Diseño y cálculo de un nuevo colector solar de concentración (Sundial)

Abstract

El tiempo avanza y ciertos recursos naturales del planeta Tierra, empleados para la obtención de energía, tienden a extinguirse o a ser reemplazados debido a sus altos niveles de contaminación. Es por esto que desde hace años se comenzase a buscar fuentes de energía alternativas o renovables, las cuales, emplean recursos naturales ilimitados, como pueden ser el sol, el agua o el aire. En este proyecto se va a trabajar sobre una fuente de energía renovable que aprovecha la radiación solar para obtener calor a media temperatura (~200ºC) para aplicaciones industriales o para la obtención indirecta de energía eléctrica. Concretamente se centrará en un nuevo diseño para centrales de concentración solar tipo Fresnel. Hasta ahora, principalmente por sus dimensiones, estas centrales se construían de tal forma que fuese la superficie reflectante de los heliostatos, la parte móvil, que adaptase su inclinación a la hora solar, para concentrar en el receptor la mayor cantidad de radiación posible. El estudio tomado de partida para este proyecto tiene patentado una nueva estructura de funcionamiento que consiste en colocar heliostatos fijos sobre una plataforma circular giratoria. Con esto se busca que el campo de heliostatos gire con el sol, consiguiendo que la radiación que reciba el receptor sea constante y máxima en todo momento del día. También se busca reducir costes, como pueden ser los de mantenimiento de las partes mecánicas móviles de los heliostatos, al ser reemplazadas por elementos fijos. Partiendo de estas ideas, lo que se va a realizar en este proyecto en primer lugar será adaptar un programa de MATLAB® que calcula la energía y el flujo de radiación que recibe el receptor de forma transversal, para que dé resultados también en la componente longitudinal, consiguiendo resultados tridimensionales. Una vez obtenido esto, se buscarán datos de una central solar física (en Almería) y se calculará con el programa, la eficiencia de la energía que recibe el receptor a lo largo de todo un año, consiguiendo así resultados para un ‘reloj solar’ (SunDial), que es como se ha denominado a esta nueva geometría de central Fresnel lineal