Movimiento convectivo del aire húmedo en un destilador solar pasivo

Abstract

El funcionamiento de distintos tipos de destiladores solares pasivos ya sea de una etapa o multietapa, se basan en el transporte del vapor de agua desde la superficie de evaporación a la de condensación mediante el movimiento por convección natural de aire saturado de vapor. El cálculo teórico de la productividad de estos destiladores suele basarse en la evaluación del intercambio térmico mediante el uso de parámetros concentrados, como ocurre, por ej., en el trabajo original de Dunkle (1961). Ello no permite explicar las variaciones de productividad ante distintos tipos de geometrías y condiciones externas. Un estudio más detallado requiere la determinación más cuidadosa del movimiento convectivo del aire en el destilador y su variación con los distintos parámetros.

En este trabajo se evalúan distintos métodos experimentales para determinar el movimiento convectivo del aire en los destiladores, a saber : el uso de un haz láser de alta intensidad para determinar el movimiento del vapor de agua a escala real; el uso de modelos a escala pequeña que trabajan con agua en vez de aire y usan un haz láser disperso en un plano vertical para apreciar el movimiento convectivo; finalmente la utilización de técnicas termográficas para apreciar las variaciones de temperatura en el aire dentro del destilador.

Dichas técnicas se aplican al caso de un destilador tipo batea con cubierta de vidrio doblemente inclinada. Se aprecia que la convección del aire húmedo es de tipo turbulento y se ve afectada por el calentamiento de las paredes laterales, cuya altura incidirá en la productividad global del destilador.