Límites termodinámicos a la productividad de los destiladores solares pasivos
| Autor: | Osney Pérez Ones, Henry Alberto Salinas Freire, Susana Rodríguez Muñoz |
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| Jazyk: | Spanish; Castilian |
| Rok vydání: | 2019 |
| Předmět: |
Solar Still Productivity
Desalination 0211 other engineering and technologies 02 engineering and technology General Medicine Desalinización Solar Still Efficiency 020401 chemical engineering a Eficiência Destilador Solar Eficiencia Destilador Solar Passive Solar Still Dessalinização 021108 energy 0204 chemical engineering Productividad Destilador Solar Destilador Solar Pasivo a Produtividade Destilador Solar Destilador Solar Passiva |
| Zdroj: | Revista ION, Volume: 32, Issue: 1, Pages: 20-7, Published: 03 JUN 2019 |
| Popis: | Resumen La desalinización de agua de mar se ha estudiado con interés debido a la escasez de agua dulce para consumo humano. La destilación solar es un método antiguo; la productividad, consumo energético del proceso y el costo del agua desalinizada así obtenida dependen de la eficiencia que se alcance en cada una de las etapas de estos sistemas. La limitada capacidad de absorber la radiación solar y transformarla en calor útil para la evaporación, la interacción con el medio circundante, y las pérdidas de calor limitan la eficiencia global del proceso térmico y la productividad. Como la energía proviene de la radiación solar, la productividad máxima de este proceso estará limitada por la magnitud de la radiación solar total disponible en una zona del planeta debido a su ubicación geográfica, época del año y condiciones climáticas locales. Los procesos a partir de esa energía estarán limitados termodinámicamente por los coeficientes de transferencia térmica que se alcancen en el equipo, por el máximo que pueda alcanzar el calor de evaporación, mientras que las pérdidas al ambiente por convección y radiación sean mínimas. Se presentan análisis comparativos de varios modelos propuestos, datos reportados de destiladores, datos reportados de radiación solar que alcanzan valores promedio de hasta 7,2 - 7,4 kWh/m2 en algunas regiones del planeta y se hacen estimaciones para productividad de estos equipos que alcanzan entre 6,7 y 6,9 kg/m2día y la eficiencia máxima teórica se encuentra alrededor de 0,16 de la radiación solar total. Abstract Seawater desalination is a process that has been widely studied with great interest due the growing water scarcity for human use. Solar distillation is a very ancient method, the productivity, energy requirements and the consequent cost of the desalinated water depends at least of the efficiency that can be reached in every single step of those systems. Due the limited solar irradiance absorption and to water evaporation transformation capacity, due to glass and water radiation absorbance and the ambient interaction, heat losses limit the overall thermal process efficiency and consequently productivity. Since in passive solar stills all energy comes from solar irradiation, this process maximum productivity will be limited for total solar irradiance that may be available in a defined zone of the world defined by their geographical localization, season of the year and local climatic conditions. All thermal process with this energy will be thermodynamically limited by heat transfer coefficient values reached in the dispositive, by the maximum value that can reach the evaporative heat transfer coefficient, and heat radiation and convective losses coefficients being minimum. In this paper, comparative analysis is presented from several process proposed models, device reported data; solar irradiation reported data reaching about 7.2 - 7.4 kWh/m2 and estimations for productivity intervals for this devices area about 6.7 - 6.9 kg/m2d; efficiency calculated with available reported data are about 0.16 of the global solar irradiance. Resumo A dessalinização da água do mar tem sido estudada com interesse por causa da escassez de água doce para consumo humano. Destilação solar é um método antigo, a produtividade, consumo de energia do processo e o custo da água dessalinizada assim obtido dependem da eficiência em cada fase de estes sistemas. A capacidade limitada de absorver radiação solar e transformando-a em calor útil para a evaporação, a interação com o meio circundante e as perdas de calor, limita a eficiência global do processo térmico e produtividade. Como a energia vem de radiação solar, a máxima produtividade deste processo é limitado pelo tamanho da radiação solar total disponível em uma área do planeta devido à sua localização geográfica, a época do ano e das condições climáticas locais. Os processos a partir dessa energia estão limitadados termodinamicamente pelo coeficientes de transferência térmico que são alcançados no equipamento, pôr o valor máximo que pode atingir o calor de evaporação, enquanto que as perdas de calor para o ambiente por convecção e radiação são mínimas. São apresentados, análise comparativa dos diferentes modelos propostos, dados reportados de destiladores, dados de irradiação solar relatados que atingem valores médios até 7,2 - 7,4 kWh/m2 em algumas regiões do mundo. São feitas estimações de coeficientes de transferência em estas etapas e os intervalos de produtividade para estes dispositivos que atingem até 6,7 - 6,9 kg/m2d e eficiência é entre 0,16 da radiação solar total disponível. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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