Análisis de exergía en estado permanente de un destilador solar simple

Abstract

ResumenEn este trabajo se presenta un análisis teórico de exergía de un destilador solar simple en estado permanente. Mediante un balance de energía sobre los tres componentes principales de un destilador solar -colector, salmuera y cubierta de vidrio-para un conjunto de valores de parámetros -irradiancia solar, temperatura ambiente y espesor de aislamiento-, se obtienen las temperaturas de los componentes para distintas condiciones. Con estas temperaturas se pueden encontrar los flujos de exergía y eficiencias de segunda ley en un destilador solar. Los resultados muestran que la irradiancia solar es el parámetro más influyente en los procesos de transporte dentro del destilador, seguido por el espesor del aislamiento térmico. Para una irradiancia solar de 1,000 W/m², el colector cede 13% del total de exergía que llega al agua salada. El agua salada utiliza más del 6% de este total para la evaporación. Las irreversibilidades alcanzan 86% de la exergía total. La relación energía/exergía muestra que el componente más eficiente en el destilador solar es la masa de agua salada con más de 90% para cualquier valor de los parámetros estudiados mientras que el colector alcanza el 23% para un valor de 1,000 W/m² de irradiancia solar. El destilador solar es un dispositivo que aprovecha el calentamiento de un colector con alta eficiencia y la discusión sobre su uso, como todos los sistemas solares, no debe ser por sus limitaciones termodinámicas.

Análisis exergético convencional aplicado a una planta de poligeneración operando en cascada geotérmica

“…Dado que la viabilidad de la utilización en cascada se ha presentado en diversas aplicaciones prácticas, estos sistemas se están estudiando desde diferentes perspectivas para determinar las mejores condiciones energéticas para su implementación. En este sentido, el análisis exergético ha demostrado ser una poderosa herramienta para identificar y ubicar la magnitud y las causas de las ineficiencias termodinámicas en los sistemas térmicos (Torchia et al, 2010y Marín et al, 2009. Luo et al, (2016), han analizado diferentes regímenes de temperatura para la integración en cascada del agua geotérmica residual, incorporando varios criterios para la evaluación y selección con base en un proceso analítico jerárquico.…”