Multi-stage solar desalination system for water production in coastal areas of Ecuador

Resumen

Se ha desarrollado un desalinizador solar con recuperación de calor para su aplicación en zonas costeras del Ecuador con escasez de agua dulce. El aparato consta de una torre de destilación de 3 etapas conectada a un colector solar plano. La energía solar absorbida por el colector es transferida mediante circulación natural a la torre de destilación, donde en cada etapa se recupera el calor de condensación del agua para incrementar el destilado producido. El diseño modular del equipo permite variar la producción de agua, desde unos pocos litros hasta más de un metro cúbico al día. El prototipo tiene pocas partes móviles y puede ser armado y desarmado rápidamente, lo que facilita su operación y mantenimiento. La producción mensual promedio del desalinizador varía entre 4.3 y 5.8 kg/día (2.44 y 3.29 kg/m2). El desempeño del desalinizador fue analizado con un modelo matemático, cuya exactitud fue mejorada al evaluar experimentalmente los coeficientes de transferencia de calor por convección presentes en la torre de destilación. Se realizó una simulación en Matlab-Simulink que permite predecir las temperaturas, destilado generado y flujos de calor en la unidad. La simulación de un día completo de operación del destilador tuvo resultados muy satisfactorios, con una diferencia de únicamente el 7.7 % entre los datos teóricos y experimentales. La simulación también fue utilizada para analizar mejoras en el desempeño del equipo, determinándose que la producción del desalinizador podría incrementarse hasta en un 107 %.

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