Proyección de un sistema Dish/Stirling para generación distribuida

En este trabajo se presenta una metodología para el cálculo de sistemas Dish/Stirling, a partir de la variación de factores climáticos que intervienen en el comportamiento térmico, tales como: la velocidad del viento, la temperatura ambiente y la irradiación solar. Modelos matemáticos −previamente v...

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Autores:
Mendoza, Sebastián
Vidal Medina, Juan Ricardo
Melián Cobas, Vladimir
López Castrillón, Yuri Ulianov
Silva, Electo Eduardo
Tipo de recurso:
Article of journal
Fecha de publicación:
2014
Institución:
Universidad Autónoma de Occidente
Repositorio:
RED: Repositorio Educativo Digital UAO
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:red.uao.edu.co:10614/10694
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10614/10694
Palabra clave:
Energía térmica solar
Producción de energía eléctrica
Solar thermal energy
Electric power production
Iirradiación solar
Motor Ssirling
Colector solar
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description En este trabajo se presenta una metodología para el cálculo de sistemas Dish/Stirling, a partir de la variación de factores climáticos que intervienen en el comportamiento térmico, tales como: la velocidad del viento, la temperatura ambiente y la irradiación solar. Modelos matemáticos −previamente validados− del disco solar y del motor Stirling fueron incorporados a esta metodología con el fin de proyectar el sistema Dish/Stirling y así operar en la ciudad de Itajubá, en el estado de Minas Gerais, Brasil. Los factores climáticos de todo el año 2010 fueron suministrados por la estación meteorológica de la Universidad Federal de Itajubá (Unifei-Brasil). Como resultado de este trabajo, se tiene el diseño de un sistema de generación de energía eléctrica con capacidad de 5,3 kW, utilizando un disco paraboloide de 7,3 metros de diámetro y un motor Stirling tipo alfa. En la elaboración de los modelos matemáticos se utilizó MATLAB y FORTRAN como herramientas computacionales
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Los factores climáticos de todo el año 2010 fueron suministrados por la estación meteorológica de la Universidad Federal de Itajubá (Unifei-Brasil). Como resultado de este trabajo, se tiene el diseño de un sistema de generación de energía eléctrica con capacidad de 5,3 kW, utilizando un disco paraboloide de 7,3 metros de diámetro y un motor Stirling tipo alfa. En la elaboración de los modelos matemáticos se utilizó MATLAB y FORTRAN como herramientas computacionalesThis paper shows a methodology for calculating of Dish/Stirling systems from the variation of climatic factors involved in the thermal behavior such as wind speed, temperature and solar irradiation. Mathematical models of the solar disk and the Stirling engine -previously validated- are incorporated into this methodology in order to make the Dish / Stirling system be operated in Itajubá city, located in the state of Minas Gerais, Brazil. Climatic factors of 2010 were provided by the meteorological station of the Federal University of Itajubá (UNIFEI). MATLAB and FORTRAN were used in the development of mathematical models as computational tools. As a result of this work, the 5.3 kW electric power generation system with a paraboloid disk diameter of 7.3 meters and an alpha-type Stirling engine, is presentedapplication/pdf11 páginasspaUniversidad Autónoma de OccidenteEl hombre y la máquina No. 45, (jul.-dic. 2014)744564Mendoza, S., Vidal, J. R., Melián Cobas, V., Silva, E. E., & Ulianov López, Y. (2014). Proyección de un sistema Dish/Stirling para generación distribuida. El Hombre y la Máquina, (45), 64-74. http://hdl.handle.net/10614/10694El hombre y la máquinaBancha, K. & Somchai, W. (2005). Optimum absorber temperature of a once-reflecting full conical concentrator of a low temperature differential Stirling engine. Renewable Energy, 1 - 17Batista, R. L. (2007). Geração de energia elétrica com coletor solar e motor stirling. São Paulo: Universidad de São Paulo Escola Politécnica, Engenharia MecânicaCasals, X. (2001). Energía solar térmica de alta temperatura como alternativa a las centrales térmicas convencionales y nucleares. Madrid: Universidad Pontificia de comillasGaven, H. M. & Bannerot, R. B. (1984). Optical and thermal analysis of parabolic trough solar collectors for technically less developed countries. Texas: University of Houston -University Park, Mechanical Engineering DepartmentKaushika, N. & Reddy, K. (1999). Performance of a low cost solar paraboloidal dish steam generating system. Energy Conversion & Management, 713 - 726Lundqvist, G. (1993). Stirling cycle heat pumps and refrigerators. Doctoral thesis. Institutionen för Mekanisk. The Royal Institute of TechnologyMartini, W. (1983). Stirling Engine Design Manual. 2 ed. United States: NASA, U.S. Department of EnergyPlasencia, S. E., Matos, C. L., Posadas, A. & Cabrera, C. (2007). Estimación horaria de la irradiación solar total extraterrestre. Revista del Instituto de Investigaciones FIGMMG, 10, 72 - 77.Ramírez, C. A. (1989). Construcción e instalación de un concentrador solar tipo canal parabólica. Seminario de proyectos, Universidad Autónoma Metropolitana Unidad IztapalapaStephen, S., Clark, D. & Simms, A. (2009). Assessment of a Commercially Available Stirling Engine for use in Solar Powered Distributed Energy Applications. The 14th International Stirling Engine Conference and Exhibition. NetherlandsThombare, D. G. & Verma, S. K. (2008). Technological development in the Stirling cycle engines. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 12, 1 - 38.Urieli, I. & Berchowitz, D. M. (1984). Stirling cycle engine analysis. Bristol: Adam Hilger LtdWua, S. Y., Xiao, L., Cao, Y. & Li, Y. R. (2009). A parabolic dish/AMTEC solar thermal power system and its performance evaluation. Applied Energy, 452 - 462Youssef, T., Iskander, T. & Ben, N. (2008). Design and performance optimization of GPU-3 Stirling engines. 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