Publication: Optimización de la altura de torre en campos de heliostatos circulares
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Publication date
2014-09
Defense date
2014-10-02
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Abstract
Las plantas de Receptor Central se componen de un campo de heliostatos que forma la superficie de espejos y un sistema de seguimiento en su estructura que se encarga de mantener la radiación concentrada sobre el receptor en todo momento. El receptor se sitúa en el punto más alto de la torre y en él se efectúa la transformación de la energía solar concentrada en energía térmica, capaz de ser absorbida por un fluido. La energía térmica absorbida por el fluido se emplea en calentar agua en un generador de vapor para el ciclo de potencia. El siguiente trabajo plantea una solución al problema del cálculo del óptimo de la altura de la torre en una planta termosolar de Receptor Central con campo de heliostatos circular y receptor cilíndrico de sales fundidas. Se realiza un estudio para diferentes alturas de torre en una central desde la radiación solar disponible hasta que alcanza la base de la torre. El comportamiento de la radiación solar y del campo de heliostatos se analizará con el software DELSOL3. Este software proporcionará el valor de la radiación solar disponible anual, el valor de la eficiencia del campo de heliostatos y las horas de operación de la planta. Con esto se conoce la energía que alcanza la superficie del receptor, y a continuación, considerando un rendimiento de receptor, se calcula la energía térmica final disponible en el receptor para ser absorbida por las sales fundidas a su paso por el mismo. El consumo en el bombeo por la torre y el receptor se calcula como una bomba de sales fundidas que ha de vencer la altura de la torre y las pérdidas de carga del conjunto de la instalación: torre y receptor. Tras considerar las pérdidas en el campo solar, en el receptor y en el bombeo, se realiza un balance para conocer la energía neta disponible en la base de la torre.
Los resultados obtenidos determinan que la altura óptima de torre para el campo de heliostatos definido es de 160,75 metros, con una eficiencia del campo solar de 0,543; y teniendo finalmente una energía anual disponible en la base de la torre de 327,57 GWh/año.
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Keywords
Plantas de receptor central, Energía solar, Campo de heliostatos