PROGRAMA INTERINSTITUCIONAL PARA EL FORTALECIMIENTO

PROGRAMA INTERINSTITUCIONAL PARA EL FORTALECIMIENTO
DE LA INVESTIGACIÓN Y EL POSGRADO DEL PACÍFICO
VII ENCUENTRO NACIONAL DE PROFESIONALES DE LA INVESTIGACIÓN
Y DESARROLLO TECNOLÓGICO 2014
Dr. Jorge Armando Ojeda Sánchez
Universidad Autónoma de Nayarit
Proyectos que desarrolla actualmente
Desarrollo de dispositivos de colección solar como una alternativa para el
aprovechamiento de la energía solar térmica, aplicando la teoría constructal
La alta incidencia de energía solar disponible en el territorio nacional, permite desarrollar
dispositivos que utilicen la energía solar para diversos procesos que están involucrados
directamente con el desarrollo sustentable tanto de una ciudad como de procesos
industriales.
El desarrollo de dispositivos que utilicen energías alternativas, permitirán prescindir de los
combustibles fósiles y así evitar el daño progresivo al medio ambiente. Ante el
agotamiento progresivo de los combustibles fósiles, es necesario desarrollar tecnologías
alternativas basados en la energía solar, la aplicación de técnicas de optimización como la
teoría constructal permiten el desarrollo de dispositivos optimizados, de manera que se
obtenga el punto optimo de funcionamiento, permitiendo un aumento en su eficiencia y el
ahorro de combustibles.
La energía solar se utiliza para el acondicionamiento de aire en edificios, generación de
energía eléctrica, calentamiento de agua para uso doméstico y procesos industriales, entre
otros. Uno de los dispositivos que hacen uso de la energía solar son los colectores solares
para el calentamiento de agua, las eficiencias que presentan son generalmente bajas, por
lo que la aplicación de herramientas de optimización permiten incrementar su desempeño.
La teoría constructal, plantea la optimización a partir de la forma y la estructura de tal
manera que las corrientes que fluyen por un sistema físico, lo hacen por la vía que
presenta una menor resistencia. La aplicación de la teoría constructal a un colector solar
permiten obtener resultados teóricos para diferentes configuraciones geométricas de la
red de tuberías, a partir de la optimización en la transferencia de calor hacia el fluido que
fluye en el colector solar en forma de disco; la construcción de un dispositivo de colección
solar basado en estos resultados permitirá validar y definir nuevos tópicos de optimización.
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A partir de modelos de optimización obtenidos a partir de la teoría antes
mencionada, es posible construir un dispositivo de colección solar acorde a las
dimensiones que predice la teoría constructal.
Con este modelo experimental se demostrará si los métodos de optimización,
propios de la teoría constructal son aplicables a sistemas térmico solares. Para
lograr lo anterior es necesario construir e instrumentar el colector solar constructal,
la instrumentación permitirá caracterizar el dispositivo para diferentes situaciones
de flujo y condiciones climáticas a lo largo del año. Los elementos fundamentales
a medir inicialmente son la temperatura de salida del agua que fluye en la red
diseñada con los resultados teorícos obtenidos anteriormente; posteriormente se
realizarán modficiaciones del flujo para distintos regímenes de flujo.
La construcción del colector permitirá extender las aplicaciones de calentamiento
de agua con el uso de fluidos partículados, con el objetivo de aumentar su uso de
dispositivos de temperatura baja a dispositivos de temperatura media y alta, para
aplicaciones domésticas e industriales.
Perspectivas de la Red
De la participación en la red Delfín (Seguidores Solares y Energía Eólica) se
espera generar los siguientes puntos:
 Colaboración interinstitucional en temas de termofluidos, con el obejtivo de
generar publicaciones en revistas arbitradas e indexadas
 Definición de protocolos de medición
 Desarrollo de instrumentos
 Desarrollos teóricos en colaboración en temas de optimización y desarrollo
de sistemas térmico solares
 Intercambio de estudiantes en el marco del Verano Científico del programa
Delfín
 Intercambio y colaboración conjunta en investigaciones en temas de
aplicación de Energías Renovables
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Aportaciones a la Red
Escriba las aportaciones que puede ofrecer a la Red Delfín (Seguidores Solares y
Energía Eólica) una vez incorporado a esta.
 Desarrollo de aplicaciones con nanfluidos en dispositivos de colección solar
 Planteamiento de aplicaciones de materiales de cambio de fase para
almacenamiento de calor
 Planteamiento de sistemas térmico solares para incrementar su eficiencia
 Planteamiento y desarrollo de la teoría constructal aplicada a sistemas
térmico solares
 Planteamiento y desarrollo de sistemas generadores de hidrógeno a partir
de concentración solar
 Planteamiento de técnicas de optimización en generadores eólicos
 Desarrollo de metodologías y protocolos en materia de instrumentación y
experimentación