Diseño y simulación de un calentador de agua solar para la carrera de Electromecánica en la ULEAM Extensión El Carmen.

Abstract

El uso de sistemas convencionales para calentar agua en la región de El Carmen representa un desafío tanto económico como ambiental, pese al alto potencial solar disponible. Por ello, esta investigación tuvo como objetivo diseñar y simular un sistema de calentamiento solar de agua mediante termosifón, adaptado a las condiciones climáticas locales, que sirva como recurso didáctico para la carrera de Tecnología Superior en Electromecánica de la ULEAM. La metodología se basó en tres etapas: modelado tridimensional del sistema, simulación térmica con diferentes ángulos de inclinación (25°, 40° y 45°) y validación de los resultados frente a fundamentos teóricos. Los resultados demostraron un aumento progresivo de la temperatura del agua con cada configuración, alcanzando hasta 41.01 °C con una inclinación de 45°. La simulación permitió observar el comportamiento del flujo por convección natural, validando así la eficiencia del diseño. Se concluye que el modelo propuesto es técnicamente viable y representa una herramienta pedagógica útil, con potencial para ser implementado físicamente en el entorno educativo.