Heliostat field aiming strategies for solar central receivers

Sánchez González, Alberto

Publication:
Heliostat field aiming strategies for solar central receivers

dc.affiliation.dpto	UC3M. Departamento de Ingeniería Térmica y de Fluidos	es
dc.affiliation.grupoinv	UC3M. Grupo de Investigación: Ingeniería de Sistemas Energéticos	es
dc.contributor.author	Sánchez González, Alberto
dc.date.accessioned	2022-02-17T16:13:40Z
dc.date.available	2022-02-17T16:13:40Z
dc.date.issued	2019-12-01
dc.description.abstract	This thesis work deals with the development and validation of four optical models for Solar Power Tower technology. The first model accurately computes the solar flux distribution incident on any central receiver reflected by a single heliostat; the novelty relies on the oblique projection of the receiver mesh onto the image plane where an analytic convolution function is evaluated. The second model determines the canting errors in the facets of real heliostats using a deterministic optimization algorithm that minimizes the difference between computed flux maps and experimental images captured on a Lambertian target. The third model extends the basic model to complete fields of heliostats where a symmetric aiming strategy is developed; just a single parameter, novel k factor, is needed to aim all the heliostats. The last aiming model maximizes the output in molten salt receivers while meeting the corrosion and thermal stress constraints; which are translated into allowable flux densities.	en
dc.description.abstract	Este trabajo de doctorado trata del desarrollo y validación de cuatro modelos ópticos para la tecnología de plantas solares de torre. El primer modelo calcula con precisión la distribución de flujo solar incidente en receptores centrales reflejada por un heliostato; la novedad radica en la proyección oblicua de la malla de cálculo desde el receptor hasta el plano imagen donde se evalúa una función analítica de convolución. El segundo modelo determina los errores de canteo en las facetas de heliostatos reales mediante un algoritmo determinista que minimiza la diferencia entre mapas de flujo simulados e imágenes experimentales tomadas en un blanco lambertiano. El tercer modelo extiende el modelo básico a campos completos de heliostatos siguiendo un apuntamiento simétrico; con un único parámetro, llamado factor k, se apuntan todos los heliostatos. El último modelo de apuntamiento maximiza la energía térmica obtenida en receptores de sales fundidas a la vez que respeta las limitaciones de corrosión y stress térmico; las cuales son traducidas en densidades de flujo permisibles.	es
dc.description.status	Publicado	es
dc.format.extent	13
dc.identifier.bibliographicCitation	Óptica Pura y Aplicada (2019), 52(4), 51024, p.: 1-13.	es
dc.identifier.doi	https://dx.doi.org/10.7149/OPA.52.4.51024
dc.identifier.issn	0030-3917
dc.identifier.publicationfirstpage	1
dc.identifier.publicationissue	4(51024)
dc.identifier.publicationlastpage	13
dc.identifier.publicationtitle	Óptica Pura y Aplicada	es
dc.identifier.publicationvolume	52
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/10016/34161
dc.identifier.uxxi	AR/0000027815
dc.language.iso	eng	en
dc.publisher	SEDOPTICA	es
dc.rights	© Sociedad Española de Óptica.	es
dc.rights	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 3.0 España	es
dc.rights.accessRights	open access	en
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/	*
dc.subject.eciencia	Ingeniería Industrial	es
dc.subject.other	Concentrating solar power tower	en
dc.subject.other	Central receiver systems	en
dc.subject.other	Flux density distribution	en
dc.subject.other	Multi-aiming strategy	en
dc.subject.other	Heliostat optical quality	en
dc.subject.other	Torre solar de concentración	es
dc.subject.other	Sistema de receptor central	es
dc.subject.other	Distribución de flujo	es
dc.subject.other	Estrategia de apuntamiento	es
dc.subject.other	Calidad óptica de heliostatos	es
dc.title	Heliostat field aiming strategies for solar central receivers	en
dc.title.alternative	Estrategias de apuntamiento de campos de heliostatos en receptores solares centrales	es
dc.type	research article	*
dc.type.hasVersion	VoR	*
dspace.entity.type	Publication