Cientifica, ISSN 2594-2921, vol. 26, no. 1, January-June 2022.
DOI: https://doi.org/10.46842/ipn.cien.v26n1a06
Evaluación de la incidencia de la geometría del área de reflexión en el rendimiento óptico de un prototipo artesanal de concentrador cilindro-parabólico
Evaluation of the incidence of the geometry of the reflection area in the optical performance of a handmade prototype of a parabolic trough concentrator
Recibido 13-01-2022, aceptado 21-02-2022.
Resumen
Este artículo tiene como objeto evaluar la incidencia de la geometría del área de reflexión en el rendimiento óptico de un sistema a baja escala de concentrados cilindro-parabólico. El sistema fue desarrollado y probado para calentar agua o generar vapor de agua en las Unidades Tecnológicas de Santander, ubicadas en Bucaramanga, Colombia. Se tuvieron en cuenta factores ópticos del prototipo real para realizar un análisis de trazado de rayos de monte Carlo, aplicando la Herramienta SolTrace. El sistema de concentración real, fue sometido a una comparación con dos sistemas geométricamente diferentes, es decir, un concentrador con dimensiones inferiores al sistema real y uno con dimensiones mayores, con el fin de determinar los rendimientos ópticos y las relaciones de concentración, para determinar la relación existente entre estos dos parámetros y el rendimiento de la unidad. Los resultados obtenidos, mostraron que el área de reflexión afecta directamente el rendimiento óptico y la relación de concentración del dispositivo, evidenciando que, a mayor área de concentración, mayor rendimiento del equipo.
Abstract
This article aims to evaluate the incidence of the geometry of the reflection area on the optical performance of a small-scale system of parabolic trough concentrates. The system was developed and tested to heat water or generate steam in the Unidades Tecnológicas de Santander, Bucaramanga, Colombia. Optical factors from the actual prototype were taken into account to perform a Monte Carlo ray tracing analysis, applying the SolTrace Tool. The real concentration system was subjected to a comparison with two geometrically different systems; a concentrator with dimensions smaller than the real system and one with larger dimensions. These were used to determine the optical performance and concentration ratios, to determine the relationship between these two parameters and the performance of the unit. The results obtained showed that the reflection area directly affects the optical performance and the concentration evidence of the device.
Palabras clave: trazado de rayos de Monte Carlo, rendimiento óptico,
colectores cilindro-parabólicos, SolTrace, razón de concentración.
Index terms: Monte Carlo ray tracing, optical performance,
parabolic-prough collectors, SolTrace, concentration ratio.
ISO 690 reference:
Tarazona-Romero, Brayan Eduardo;
Ascanio-Villabona, Javier Gonzalo;
Sandoval-Rodriguez, Camilo Leonardo;
Rincón-Quintero, Arly Darío,
2022,
Evaluación de la incidencia de la geometría del área de reflexión en el
rendimiento óptico de un prototipo artesanal de concentrador cilindro-parabólico,
Científica, Revista Mexicana de Ingeniería Electromecánica y de Sistemas, vol. 26, no. 1,
ISSN 2594-2921,
DOI: https://doi.org/10.46842/ipn.cien.v26n1a06
