Comparative study of the efficiency of rectangular and triangular flat plate solar collectors through finite element method

This investigation compared the efficiency of a flat-plate solar collector with triangular and square geometry, by using the finite element method (FEM). The design of the geometries and the utilized parameters for the simulation were obtained from previous publications. SolidWorks was used to model the two collectors, meanwhile, the Fluent module of the ANSYS software was used for the simulation by the FEM. Collectors integrated a pipe of 7 mm internal diameter with a plate thickness of 11 mm; the defined material was aluminum. An ambient temperature of 20 °C was considered, with solar radiation of 1000 W·m-2 and heat transfer surfaces of 61 250 and 122 500 mm2 for the triangular and square collectors, respectively. The quality of the mesh was excellent, obtaining a skewness of 0.2486, with which efficiencies of 62 and 39 % and maximum temperatures of 27 and 25.5 °C were obtained for the triangular and square collectors, respectively. Due to the geometries performing as fins, the temperatures are higher in the corners and, therefore, achieving higher efficiency is impossible

Study of Steam Generation and Distribution in a Hospital to Improve Energy Efficiency Using Thermography, Ultrasound, and Gas Analyzer

This investigation analyzed the energy efficiency of a steam system in a hospital, considering the procedure in ASME EA-3-2009 standard. The obtained boiler energy efficiency was 80.29 %, by applying an energy balance, reaching 15.33 kW for heat losses in the distribution pipes. Two consistent improvement alternatives were proposed, starting by unifying the pipe diameter of the kitchen area of 5 m, generating a reduction of heat loss from 828 to 600 W, which represented a total annual energy saving of around 2.4 GJ/year. The investment cost is USD 47.40, considering the achievement of the break-even point after 9 months, where the insulation of the pipes with glass wool was considered second and it generated a reduction in losses of 5.98 kW, representing a total annual energy saving of about 62.91 GJ/year, which corresponds to approximately USD 1,672. The investment for pipe insulation with a length of 49 m was USD 462, considering the NPV calculation and the possible savings, and the break-even point was reached after approximately 4 months, indicating the economic benefit of applying the two improvement options proposed

Análisis numérico de los mapas de patrones de flujo del refrigerante R600a en un colector/evaporador de una bomba de calor asistida por energía solar

This research work presents a detailed description of the flow patterns maps generated in a horizontal pipe of the collector/evaporator of a direct-expansion solar-assisted heat pump, using R600a refrigerant as working fluid. The study was performed in a pipe with an internal diameter of 3.8 mm and a length of 1000 mm, mass velocities varying between 197.59 and 267.26 kg·m-2·s-1 and heat flux between 72.83 and 488.27 W·m-2; during the experimental tests, an incident solar radiation between 0 and 652.9 W·m-2 was present. The Wojtan, Ursenbacher and Thome correlation was considered for the analysis and the model used does not require iterative calculations; moreover, it carries out a detailed analysis of the different zones present along the pipe. The predominant zones in this study are intermittent, annular and dryout, found in the five tests, however, due to the working conditions in all tests with the exception of test A, mist and stratified-wavy flow were found.En la presente investigación se detallan los mapas de patrones de flujo que se generan en una tubería horizontal de un colector/evaporador componente de una bomba de calor de expansión directa asistida por energía solar, utilizando el refrigerante R600a como fluido de trabajo. El estudio se realizó en una tubería de 3,8 mm de diámetro interno y 1000 mm de longitud, las velocidades de masa variaron entre 197,59 y 267,26 kg·m-2·s-1, el flujo de calor entre 72,83 y 488,27 W·m-2, durante las pruebas experimentales se presentó una radiación solar incidente entre 0 y 652,9 W·m-2. Se consideró para el análisis la correlación de Wojtan, Ursenbacher y Thome, el modelo utilizado no requiere de cálculos iterativos, además, plantea un análisis detallado de las diferentes zonas presentes a lo largo de la tubería, evidenciando una mayor precisión en los resultados. Las zonas predominantes en los resultados de este estudio son intermitente, anular y secado, encontrados en las cinco pruebas, sin embargo, por las condiciones de trabajo en todas las pruebas a excepción de la prueba A, se encontró el flujo niebla y estratificado-ondulado

ALTERNATIVA TECNOLÓGICA PARA ESTIMAR LA DISTRACCIÓN Y SOMNOLENCIA DEL CONDUCTOR MEDIANTE VISIÓN POR COMPUTADOR E INTELIGENCIA ARTIFICIAL USANDO TOF (TECHNOLOGICAL ALTERNATIVE TO ESTIMATE DRIVER DISTRACTION AND SLEEPINESS THROUGH COMPUTER VISION AND ARTIFICIAL INTELLIGENCE USING TOF)

Resumen El documento presenta una alternativa tecnológica que detecta condiciones anormales del conductor a causa de la distracción y/o somnolencia. Utilizando la tecnología de tiempo de vuelo, se determinaron distancias de objetos con la emisión de una señal infrarroja en conjunto con la inteligencia artificial del modelo CANDIDE, además, se mostró el resultado de un algoritmo para seguimiento facial en tiempo real. Para la detección de la distracción fueron considerados tres movimientos faciales, además de un algoritmo de control que relaciona los valores de datos de los vértices, en el rostro del conductor. Finalmente, se obtuvo una interfaz visual que indicó, mediante alertas visuales y sonoras, cuando el rostro del conductor se encontraba fuera de los parámetros aceptados para la conducción. El sistema es autónomo y no debe ser activado y/o configurado por el conductor, utilizó la visión artificial como método de seguimiento, contribuyendo en la reducción de accidentes de tránsito Palabras Clave: Detección de objetos, distracción, Candide, Kinect, time-of-flight. Abstract The document presents a technological alternative, that detects abnormal driver conditions due to distraction and / or drowsiness. Using time-of-flight technology, objects distances were determined with the emission of an infrared signal, in conjunction with the artificial intelligence of the CANDIDE model, besides, the result of an algorithm for real-time facial tracking was shown. For the detection of distraction, three facial movements were considered, in addition to a control algorithm, that relates the data values of the vertices in the driver´s face. Finally, a visual interface was obtained, that indicated by visual and audible alerts, when the driver's face was outside the accepted parameters for driving. The system is autonomous and should not be activated and / or set by the driver, it used artificial vision as a monitoring method, contributing to the reduction of traffic accidents. Keywords: Candide, distraction, Kinect, object detection, time-of-flight

Objeto virtual de aprendizaje, un instrumento de apoyo en la educación para niños con discapacidad

En la presente investigación se realizó la aplicación de un objeto virtual de aprendizaje a estudiantes con discapacidad múltiple, con el objetivo de fortalecer el aprendizaje significativo en los niños. A través de la exploración de los referentes teóricos y metodológicos, se consideró la metodología EICIE, la cual está compuesta por un conjunto de aplicaciones informáticas que sirven para realizar diversos tipos de actividades educativas tales como: rompecabezas, juegos de memoria, asociaciones simples y complejas, operaciones de suma, resta y pantallas de información, las cuales motivaron la participación del estudiante en el aprendizaje, por medio de actividades lúdicas. Se realizó un estudio de carácter descriptivo, analítico y de corte longitudinal, mientras que, las técnicas empleadas fueron la observación y la encuesta. Un análisis de diferencia entre las medias obtenidas en las diferentes actividades realizadas antes y después de la aplicación de un objeto virtual de aprendizaje fue aplicado para evaluar el impacto conseguido al implementar el cuaderno digital. La investigación fue realizada con la participación de 8 estudiantes que presentaban una discapacidad múltiple de características similares, con un promedio entre 10 y 12 años. Los resultados establecieron que existió una mejoría en el desempeño de los estudiantes después del uso del aplicativo en un 86.66 %, aproximadamente

Review of the state of art of DX-SAHP systems to obtain domestic hot water

The investigation purpose is to elaborate a detailed review about previous published investigations with direct-expansion solar-assisted heat pumps (DX-SAHP) used for water heating, in the last years. The growing energy consumption, the using of refrigerants that weaken the ozone layer, the greenhouse gases emission to the atmosphere and the global warming effect are the main problems that the conventional water heating systems present. Using hydrocarbons as refrigerants represents a pollution reduction and it is also the best option to replace hydrochlorofluorocarbons and chlorofluorocarbons, due to their low values of global warming potential and ozone depletion potential, close to 0. A DX-SAHP system takes advantage of the thermal solar energy directly by using a bare flat-plate solar collector. These systems provide domestic hot water over 50 °C and heating water volumes until 200 liters reaching COP values higher than 4. Solar energy and the using of alternative refrigerants with a low environmental impact are proposed to reach this purpose

Calidad de la atención otorgada por los pacientes geriátricos al área de fisioterapia de dos Centros de Cuidado al Adulto Mayor en el periodo febrero-marzo del 2020

Determinar la percepción de los pacientes geriátricos en términos de calidad de la atención del área de fisioterapia en dos centros de cuidado al adulto mayor en el periodo febrero-marzo del 2020. Materiales y método: Estudio observacional-descriptivo. La muestra estuvo conformada por 30 usuarios, se les aplico el cuestionario: SERVQUAL. Resultados: La percepción de calidad de la atención del área de fisioterapia del centro de cuidado 1 (publico) fue de 5.1, así mismo del centro de cuidado 2 (privado) fue de 5,7, es decir, que los pacientes de los dos centros están en total acuerdo con la atención recibida, así mismo, al asociar el sexo de los usuarios con los dominios evaluados se determinó que no existió una asociación significativa entre esta variable. Conclusiones: Al finalizar este estudio se concluyó que los usuarios están en total acuerdo con la atención recibida por parte del área de fisioterapia de dos centros de cuidado al adulto mayor

CFD Analysis of Heat Transfer Enhancement in a Flat-Plate Solar Collector with Different Geometric Variations in the Superficial Section

Nowadays, there is an increasing need for improving the inefficient ways for obtaining thermal energy from renewable sources to fulfil the industrial and typical needs in heat transfer processes that may be covered using solar assisted heat pumps due to their appropriate performance in the thermal energy transfer process. To improve the efficiency of the collector/evaporator by increasing the heat flux to the refrigerant, in this research, a numerical and computational fluid dynamics (CFD) analysis is conducted with geometrical variations in the surface section of a collector/evaporator. The performance was compared to the results of a base case, replicating its limit and environmental conditions such as the initial temperature of 5.5 °C, incident solar radiation of 464.1 W·m-2, the operating temperature of 17.6 °C and other parameters. The surface geometrical variations involved in this study show a surface area similar to the base case. However, different lengths of the fluid path were considered due to the new geometrical shapes represented with less thermal resistances and correct distribution of the fluid in the collector/evaporator, obtaining temperature variations of 3.78, 5.47, 5.56 °C and a maximum value of 5.63 °C, including the corresponding variation of the heat flux. Considering the geometric changes in the superficial section of a flat-plate solar collector, it is possible to implement these variations in different kinds of heat exchangers in order to analyze the efficiency in these devices and the impact in the global systems where the heat exchangers are used