Simulación de un sistema de calentamiento solar mediante Python
Actualmente, la dependencia a los recursos fósiles sigue dominando, aún con los impactos económico-ambientales que estos generan; por lo que es necesario incentivar la producción y uso de fuentes renovables, asequibles y sustentables. En este sentido, el presente trabajo se enfoca en desarrollar un...
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| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Universidad Autónoma de Baja California
2023-09-01
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| Series: | Revista de Ciencias Tecnológicas |
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| Online Access: | https://recit.uabc.mx/index.php/revista/article/view/259 |
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| author | David Espinosa Gómez Luis Bernardo López Sosa Alejandro Adrián Sepúlveda Cisneros Kevin Aldair Méndez Alfaro |
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| collection | DOAJ |
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Actualmente, la dependencia a los recursos fósiles sigue dominando, aún con los impactos económico-ambientales que estos generan; por lo que es necesario incentivar la producción y uso de fuentes renovables, asequibles y sustentables. En este sentido, el presente trabajo se enfoca en desarrollar un software de simulación termosolar para la evaluación de materiales de bajo costo y bajo impacto ambiental que puedan ser utilizados en calentadores solares o acumuladores térmicos. Optimizando el uso de materiales pétreos, orgánicos y aquellos disponibles localmente con propiedades optotérmicas de alta absorción y gran residencia térmica, para utilizarlos como contenedores de energía termosolar. De este modo, se ha desarrollado una aplicación de escritorio en lenguaje de programación Python, para simular la absortancia y acumulación térmica de materiales con las características mencionadas utilizando propiedades como temperatura ambiente del lugar de prueba, absortancia solar, conductividad térmica y masa del material. Este software pretende eficientar los procesos experimentales, reduciendo recursos económicos, tecnológicos y materiales, al contar con un modelo de la física térmica de acumulación termosolar en materiales naturales, prediciendo su comportamiento energético sin la necesidad de construir prototipos a escala real. Finalmente, se ha comprobado que el simulador desarrollado, proporciona un análisis mucho más dinámico y fácil de interpretar con datos estadísticos de fácil obtención. Es decir, permite observar no solo la curva sino también proporciona la dispersión de un sistema continuo de valores, el cual puede ayudar a inferir los datos de una investigación con mayor sencillez y efectividad sobre las propiedades ópticas y térmicas de los materiales estudiados. No obstante, el desarrollo del programa computacional puede ser mejorado, por lo que mantiene un esquema de libre acceso y código abierto.
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| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2594-1925 |
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| publishDate | 2023-09-01 |
| publisher | Universidad Autónoma de Baja California |
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| spelling | doaj.art-5b97409956894bf49afd3aac6c24bd312024-02-29T18:50:53ZengUniversidad Autónoma de Baja CaliforniaRevista de Ciencias Tecnológicas2594-19252023-09-016310.37636/recit.v6n3e259Simulación de un sistema de calentamiento solar mediante Python David Espinosa Gómez0Luis Bernardo López Sosa1Alejandro Adrián Sepúlveda Cisneros2Kevin Aldair Méndez Alfaro3Universidad Michoacana de san Nicolás de Hidalgo, Avenida Francisco J. Múgica S/N, 58060 Morelia, Michoacán, México.Universidad Intercultural Indígena de Michoacán, Carretera Pátzcuaro-Huecorio Km3, C.P. 61614. Pátzcuaro, Michoacán, México.Instituto Tecnológico Superior de Puruándiro, Carretera Puruándiro-Galeana km 4.3, C. P. 58532, Puruándiro, Michoacán, México.Instituto Tecnológico Superior de Puruándiro, Carretera Puruándiro-Galeana km 4.3, C. P. 58532, Puruándiro, Michoacán, México. Actualmente, la dependencia a los recursos fósiles sigue dominando, aún con los impactos económico-ambientales que estos generan; por lo que es necesario incentivar la producción y uso de fuentes renovables, asequibles y sustentables. En este sentido, el presente trabajo se enfoca en desarrollar un software de simulación termosolar para la evaluación de materiales de bajo costo y bajo impacto ambiental que puedan ser utilizados en calentadores solares o acumuladores térmicos. Optimizando el uso de materiales pétreos, orgánicos y aquellos disponibles localmente con propiedades optotérmicas de alta absorción y gran residencia térmica, para utilizarlos como contenedores de energía termosolar. De este modo, se ha desarrollado una aplicación de escritorio en lenguaje de programación Python, para simular la absortancia y acumulación térmica de materiales con las características mencionadas utilizando propiedades como temperatura ambiente del lugar de prueba, absortancia solar, conductividad térmica y masa del material. Este software pretende eficientar los procesos experimentales, reduciendo recursos económicos, tecnológicos y materiales, al contar con un modelo de la física térmica de acumulación termosolar en materiales naturales, prediciendo su comportamiento energético sin la necesidad de construir prototipos a escala real. Finalmente, se ha comprobado que el simulador desarrollado, proporciona un análisis mucho más dinámico y fácil de interpretar con datos estadísticos de fácil obtención. Es decir, permite observar no solo la curva sino también proporciona la dispersión de un sistema continuo de valores, el cual puede ayudar a inferir los datos de una investigación con mayor sencillez y efectividad sobre las propiedades ópticas y térmicas de los materiales estudiados. No obstante, el desarrollo del programa computacional puede ser mejorado, por lo que mantiene un esquema de libre acceso y código abierto. https://recit.uabc.mx/index.php/revista/article/view/259Algoritmo computacionalAlgoritmo computacional, simulación, energías renovablesEnergías renovables |
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