Configuración de un sistema colector solar de incidencia indirecta para generar energía térmica en condiciones climatológicas de Huancayo-Perú

Abstract

La energía solar en el contexto global viene desarrollándose bajo una tendencia ascendente por ser amigable con el medio ambiente, y por otorgar dos vertientes; las fotoeléctricas y las térmicas, este último se está aprovechando mayormente a baja temperatura, sin embargo, tiene la oportunidad de extenderse a media y alta temperatura, para esto, se inició con desarrollar una investigación en un contexto específico del Perú que es el Valle del Mantaro. El propósito de esta investigación fue configurar los componentes de un sistema solar de incidencia indirecta que consiste; en un Helióstato, un atenuador, un concentrador y un receptor, con el fin de generar energía térmica de alta temperatura que supere a los 200°C en el foco del concentrador. Para lograr este propósito, se acudió a diversas bases de datos como Scopus, Sciencedirect, Web of Science, Springer y repositorios a fin de obtener artículos, patentes y tesis; los mismos que proporcionaron información para la fundamentación de esta investigación. El método que se ha utilizado fue el sistémico, debido a que se abordó el tema interrelacionando los componentes de manera holística, el tipo de investigación fue aplicada y el nivel al que se ha llegado es el experimental. El diseño que se ha implantado en esta investigación fue el factorial 23, debido a que se manipularon variables como; helióstato, atenuador y concentrador; cada uno a dos niveles (bajo y alto), teniendo como variable respuesta a la temperatura en el absorbedor (en el foco del concentrador). El resultado que se obtuvo fue una temperatura máxima de 215.6°C en el absorbedor con una combinación de factores; ángulo de elevación del helióstato a 40°, sin atenuador y con ángulo de elevación 0° del concentrador, es decir, ángulo focal horizontal, los tres factores a nivel bajo, mientras que la temperatura mínima que fue de 141.7 °C cuando los tres factores estuvieron al nivel alto. Además en la investigación se ha demostrado que los factores más significativos fueron el heliostato y el concentrador independientemente.