INVESTIGADOR(ES) PRINCIPAL(ES):

Maira Lorena Trejos Moncada

0 horas

CODIGO CIE

E6-13-3

Beatriz Cruz Muñoz

Tutor

0 Horas

TIPO DE CONVOCATORIA

2012. Novena Convocatoria

TIPO DE PROYECTO

Investigación Aplicada

OBJETIVO(S)

Estudiar experimentalmente las propiedades ópticas y mecánicas de un recubrimiento óptico, aplicado en calentadores solares de uso cotidiano.

RESUMEN

La radiación solar, recibida en la tierra como fuente de energía tiene diversas ventajas sobre otras fuentes, se destaca principalmente su naturaleza inagotable y su libre utilización teniendo gran importancia en procesos de desalación, calefacción, refrigeración, producción eléctrica entre otras aplicaciones. En este trabajo se aborda el estudio de diferentes propiedades del material absorbedor utilizados en colectores solares planos con cubierta de vidrio, tubo de cobre y aleta de aluminio instalados para el calentamiento de una piscina. El objetivo fue realizar un estudio de las propiedades mecánicas de adherencia y dureza utilizando las normas (ASTM D 3330-09 y D 3363-05 respectivamente); de las propiedades ópticas de reflectividad, absortividad y brillo (ASTM E 424-71 y D 4449-08 respectivamente) y realizar ensayos de durabilidad evaluando el intemperismo (norma ASTM D 4799-08), salinidad (ASTM B 117-11 y D 610-08), humedad (ASTM D2247-11). Estos estudios se realizaron sobre la superficie absorbente de aluminio, siendo esta la superficie original degradada por la intemperie con las propiedades de este mismo absorbedor, el cual fue repintado con un recubrimiento comercial a base de un epóxico (fosfato de zinc) de alta resistencia, seguido de un polimérico de tipo comercial de color negro mate. Las propiedades físicas de este recubrimiento han sido comparadas también con otro recubrimiento comercial, a base de un anticorrosivo (fosfato de zinc) más un acabado de acrílico base de solvente negro semi-mate. Los resultados experimentales han mostrado que la fuerza de adhesión en el recubrimiento epóxico es ligeramente inferior al recubrimiento original y al del acrílico; sin embargo, la pérdida por descamación no supera el 5%, siendo el recubrimiento acrílico el que presentó mejor adherencia. Los resultados de dureza mostraron un comportamiento similar entre todos los recubrimientos, independientemente de su grosor. De la evaluación de las propiedades ópticas el recubrimiento epóxico presenta menor brillo que los otros dos recubrimientos, y su absortividad presentó valores comprendidos entre 93 % y 95 % mejores que el recubrimiento original que alcanza valores entre 88 % y 94 %.Mientras el recubrimiento acrílico sobre cobre y aluminio tiene una absortividad entre el 94 % y 95 % valores similares al recubrimiento epóxico y valores de reflectividad del 5 % y 6 % en todo el espectro de longitud de onda. En los estudios de intemperismo acelerado, no se observaron cambios en la superficie de los recubrimientos, pero si en su apariencia y en su espesor en película seca. En la prueba de humedad relativa, se evaluó el tiempo que tardó en presentar el primer signo de corrosión o descamación sobre las muestras (264 horas), esta fue menor para el recubrimiento acrílico debido a que tuvo mayor adherencia al sustrato. En la prueba de salinidad se evaluaron los cambios en su morfología, donde el recubrimiento epóxico presentó una corrosión general 4-G equivalente (1-3)%; el recubrimiento acrílico sobre aluminio presentó ampollas con evaluación grado 10 y una oxidación por puntos de 7-P (0,1-0,3) % sobre el sustrato, mientras que el acrílico sobre cobre no presentó cambios en su superficie pero si se observó oxidación en el sustrato (verde limón).

ESTADO

Concluido

FECHA DE INICIO

30/01/2013

FECHA DE FINALIZACION

30/01/2014

PRODUCTOS

Estudio comparativo de superficies selectivas aplicadas en calentadores solares planos para mejorar sus propiedades físicas y mecánicas

Ponencia en evento especializado

Estudio experimental de las propiedades ópticas y mecánicas de superficies de captación solar.

Ponencia en evento especializado

Estudio experimental de las propiedades ópticas y mecánicas de superficies de captación solar (investigación en curso).

Ponencia en evento especializado

Estudio experimental de las propiedades ópticas y mecánicas de superficies de captación solar (investigación terminada).

Ponencia en evento especializado

POSTER: Comparative experimental study of new coatings absorvent surface of flat solar heaters

Ponencia en evento especializado

POSTER: Estudio experimental de superficies para mejorar las propiedades físicas de calentadores solares planos

Ponencia en evento especializado