ESTUDIO EXPERIMENTAL Y NUMÉRICO DE UNA POZA SOLAR A ESCALA DE LABORATORIO
FRANCISCO SUÁREZ (1)
RESUMEN
Las pozas solares son cuerpos de agua estratificados que permiten recolectar y almacenar energía solar por largos períodos de tiempo. La estratificación se realiza artificialmente utilizando sales de modo que la densidad aumente con la profundidad. En estas pozas se establecen tres zonas características: la zona convectiva superior, la zona no convectiva y la zona convectiva inferior. La radiación solar que alcanza la zona convectiva inferior calienta la salmuera, la cual aumenta su temperatura y almacena esta energía. Este trabajo presenta el desarrollo de un modelo numérico bidimensional que permite evaluar el comportamiento de una poza solar bajo régimen impermanente. El modelo resuelve las ecuaciones de continuidad y de Navier-Stokes para describir el flujo laminar de un fluido con densidad variable. El transporte de calor y sales es descrito mediante las ecuaciones de energía y de advección-dispersión, respectivamente. Los resultados del modelo numérico representaron correctamente las observaciones realizadas en una poza solar experimental, subestimando en menos de 1.5°C las temperaturas en la zona no convectiva y sobre-estimando en aproximadamente 0.8°C las temperaturas en la zona convectiva inferior.
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(1) Profesor Asistente, Departamento de Ingeniería Hidráulica y Ambiental, Pontificia Universidad Católica de Chile – fsuarez@ing.puc.cl.
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