Ensayos de desempeño térmico de colectores solares de placa plana.

Abstract

En 2013 se firma un convenio entre el Ministerio de Industria, Energía y Minería (MIEM), la Universidad de la República (UdelaR) y la Corporación Nacional para el Desarrollo (CND) para la construcción de un Banco de Ensayos de Calentadores Solares (BECS). El objetivo del BECS es el ensayo de desempeño térmico bajo normativa ISO vigente de colectores solares y sistemas solares prefabricados para el calentamiento de agua sanitaria. Para los ensayos de colectores solares se utiliza la norma ISO 9806. La versión actual de esta norma posee dos metodologías de ensayos, una en estado estacionario y la otra en condiciones cuasi-dinámicas. La primera metodología de ensayo es la de uso más extendido y requiere mantener con gran estabilidad diversas variables de ensayo, incluida la irradiancia solar. Esto implica que los ensayos al exterior deben hacerse en condiciones estrictas de cielo claro, lo cual limita notoriamente la capacidad de ensayos de los laboratorio que se encuentran en climas con nubosidad variable, como es el caso del BECS, ubicado en la región de la Pampa Húmeda al sureste de Sudamérica. La metodología cuasi-dinámica, de uso mucho menos extendido, requiere que el colector funcione bajo distintas condiciones de cielo: despejado, parcialmente nuboso y completamente nuboso. Esta característica hace que la metodología cuasi-dinámica se adapte mejor a climas con nubosidad variable redundando en menores tiempos totales de ensayo. En esta tesis se implementan localmente las metodologías de ensayo en estado estacionario y cuasi-dinámico, evidenciando las ventajas que presenta la utilización de esta segunda metodología en Uruguay y la región. La implementación de la metodología cuasi-dinámica es novedosa en la región, siendo ésta una de las primeras implementaciones bajo norma a nivel de Latinoamérica. Los resultados de esta metodología se comparan con los del ensayo en estado estacionario. Los ensayos que se presentan en esta tesis fueron realizados en el marco de una intercomparación de laboratorios de ensayos organizada por el Instituto Metrológico Alemán, por lo tanto, los resultados son también comparados con los de otros laboratorios. A partir de esta comparación se concluye que ambas metodología han sido implementadas correctamente y que son equivalentes entre sí. La presente tesis representa un paso significativo en el desarrollo de capacidades de ensayo de colectores solares en la región.