MODELAMIENTO MATEMTICO DE CAPTADORES COMPLEJOSBalance energtico de la cubierta semitransparente (cielo istropo)

Los flujos de energa en la cubierta del captador, se definen de la siguiente manera:

En forma matemtica la expresin del balance energtico de la cubierta es: Reemplazando parmetros:

Simplificando el rea de transferencia de calor, para la cubierta, se obtiene:

Para dar:

Dnde: sky : emisividad del cielo; p : emisividad del tubo de polietileno; c emisividad de la cubierta de PET, ho, he: coeficientes de transferencia de calor por conveccin/radiacin para la regin anular y el flujo externo de aire; = 5,67 x 10-8 (W/m2 K4) que corresponde a la constante de Stefan-Boltzmann. : absortancia de la cubierta de PET.Balance energtico para el tubo

Reemplazando parmetros energticos se tiene

Para determinar la ganancia de energa instantnea por unidad de tiempo y unidad de rea, se utiliza la expresin de Bliss-Hotel-Whillier (Wilson, J., La Energa Solar, P. 120)

Dnde:: calor til necesario para calentar el agua, en W; : factor de remocin del calor; : irradiancia solar incidente en la tubera de polietileno, en W/m; transmitancia de la cubierta de PET; : absortancia de la tubera de polietileno; : factor de sombra y suciedad; : coeficiente global de transferencia de calor, en W/m C; y : temperaturas de entrada y salida del agua del calentador solar en espiral, Ag: rea total de la espiral