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T1 Montaje, caracterización y modelado de una cocina solar semiparabólica
A1 Gostanza Fernández, Jorge
AB El objetivo sobre el que se desarrolla este proyecto es el de la caracterización dela cocina con concentrador semiparabólico denominada comercialmentePRIMROSE, para llegar a conocer el comportamiento del foco que refleja elespejo de la cocina y de las variables que influyen en la posición del foco,teniendo disponible un primer análisis del funcionamiento de la cocina parafuturas caracterizaciones térmicas, ópticas o de otro tipo, conociendo las zonasmás importantes de la proyección del foco como es su comportamientorespecto a las diferentes variables y cual es su posición optima.Para llegar a desarrollar el estudio, se comenzó con el montaje de la propiacocina. Se instaló un transportador de ángulos y un nivel horizontal paraconocer el valor del ángulo de rotación del panel. También se instalaron unascadenas en el concentrador para fijar el ángulo anterior.Una vez montada la cocina, se procede al estudio del foco instalando la cocinaen la azotea del edificio Betancourt de la Escuela Politécnica de UniversidadCarlos III de Madrid. Se pretenden estudiar la influencia sobre la posición delfoco de la cocina de los dos ángulos que pueden variar con el tiempo: la alturasolar y el ángulo de rotación del concentrador.Se tomaron fotografías del foco que proyectaba el concentrador sobre un planohorizontal previamente reglado, se realizó una tanda de fotografías variando elángulo de rotación del concentrador, ceteris paribus, para diferentes alturassolares y otra tanda de fotografías manteniendo el ángulo de rotación delconcentrador para diferentes alturas solares. Analizando las anterioresfotografías se estableció unas variables que marcaban las diferentes zonas deintensidad lumínica de la incidencia del foco.La localización de estas variables se realizo mediante inspección visual directade la imagen con la ayuda de la regla dibujada en el plano donde se proyecta elfoco, ya que se marcaba claramente su límite para la vista, sin embargo se hapretendido dar un soporte más preciso y cuantitativo a la localización de estasvariables que marcan el límite mediante visualización directa, así se hananalizado tres imágenes para conocer el error que se comete al localizar lasvariables mediante visualización directa respecto a localizarlas mediantetécnicas de tratamiento de imagen.El estudio mediante tratamiento de imágenes se ha realizado generando variosprogramas en Matlab, los programas realizados se pueden encontrar en losanexos y son: errorcamara.m, foco.m y locX1X2.m. Estos programas calculan elerror que es propio de la cámara con la que se han tomado las fotos y calculan la posición mediante técnicas de tratamiento de imágenes y de detección debordes de las variables que marcan las zonas del foco.Se ha estudiado mediante técnicas de tratamiento de imagen como influyen lasuperficie del concentrador en la formación del foco, para ello se ha dividido elárea del concentrador en varias superficies iguales y se han ido tapando dichassuperficies y tomando fotografías del foco con las superficies del espejotapadas, para analizar la variación del porcentaje del luminosidad del foco alperder superficie del concentrador. Este estudio también se ha realizadomediante un programa generado con Matlab, llamado partesfoco.m.Por ultimo, una vez conocidas las partes del foco que contienen mayorporcentaje de radiación, se ha estudiado el rendimiento en cuanto alcalentamiento de agua en el recipiente de la cocina con el foco posicionado endiferentes localizaciones posibles. Para ello se ha medido la temperatura delagua, utilizando un Data Logger, en el tiempo que se produce elcalentamiento. A su vez se ha calculado la radiación incidente sobre elconcentrador y se ha calculado el rendimiento entre la energía utilizada paracalentar el agua y la radiación que recibe el concentrador en el periodo detiempo que dura el calentamiento. Finalmente se puede concluir cual es elposicionamiento más optimo del foco, reduciendo los tiempos de cocinado.
YR 2012
FD 2012
LK https://hdl.handle.net/10016/15394
UL https://hdl.handle.net/10016/15394
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RD 25 may. 2024