En la figura se muestra un sistema para recolectar radiación solar y utilizarla para la producción de electricidad a través de un ciclo de potencia. El colector solar recibe radiación a razón de 0,315 kW/m2 de área y provee energía a una unidad de almacenamiento cuya temperatura permanece constante a 220 \deg C. El ciclo de potencia recibe energía por trasferencia de calor de la unidad de almacenamiento, genera electricidad a razón de 0,5 MW, y descarga energía por transferencia de calor a los alrededores a 20 \deg C. Para la operación en estado estable:a) Determine el área mínima teórica del recolector en m2b) Determine el área mínima del colector, en m2, como función de la eficiencia térmica \eta y de la eficiencia del colector, definida como la fracción de energía incidente que se almacena. Grafique el área del colector en función de \eta para eficiencias del colector de 1,0, 0,75 y 0,5.

Question

En la figura se muestra un sistema para recolectar radiación solar y utilizarla para la producción de electricidad a través de un ciclo de potencia. El colector solar recibe radiación a razón de 0,315 ﻿kW/m2 ﻿de área y provee energía a una unidad de almacenamiento cuya temperatura permanece constante a 220 \deg C. ﻿El ciclo de potencia recibe energía por trasferencia de calor de la unidad de almacenamiento, genera electricidad a razón de 0,5 ﻿MW, ﻿y descarga energía por transferencia de calor a los alrededores a 20 \deg C. ﻿Para la operación en estado estable:a) ﻿Determine el área mínima teórica del recolector en m2b) ﻿Determine el área mínima del colector, en m2, ﻿como función de la eficiencia térmica \eta  y de la eficiencia del colector, definida como la fracción de energía incidente que se almacena. Grafique el área del colector en función de \eta  para eficiencias del colector de 1,0, 0,75 ﻿y 0,5.

Accepted Answer

Para la resolución de este ejercicio, se deben introducir los conceptos termodinámicos de ciclos de ...

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