Simulación y caracterización de un sistema híbrido solar, térmico- fotovoltaico avanzado

RESUMEN En este trabajo se presenta una simulación y una comparación experimental de un intercambiador de calor. En el cual, se ha desarrollado un intercambiador, con un diseño novedoso, que cuenta con celdas solares adheridas a él. Por lo cual el fluido está en contacto con el intercambiador de calor y con las celdas solares. Este diseño novedoso es uno de los valores de este trabajo. Todo este sistema se encuentra instalado a la Latitud de Cuernavaca, Morelos. Para la adquisición de datos se almacenó la información en un sistema, utilizándose el software Agilent que fue Operado en Matlab, lo mismo se hizo con los valores de temperatura donde también, se utilizó termopares tipo T. Para la simulación con Ansys Fluent se tomó el mallado que hace el software por defecto. Al programa de simulación se le suministró la temperatura experimental máxima obtenida a la salida del intercambiador de calor de 71.7ºC correspondiente en el mes de Mayo 2017. Según datos obtenidos por Conagua este es el mes de mayor irradiación solar en el año en Cuernavaca. Para finalizar se obtuvieron los siguientes resultados: Eficiencia Térmica ( T), Eficiencia Eléctrica de la Celdas ( E), Eficiencia Global ( G) y los valores obtenidos; T = 78 %, E = 9.4 %, G = 87.4 %.

ABSTRACT In this work, a simulation and an experimental comparison of a heat exchanger are presented. In which, an exchanger has been developed, with a novel design, which has solar cells attached to it. Therefore, the fluid is in contact with the heat exchanger and with the solar cells. This novel design is one of the values of this work. All this system is installed at the Latitude of Cuernavaca, Morelos. For the acquisition of data, the information was stored in a system, using the Agilent software that was operated in matlab, the same was done with the temperature values where T-type thermocouples were also used. For the simulation with Ansys Fluent, the mesh that makes the software by default. The simulation program was supplied with the maximum experimental temperature obtained at the outlet of the corresponding 71.7ºC heat exchanger in the month of May 2017. According to data obtained by Conagua, this is the month with the highest solar irradiation in the year in Cuernavaca. Finally, the following results were obtained: Thermal Efficiency ( T),Electrical Efficiency of the Cells ( E), Global Efficiency ( G) and the values obtained; T = 78%, E = 9.4%, G = 87.4%.