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de la radiación solar. En la ecuación
e observa que al disminuir la transmitancia dicha energía
debe ser usada en el proceso de absorción y reflexión. La energía reflejada está relacionada con la
pérdida de energía por radiación o por enfriamiento de Newton; por lo que la eficiencia de la
estufa será mayor en cuanto la energía reflejada se aproxime a la incidente. En el caso de la
energía absorbida, el calor puede disiparse en la vecindad del colector por medio del mecanismo
de enfriamiento de Newton, calentando el aire en su cercanía por convección, esa es la razón por
la que se construyó un colector solar con distancia focal cercana a su superficie para aprovechar
dicha energía y minimizar el enfriamiento debido al flujo del aire.
La energía absorbida (
Q
) está relacionada con la masa
m
y capacidad calorífica del colector
c
Q
=
mc
(
Ts
−
Ti
)
(5)
la cual hace que el colector se caliente.
Se define la exergía [2] como la fracción de energía que se utiliza para calentar un sistema con
respecto a la que incide al colector. En otras palabras está relacionada con la eficiencia de la
estufa, una mayor exergía implica una mayor eficiencia.
(6)
El número de Biot es un parámetro adimesional que nos relaciona la resistencia al flujo interno
del calor con respecto a la resistencia al flujo externo de calor
(7)
de tal manera que si el gradiente de temperatura interna del colector es pequeño también lo será
el número de Biot es pequeño, si es menor a 0.1 puede considerarse al colector como si tuviera
temperatura constante con un error menor al 5% [3].
3.2 Cinemática
Al igual que analizamos un automóvil en cuánto tiempo tarda en ir de un lugar a otro, con la estufa
solar es igual, nos interesa hacer la comparación de no sólo la temperatura máxima a la que llega;
sino en qué tiempo y bajo qué condiciones. Esto es importante porque esperamos que aunque las
condiciones atmosféricas no sean constantes ni controlables el comportamiento de la estufa si sea
predecible, esperamos que colector solar dependa principalmente de su emisividad, de su
capacidad calorífica, y coeficiente de transferencia de calor; parámetros que son constantes e
independientes del clima.
La energía absorbida se propaga dentro del colector por conducción observándose un gradiente
que va de un punto de mayor a menor temperatura [4] de acuerdo a la ley de Fourier (ecuación
,