Calcular la energía comunicada al agua en un colector solar plano de 20 m2, cuando recibe una irradiación total i=800 W/m2, sabiendo que tiene una absortancia a = 0,92, una emisividad e = 0,15 y una transmitancia térmica al aire ambiente h = 3 W.m 2.K 1, para una temperatura del agua de 60 °C y del ambiente de 18 °C
Datos:
> |
read`../therm_eq.m`:read`../therm_const.m`:read`../therm_proc.m`:with(therm_proc):assume(x>0):unprotect(Re): |
> |
su1:="Aire":su2:="H2O":dat:=[A=20*m_^2,i=800*W_/m_^2,alpha=0.92,epsilon[IR]=0.15,h=3*W_/(m_^2*K_),T1=(273+60)*K_,T0=(273+18)*K_]; |
Eqs. const.:
> |
l2dat:=get_liq_data(su2):g1dat:=get_gas_data(su1):dat:=op(dat),Const,SI2,SI1: |
a) Calcular la energía comunicada al agua.
En régimen estacionario, el balance energético del colector solar es:
> |
eqBE:=eq5_16;eqBE:=0=Wrad-Qconv-Qrad-Qwater;eqBE:=0=alpha*A*i-h*A*(T1-T0)-epsilon[IR]*sigma*A*(T1^4-T0^4)-Qwater;eqBE_:=Qwater=subs(dat,solve(eqBE,Qwater)); |
i.e. el agua recibe 11,3 kW.