Evaluación del desempeño térmico de una estufa solar parabólica

• Ramirez Gil, Robinson Johan ^[1]
  1. [1] Programa DELFÍN
• Localización: LADEE: Latin American Developments in Energy Engineering, ISSN-e 2744-9750, Vol. 2, Nº. 2, 2021 (Ejemplar dedicado a: Julio-Diciembre), págs. 16-24
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Assessment of the thermal performance of a parabolic solar stove
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    En este artículo se evalúa el desempeño térmico de un prototipo de estufa solar parabólica a la que se le introdujeron mejoras tecnológicas. El prototipo incluye un plato parabólico con un diámetro de 1,28 m y una estructura de perfiles cuadrados de acero de ¾ de pulgada. Para aumentar el rendimiento térmico de la estufa, se incluyó una película reflectante autoadhesiva de tereftalato de polietileno con un factor de reflectividad del 95% en el paraboloide, incrementando la irradiación solar dirigida al foco de la parábola. Adicionalmente, el recipiente de acero utilizado para la cocción en la estufa, con capacidad volumétrica de 3 litros, se cubrió con una pintura de alta temperatura negro mate con una absortividad del 95%, para aumentar la transferencia de calor. Se desarrollaron 12 pruebas experimentales de 2 horas durante 8 días en la zona suburbana de la ciudad de Pereira entre las 10:00 a.m. y las 4:00 p.m., que es el periodo del día donde hay condiciones de irradiación solar adecuadas para la cocción en la estufa. Para calcular la eficiencia térmica del sistema se midieron las temperaturas y la irradiación solar cada 5 minutos usando un termómetro TP-101 para el agua en el recipiente de cocción, una cámara termográfica Flir One para la superficie de la olla y un piranómetro LI-200R para la irradiación global. Los resultados muestran que la eficiencia de la estufa varía entre 35% y 51% para las condiciones de irradiación solar medidas.

  • English

    This article evaluates the thermal performance of a parabolic solar stove prototype to which technological improvements were introduced. The prototype includes a 1.28 m diameter parabolic dish and a ¾-inch square steel profile frame. To increase the thermal performance of the stove, a polyethylene terephthalate self-adhesive reflective film was included with a reflectivity factor of 95% on the paraboloid, increasing the solar irradiation directed to the focus of the parabola. Additionally, the steel container used for cooking in the stove, with a volumetric capacity of 3 liters, was covered with a matt black high-temperature paint with an absorptivity of 95%, to increase heat transfer. Twelve 2-hour experimental tests were developed over 8 days in the suburban area of ​​the city of Pereira between 10:00 a.m. and 4:00 p.m., which is the period of the day where there are adequate solar irradiation conditions for cooking on the stove. To calculate the thermal efficiency of the system, temperatures and solar irradiation were measured every 5 minutes using a TP-101 thermometer for the water in the cooking container, a Flir One thermographic camera for the pot surface and a LI-200R pyranometer. for global irradiation. The results show that the efficiency of the stove varies between 35% and 51% for the measured solar irradiation conditions.