| Autor: |
López-Pérez, L.A., Torres-Díaz, T., Juárez-Romero, D., Parrales-Bahena, A., Hernández-Pérez, J.A., Silva-Martínez, S., Álvarez-Gallegos, A., Huicochea A.* |
| Descripción: |
El Transformador de Calor por Absorción, AHT por sus siglas en inglés, es una tecnología prometedora para aprovechar el recurso solar de México, especialmente en Saltillo, una ciudad muy industrializada y con un clima semidesértico característico del país. Este trabajo evalúa el desempeño de un Sistema Térmico Solar, STS, para activar un AHT durante un año en Saltillo, donde los niveles térmicos alcanzados son clave para industrias locales como automotriz, alimentaria y química. El STS se simuló en TRNSYS y se diseñó para precalentar agua a 81 °C, revalorizada continuamente por el AHT a 95 °C con un flujo de 0.019 kg/s. Los resultados mostraron que el desempeño óptimo del STS se logra con un Área neta de colectores solares de 150-200 m², un Volumen del tanque de almacenamiento de 18-24 m³ y una Razón Volumétrica de 100-120 L/m². Estos parámetros aseguran la operación continua, mitigando las fluctuaciones solares y garantizando el suministro durante horarios de alta demanda. Además, alcanzan una Fracción Solar mayor al 90%, una Ganancia de Calor Solar mayor a 1,100 kWh/m²-año y un Calor auxiliar inferior a 1,100 kW-año, con un costo estimado de $1.16 millones MXN, equilibrando rentabilidad y autonomía energética. La alta irradiancia local, de 5.8 kWh/m²-día, permite al STS alcanzar una alta Razón de Uso de 100-200 L/m²-día, optimizando la captación solar y reduciendo la huella espacial del sistema. Sin embargo, una Razón de Uso mayor a 50 L/m²-día reduce la Fracción Solar por saturación térmica, pero incrementar la Razón Volumétrica mitiga este efecto: con Razón de Uso de 350 L/m²-día y Razón Volumétrica de 120 L/m², la Fracción Solar mejora un 3.3% y la Ganancia de Calor Solar alcanza hasta 1,350 kWh/m²-año. En consecuencia, la integración del STS-AHT mejora la eficiencia térmica y la autonomía energética, y representa una solución sostenible y escalable para la transición energética en regiones con características similares.
Palabras clave: Eficiencia energética, Energía solar, Energías renovables, Sistema térmico solar, Transformador de calor por absorción.
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