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Tecnología cilindro parabólico

16 Mar

Como bien hemos dicho en anteriores publicaciones las plantas solares consisten en la captación de los rayos del sol a través de espejos que se orientan de forma que la radiación solar es directa, llamados heliostatos. Estos están controlados por ordenadores que tienen estudiado el movimiento del sol.

Principalmente la energía termosolar está basada en la concentración de la radiación solar para producir vapor y así poder ser utilizado en plantas eléctricas convencionales. Es necesaria esta concentración para que se puedan alcanzar temperaturas elevadas y así conseguir un rendimiento alto en este ciclo termodinámico.

Hay 2 tipos de concentración: la concentración puntual y la concentración lineal. Ambas solo pueden aprovechar la radiación directa del sol ya que la radiación difusa no puede ser concentrada. La concentración lineal es más fácil de instalar pero su capacidad de concentración es menor, lo que hace que no pueda alcanzar temperaturas tan elevadas como la concentración puntual.

Concentración puntual:

Torres solares:

No nos vamos a detener en explicarlas ya que hemos estado publicando información sobre ellas.

Disco-Stirling: 
El disco-Stirling es un espejo parabólico que  capta los rayos del sol y concentra la radiación solar en un receptor térmico (de motor de Stirling, de ahí su nombre) situado en el foco del espejo, donde se transforma la energía térmica en eléctrica.

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Concentración lineal:

Fresnel:

Los colectores Fresnel son espejos planos ligeramente curvados que sirven para la captación de los rayos solares y la concentración de la radiación solar en un tubo receptor fijo situado a varios metros de altura de los espejos, ahí se calienta y se evapora el agua para luego ser convertida en energía eléctrica.

La ventaja de los colectores Fresnel respecto de los cilindro parabólicos (que explicaremos a continuación) es que su instalación es más barata, sin embargo su eficiencia es menor.

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Colectores cilindro parabólicos

Nos centraremos más en los colectores cilindro parabólicos, porque en las publicaciones siguientes hablaremos sobre plantas solares con este tipo de tecnología.

Los  colectores cilindro parabólico son espejos con forma de parábola puestos en filas o hileras. Su funcionamiento consiste en el seguimiento del sol y en la concentración de los rayos solares en un tubo central por el que circula un aceite que es calentado hasta los 400ºC. Este aceite es transportado hasta un intercambiador de calor para producir vapor  de agua que después se traslada a una turbina para convertirlo en energía eléctrica.

Estos espejos también sirven para calentar sales de nitrato sódico y almacenar energía en un tanque, que en días de ausencia de sol nos pueden proporcionar energía.

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Los componentes principales del campo solar con este tipo de colectores son:

  • El reflector cilindro parabólico: es el encargado de reflejar los rayos y concentrar la radiación solar en el tubo central.
  • El tubo absorbedor: el fluido calorífico circula por este tubo situado dentro del tubo central.
  • El sistema de seguimiento del sol: hace que los colectores giren en torno a su eje.
  • La estructura metálica: es la que da rigidez al conjunto de elemento que lo forman.

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A la hora de instalar una planta con esta tecnología, se debe tener en cuenta algunos factores que influyen en la producción de energía, como son:

  • La orografía: Terreno llano.
  • El clima.
  • La disponibilidad de agua.
  • La Conexión cercana a una subestación eléctrica

Todo esto es un resumen que recoge las ideas principales de estas páginas web: http://www.afinidadelectrica.com.ar/articulo.php?IdArticulo=189 y http://www.opex-energy.com/termosolares/centrales_termosolares.html.

Para más información acerca de la energía solar concentrada no dudéis en visitar esta página web: http://www.afinidadelectrica.com.ar/articulo.php?IdArticulo=189. Podréis encontrar información acerca de los colectores que hemos hablado anteriormente.

Os animo a que le echéis un vistazo.

Gemasolar

26 Feb

Gemasolar es una planta de energía solar por concentración con sistema de almacenamiento térmico en sales fundidas situada en Sevilla, España. Es la primera a escala comercial en aplicar la tecnología de receptor de torre central y almacenamiento térmico en sales fundidas. La superficie de esta planta ocupa aproximadamente 158 hectáreas; para que os hagáis una idea equivale a unos  256 campos de fútbol.

Características:

  • Potencia eléctrica de 19,9 MW
  • La producción neta esperada es de 110 GWh/año
  • Capaz de suministrar energía limpia y segura que reduce en más de 50.000 toneladas al año de emisiones de CO2

Estas características las podemos encontar en esta pagina web:  http://www.torresolenergy.com/TORRESOL/planta-gemasolar/es

 La planta está formada por:

  • 2.650 heliostatos que forman círculos concéntricos alrededor de la torre que disponen de un mecanismo que posiciona con precisión la superficie de los espejos
  • una torre que en lo alto se encuentra el receptor de haz de luz compuesto por paneles
  •  2 tanques: uno de sales frías y otro de sales calientes
  •  un cambiador de calor; un generador y transformador
Su funcionamiento lo podemos entender perfectamente a través de este dibujo:
  1. Tanque 1: Sales frías
  2. Se bombean las sales a lo largo de la torre
  3. En el receptor de haz de luz, las sales se calientan y bajan al tanque 2 donde se almacenan a temperaturas superiores a 500º
  4. Tanque 2: Sales calientes
  5. Cambiador de agua
  6. Las sales al perder calor generan vapor de agua.
  7. El vapor de agua hace que se mueva la turbina y el generador que produce la energia
  8. Transformador. La energía pasa al tendido eléctrico.
La planta no solo funciona como una central solar sino también como una central térmica (cuando tenemos  falta de luz) gracias a su sistema de concentración de sales y a partir de ahí también generar electricidad. También podemos decir que gracias a esto la planta asegura obtención de energía las 24 horas del días en situaciones de baja insolación, en las madrugadas y varios meses al año.

Es tal el éxito de la planta sevillana que muchos profesionales del sector buscan aplicar las energías limpias a las pequeñas urbanizaciones y asi hacer posible su aplicación a la vida cotidiana.
Esta información la pueden encontrar en esta noticia:http://www.madrid2noticias.com/n-3202-702-torre_brilla_alto_renovables
Os dejamos con este video para que podáis ver como se fue construyendo la planta:

La energía solar

4 Feb

A medida que pasan los años las energías renovables están más presentes en nuestra vida. Ello es debido principalmente a ese afán por cuidar el ecosistema; ser “ecofriendly”. Además, Los recursos energéticos utilizados hasta ahora, conocidos como combustibles fósiles empiezan a agotarse y cada vez es más notorio su impacto en el medio ambiente.

Dentro de las energías renovables podemos encontrar la hidroeléctrica, eólica, solar, geotérmica, maremotriz, la biomasa y los biocombustibles. Nosotros hemos querido investigar sobre la energía solar, ya que es una de las más populares hoy en día; concretamente las torres solares.

La energía solar es una energía limpia o energía verde que aprovecha el calor y la luz del sol para producir energía. Se puede decir que no contamina y que su captación es universal por ser gratuita. Este tipo de energía se puede dividir en la energía fotovoltaica y energía térmica.

La energía solar fotovoltaica es aquella que se obtiene directamente de los rayos del sol y es transformada en electricidad por medio de las celdas fotovoltaicas.

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Las celdas fotovoltaicas tienen un efecto fotoeléctrico que lo que hace es absorber los fotones para luego irradiar electrones libres y generar así electricidad. La composición de estas celdas fotovoltaicas es de metales semiconductores como el silicio y el arseniuro de galio.” (www.energiafotovoltaica.ws) 

La energía solar térmica  o también llamada energía termosolar consiste en la captación de la energía del sol mediante el uso de colectores o paneles solares térmicos.

Los colectores captan la energía suficiente para producir calor o para la producir energía mecánica, y a partir de ella, energía eléctrica. En el caso de la producción de calor, son un claro ejemplo las necesidades del mundo doméstico: energía para cocinar, agua caliente, calefacción, etc.

Sistema solar térmico para uso domestico:

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1) Colector

2) Deposito de almacenamiento

3) Caldera

4) Estación solar

5) Consumo del agua (ducha)

 

 

Para poder entender mejor este concepto vamos a concretar con un ejemplo muy cotidiano como es el agua caliente en una vivienda:

El comienzo del proceso se materializa mediante la captación de los rayos solares por medio colectores, después se hace pasar agua u otro fluido de características similares por el panel solar, de forma que parte del calor absorbido es transmitido al agua. Ésta se puede almacenar de modo que podamos hacer uso cuando lo requiramos.

Fuentes de información:

http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solar

http://www.energiasolartermica.biz/

http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solar_fotovoltaica

http://www.energiafotovoltaica.ws/celdas/