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Optimización geométrica del campo de espejos de un receptor de concentración solar lineal de Fresnel para latitudes ecuatoriales / Freddy Mauricio Nieto Cárate

By: Nieto Cárate, Freddy Mauricio.
Contributor(s): Ordóñez Malla, Freddy [Director].
Material type: Computer fileComputer fileQuito : EPN, 2018Description: 100 hojas : ilustraciones, 29 x 21 cm + CD-ROM 9030.Subject(s): Transferencia de calor | Método de Montecarlo | Energía solar térmicaOther classification: T-IM/ Online resources: Texto completo
Contents:
LA BIBLIOTECA CENTRAL DISPONE DE ESTA TESIS EN FORMATO FÍSICO Y DIGITAL 30/01/2019
Dissertation note: FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA 2018 Tesis (Ingeniero Mecánico). -- Escuela Politécnica Nacional. Summary: Resumen .- El presente trabajo tiene como objetivo principal la optimización geométrica del campo de espejos de un receptor de concentración lineal de Fresnel (LFC) para latitudes ecuatoriales. Se realizó una revisión bibliográfica sobre la situación mundial de energía, enfocándose principalmente en la energía térmica y en la ubicación específica de Quito-Ecuador. Se investigó acerca de estudios previos realizados sobre optimización geométrica de un LFC. Se calculó la posición de cada uno de los 20 reflectores primarios del campo de espejos según las variables de entrada (fecha y hora civil del año). Se realizó una descripción del sistema LFC con reflectores primarios, secundarios y los errores ópticos generados en las configuraciones presentadas para luego ejecutar las simulaciones del sistema mediante el programa SolTrace - Ray tracing (método de Monte-Carlo). Se desarrolló un programa computacional de bloqueos y sombras para su posterior validación. Se estudiaron los resultados de eficiencia energética y Etendue para las configuraciones presentadas mediante una optimización múltiple utilizando StatGraphics y se obtuvieron los rangos de aceptación de las variables geométricas analizadas (ancho de los reflectores primarios entre 10-30 [cm], separación entre reflectores primarios entre 5-25 [cm] y alto del receptor entre 1-6 [m]). Como resultado se obtuvo que la mejor configuración debe tener el menor ancho y la menor separación entre reflectores. Con respecto a la altura se consideró que debe estar en un valor aproximado a 350 cm que es el nivel medio que se utilizó para esta variable geométrica. Summary: Abstract .- The main objective of the present work is the geometric optimization of the mirror field of a linear Fresnel solar concentrator (LFC) for equatorial latitudes. A literature review on the global energy situation was made, focusing mainly on thermal energy and the specific location of Quito-Ecuador. Previous studies about geometric optimization of this system were investigated. The position of each of the 20 primary reflectors of the mirror field was calculated according to the input variables (date and calendar hour of the year). A description of the LFC system with primary, secondary reflectors and the optical errors generated in the configurations was made, then run the simulations of the system through the program SolTrace - Ray tracing (Monte-Carlo method). The computational procedure of blocks and shadows was developed for its subsequent validation. The energy efficiency and Etendue results were studied for the configurations and made with these results a multiple optimization using StatGraphics and the acceptance ranges of the geometric variables analyzed (10 to 30 [cm] width of the primary reflectors, 5 to 25 [cm] separation between primary reflectors and 1 to 6 [m] receiver height) were obtained. As a result, it was obtained that the best configuration should have the smallest width and the smallest separation between reflectors. About the height, it was considered that it should be at an approximate value of 350 cm, which is the average level that was used for this geometric variable.
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Item type Current location Call number Copy number Status Date due Barcode Item holds
Tesis Tesis BIBLIOTECA GENERAL
T-IM/1981/CD 9030 (Browse shelf) Ej. 1 Available TES-003393
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FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA 2018 Tesis (Ingeniero Mecánico). -- Escuela Politécnica Nacional.

Bibliografía: páginas 61 - 64.

LA BIBLIOTECA CENTRAL DISPONE DE ESTA TESIS EN FORMATO FÍSICO Y DIGITAL 30/01/2019

Resumen .- El presente trabajo tiene como objetivo principal la optimización geométrica del campo de espejos de un receptor de concentración lineal de Fresnel (LFC) para latitudes ecuatoriales. Se realizó una revisión bibliográfica sobre la situación mundial de energía, enfocándose principalmente en la energía térmica y en la ubicación específica de Quito-Ecuador. Se investigó acerca de estudios previos realizados sobre optimización geométrica de un LFC. Se calculó la posición de cada uno de los 20 reflectores primarios del campo de espejos según las variables de entrada (fecha y hora civil del año). Se realizó una descripción del sistema LFC con reflectores primarios, secundarios y los errores ópticos generados en las configuraciones presentadas para luego ejecutar las simulaciones del sistema mediante el programa SolTrace - Ray tracing (método de Monte-Carlo). Se desarrolló un programa computacional de bloqueos y sombras para su posterior validación. Se estudiaron los resultados de eficiencia energética y Etendue para las configuraciones presentadas mediante una optimización múltiple utilizando StatGraphics y se obtuvieron los rangos de aceptación de las variables geométricas analizadas (ancho de los reflectores primarios entre 10-30 [cm], separación entre reflectores primarios entre 5-25 [cm] y alto del receptor entre 1-6 [m]). Como resultado se obtuvo que la mejor configuración debe tener el menor ancho y la menor separación entre reflectores. Con respecto a la altura se consideró que debe estar en un valor aproximado a 350 cm que es el nivel medio que se utilizó para esta variable geométrica.

Abstract .- The main objective of the present work is the geometric optimization of the mirror field of a linear Fresnel solar concentrator (LFC) for equatorial latitudes. A literature review on the global energy situation was made, focusing mainly on thermal energy and the specific location of Quito-Ecuador. Previous studies about geometric optimization of this system were investigated. The position of each of the 20 primary reflectors of the mirror field was calculated according to the input variables (date and calendar hour of the year). A description of the LFC system with primary, secondary reflectors and the optical errors generated in the configurations was made, then run the simulations of the system through the program SolTrace - Ray tracing (Monte-Carlo method). The computational procedure of blocks and shadows was developed for its subsequent validation. The energy efficiency and Etendue results were studied for the configurations and made with these results a multiple optimization using StatGraphics and the acceptance ranges of the geometric variables analyzed (10 to 30 [cm] width of the primary reflectors, 5 to 25 [cm] separation between primary reflectors and 1 to 6 [m] receiver height) were obtained. As a result, it was obtained that the best configuration should have the smallest width and the smallest separation between reflectors. About the height, it was considered that it should be at an approximate value of 350 cm, which is the average level that was used for this geometric variable.

Freddy Mauricio Nieto Cárate Cedido 2018/08/01 71522 $ 0.20 Ej. 1 Biblioteca Central

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