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Automatización de prototipo de sistema termosolar de disco parabólico reflector

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dc.contributor.author Durán Medina, Pino
dc.date.accessioned 2020-10-17T20:57:07Z
dc.date.available 2020-10-17T20:57:07Z
dc.date.created 2019-12-02
dc.date.issued 2020-09-25
dc.identifier.citation Durán Medina, Pino. (2019). Automatización de prototipo de sistema termosolar de disco parabólico reflector. (Doctorado en Ciencias en Ingeniería Mecánica). Instituto Politécnico Nacional, Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Unidad Zacatenco. México. es
dc.identifier.uri http://tesis.ipn.mx/handle/123456789/28526
dc.description Tesis (Doctorado en Ciencias en Ingeniería Mecánica), Instituto Politécnico Nacional, SEPI, ESIME, Unidad Zacatenco, 2019, 1 archivo PDF, (91 páginas). tesis.ipn.mx es
dc.description.abstract RESUMEN: En el presente trabajo se desarrolló la automatización del prototipo de colector solar del tipo PDR denominado Prototipo LABINTHAP con la finalidad de generar las condiciones necesarias para evaluar su desempeño térmico que se compone por la obtención de su constante de tiempo y de su eficiencia térmica. El desempeño térmico del colector se caracterizó utilizando un aceite térmico como fluido de transferencia de calor dentro del elemento absorbedor, siendo su punto de ebullición a 316°C su principal característica. La automatización del prototipo consiste en primer lugar del mejoramiento de su sistema de seguimiento solar, cambiando de un seguimiento del tipo microprocesador con estrategia de control en lazo abierto a un seguimiento del tipo microprocesador con sensores de posicionamiento y estrategia de control en lazo cerrado, teniendo la finalidad de mantener una irradiancia constante sobre el elemento absorbedor del colector. Al mismo tiempo se desarrolló un módulo de control de flujo para manipular la entrada del fluido de trabajo al absorbedor y mantener las condiciones de operación requeridas para las pruebas experimentales. Para el control y monitoreo tanto del posicionamiento del disco reflector como del flujo de entrada al absorbedor se desarrolló una interfaz gráfica para operar todo el sistema desde una misma estación remota. Respecto a la variable temperatura, se implementó un sistema de adquisición de datos en tiempo real en conjunto con su propia interfaz gráfica para medir, monitorear y registrar las mediciones de temperatura involucradas en el método de obtención de la eficiencia térmica. Después de especificar e implementar los procedimientos experimentales para obtener el desempeño térmico del prototipo aplicando una metodología normalizada, y una vez que se han analizado los resultados experimentales se concluye que el prototipo de colector solar del tipo PDR tiene un tiempo de respuesta de 120 segundos y una eficiencia térmica del 23% al 80% considerando una irradiancia de por lo menos 750 W/m2 , bajo condiciones normales de operación y temperatura ambiente de 23°C. ABSTRACT: In the present work the automation of the solar collector prototype of the PDR type called LABINTHAP Prototype was developed in order to generate the necessary conditions to evaluate its thermal performance that is composed by obtaining its time constant and its thermal efficiency. The thermal performance of the collector was characterized using a thermal oil as a heat transfer fluid within the absorber element, with its boiling point at 316 ° C being its main characteristic. The automation of the prototype consists first of the improvement of its solar tracking system, changing from a microprocessor type monitoring with open loop control strategy to a microprocessor type tracking with positioning sensors and closed loop control strategy, in order to maintain a constant irradiance on the absorber element of the collector. At the same time, a flow control module was developed to manipulate the input of the working fluid to the absorber and maintain the operating conditions required for experimental tests. For the control and monitoring of both the positioning of the reflector disk and the input flow to the absorber, a graphic interface was developed to operate the entire system from the same remote station. Regarding the temperature variable, a real-time data acquisition system was implemented in conjunction with its own graphical interface to measure, monitor and record the temperature measurements involved in the method of obtaining the thermal performance. After specifying and implementing the experimental procedures to obtain the thermal performance of the prototype applying a standardized methodology, and once the experimental results have been analyzed, it is concluded that the PDR type solar collector prototype has a response time of 120 seconds and a thermal efficiency of 23% to 80% considering an irradiance of at least 750 W / m2 , under normal operating conditions and ambient temperature of 23 ° C. es
dc.description.sponsorship Agradezco a México, al Instituto Politécnico Nacional, al CONACyT y al programa COTEBAL por brindarme la oportunidad de continuar mi educación profesional y el apoyo económico requerido. es
dc.language.iso es es
dc.subject Energía solar es
dc.subject Solar motores es
dc.subject Intercambiadores de calor es
dc.title Automatización de prototipo de sistema termosolar de disco parabólico reflector es
dc.contributor.advisor Barbosa Saldaña, Juan Gabriel


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