Evaluación del desempeño térmico de una estufa solar parabólica (2021)
Actualmente, el panorama ambiental y energético mundial exige la implementación de fuentes de energía renovables independientes de los combustibles fósiles, causantes en gran medida, de la crisis medioambiental a la que el mundo se enfrenta. Dentro de este escenario, la energía solar térmica surge como una opción viable y práctica, cuyas aplicaciones energéticas permiten satisfacer necesidades de calentamiento de agua, generación de potencia, calefacción en hogares, entre otras aplicaciones de tipo comercial e industrial. En Colombia particularmente, es normal la importación de tecnologías solares, lo cual representa un desafío a la industria actual y hace necesario incursionar en el desarrollo domestico de este tipo de tecnologías para aplicaciones enfocadas en las necesidades y condiciones específicas del pais. Por tal motivo, en este artículo se evalúa el desempeño térmico de una estufa solar parabólica diseñada para las condiciones ambientales de la ciudad de Pereira (Colombia); mediante una metodología experimental basada en los estándares internacionales de la Bureau Indian Standards (BIS) y la norma ASAE S580. El prototipo está compuesto por un plato parabólico con un diámetro de 1.28 m al cual se adhirió una película reflectante de tereftalato de polietileno con un factor de reflectividad del 95%, una estructura de perfiles cuadrados de acero de ¾ de pulgada y un recipiente de acero utilizado para la cocción en la estufa, con un capacidad volumétrica de 3 litros, el cual se cubrió con una pintura negra de alta temperatura con una absortividad del 95%. Durante el desarrollo de esta investigación, se ejecutaron diferentes pruebas experimentales de 2 horas 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 las condiciones de irradiación solar son adecuadas para el uso de la estufa solar. De igual manera, para calcular la eficiencia térmica del sistema se midieron las temperaturas y la irradiación solar cada 5 minutos usando un termómetro digital para el agua, una cámara termográfica para la superficie de la olla y un piranómetro para la irradiación solar. Después de analizar los resultados tanto cualitativos como cuantitativos, se seleccionaron los resultados más relevantes para esta investigación, revelando que la eficiencia de la estufa solar varía entre 35% y 51% para las condiciones de irradiación solar medidas, con temperaturas máximas cercanas a 95°C para el agua.