Estudio numérico de eficiencias en estufas solares tipo caja con reflectores internos

ResumenEn este trabajo se muestran los resultados del estudio de las eficiencias termodinámicas de 1.a y 2.a ley aplicadas a 4 arreglos diferentes de estufas solares de tipo caja con reflectores internos. La estufa solar tiene 2 vidrios en su cubierta para disminuir la pérdida de calor por radiación y convección, y crear así el efecto invernadero. El interior de la estufa tiene espejos colocados a diferentes ángulos para dirigir la radiación solar hacia un recipiente con agua que se encuentra también dentro de la estufa. Los resultados obtenidos están basados en las temperaturas de calentamiento del agua, las cuales fueron obtenidas por medio de una simulación numérica que permite comparar los 4 arreglos de estufas solares bajo condiciones idénticas. El tratamiento de los resultados revela que la cantidad de energía que impacta en las estufas solares no es aprovechada de manera adecuada para los fines de calentamiento de agua. La mayor parte de la energía aprovechable se almacena en los vidrios de la tapa, lo que evidencia la necesidad de trabajar en el desarrollo de mejores materiales para mejorar tal situación.

In this work, results of efficiencies for first and second law of thermodynamics applied to four box-type solar cookers with internal reflectors are shown. The solar cooker has two glasses on its cover to diminish the losses of heat for radiation and convection, besides creating the effect hothouse inside the cooker. The interior of the cooker has flat mirrors placed at different angles to reflect the solar radiation toward a recipient with water inside the cooker. The obtained results are based on heating water temperatures which were obtained by means of numeric simulation, allowing comparison under identical conditions of four solar cookers. The treatment of the results revealed that the quantity of energy that impacts on the solar cookers is not used in right way for the heating water ends. Most of the profitable energy is stored in the glasses of the cover, what evidences the necessity to work in the development of better materials to diminish such situation.