Presión, volumen, caudal, energía, mmca Descripción de conceptos y unidades muy utilizadas en energía solar Forma parte del contenido de Lecturas básicas para solar térmica y FV
Física para empezar en solar térmica.
Apuntes generales y algunas equivalencias sobre presión, volumen, caudal, energía, mmca, y otros conceptos necesarios para manejarnos en esto de la energía.
Calor y energía
-El calor es una forma de energía. El calor contenido en un cuerpo es el producto de su masa por la temperatura a la que se encuentra. -Un litro de agua (1000 mililitros) que se encuentra a 10º Centígrados de temperatura contiene 10000 calorías (10 Kilocalorías).
-Si deseamos elevar la temperatura de ese litro de agua en un grado, deberemos emplear una cantidad de energía.
-Si introducimos una resistencia eléctrica de una potencia de 100 watios en ese litro de agua, tardaremos un tiempo determinado en elevar su temperatura en un grado.
-Si duplicamos la potencia de esa resistencia, reduciremos el tiempo a la mitad. Sin embargo el trabajo realizado es el mismo: hemos elevado la temperatura del litro de agua en un grado centígrado y por tanto en ese litro de agua ahora tenemos acumuladas 11000 calorías (11 Kilocalorías).
-Hemos realizado un trabajo (empleado una energía) que ha consistido en aplicar una potencia (watios) durante un tiempo determinado (horas o segundos). Si para realizar un trabajo (p.e. elevar la temperatura de un líquido) necesitamos emplear 1000 watios durante una hora, decimos que hemos consumido una energía de 1Kilowatio.hora (Kwh).
Unidades más usadas en solar térmica como presión, volumen, caudal, mmca, etc
Potencia multiplicado por igual a:
W (watio) 1000 kw (kilowatio)
Kw (kilowatio) 3,6x1000000 julio/hora
Kw (kilowatio) 860 kc/hora (kilocaloría/hora)
Energía multiplicado por igual a:
Kw.h (kilowatio x hora) 860 kc Kw.h 3,6x1000000 julio Julio 1000000 Mj (Megajulio)
Presión multiplicado por igual a:
Atmósfera 1,033 kg/cm2 Bar 1,019 kg/cm2
Equivalencias de presión utilizadas frecuentemente : 1 atm = 10 mca = 10000 mmca = 760 mmc Mercurio = 1 kg/cm2 = 1bar = 100000 Pascales
Volumen multiplicado por igual a:
dm3 1000 m3 Litro 1000 Klitro
Conceptos usados frecuentemnte en solar térmica
Caudal Litros/segundo: litros de fluido que pasan por un punto de una conducción en un segundo. Litros/hora . m2: caudal que recorre un colector solar (magnitud fijada por el fabricante del colector). Si el caudal recomendado por el fabricante es de 50 l/h.m2 y el colector tiene 1,5m2 el caudal total recomendado para ese colector será 75 l/h.
Pérdida de carga mmca ( milímetros de columna de agua ): Unidad de presión que toma como referencia la densidad del agua y define la diferencia de presión que hay entre dos puntos de una conducción separados por una determinada distancia o entre los cuales se ha intercalado cualquier pieza que opone una resistencia al paso del fluido. Si el fabricante de un colector térmico atribuye a ese colector una pérdida de carga de 4 mmca y nosotros instalamos a la entrada y a la salida de ese colector una llave de corte con una pérdida de carga de 3 mmca cada una de ellas, tendremos una pérdida de carga total de 10 mmca.
Nº Reinold El nº Reinold no es una unidad; es un número experimental que indica la diferencia entre la circulación turbulenta o circulación laminar dentro de un conducto. Se estima que cualquier caudal circulante por el interior de una conducción ha de hacerlo con una pérdida de carga inferior a 40 mmca/m y en un valor Reinold inferior a 3000.
De un
m3 de gas natural se obtienen 9500 Kcalorías (Kc)
M3 de gas propano se obtienen 24000 Kcalorías (Kc)
Litro de gas-oil se obtienen 10500 Kcalorías (Kc)
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