Pérdida de calor en el absorbedor de un concentrador cilindro parabólico de mediana entalpía

Abstract

 The global heat loss coefficient of solar thermal systems is a critical parameter for assessing the efficiency of these systems. This coefficient represents the heat losses from the system to the environment through mechanisms such as conduction, convection, and ra­diation. Its determination is essential for performing energy balances and characterizing different solar technologies. For concentrating solar systems, both experimental and numerical methods are performed for its calculation. This work presents a custom-designed parabolic trough absorber as a case study, being the infrared thermography technique is employed to quantify the global heat loss coefficient. It was determined that the absorber has a thermal global loss coefficient of 50 W/m²°C, considering only the sections with glass covering. The predominant loss mechanism is convective, reaching up to 700 W of total thermal losses, while radiative losses reach 350 W of thermal losses. The results of this study would make possible the optimization of the absorber design and the improvement of the solar thermal system efficiency.El coeficiente global de pérdidas térmicas en sistemas de aprovechamiento solar térmico es un parámetro crucial para eva­luar la eficiencia de estos sistemas. Este coeficiente representa la cantidad de calor que se pierde del sistema hacia el entorno a través de mecanismos como conducción, convección y radiación. Su determinación es fundamental para realizar balances de energía y caracterizar diferentes tecnologías solares. Para sistemas de concentración solar, tanto métodos experimentales como numéricos se utilizan para su cálculo. Este trabajo presenta como caso de estudio un absorbedor cilindroparabólico de desarrollo propio, en el que se emplea termografía infrarroja para cuantificar el coeficiente global de pérdidas térmicas. Se determinó que el absorbedor posee un coeficiente de pérdidas total promedio de 50 W/m2ºC, contemplando sólo los tramos con cubierta de vidrio. El mecanismo de pérdida predominante es el convectivo, pudiendo llegar a valores de 700 W térmicos totales, mientras que las pérdidas radiativas alcanzan los 350 W térmicos. Los resultados de este estudio permitirán optimizar el diseño del absorbedor y mejorar la eficiencia del sistema solar térmico