Heliostat field aiming strategies for solar central receivers

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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.identifier.bibliographicCitation Óptica Pura y Aplicada (2019), 52(4), 51024, p.: 1-13.
dc.identifier.issn 0030-3917
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10016/34161
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.
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.
dc.format.extent 13
dc.language.iso eng
dc.publisher SEDOPTICA
dc.rights © Sociedad Española de Óptica.
dc.rights Atribución-NoComercial-SinDerivadas 3.0 España
dc.rights.uri http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/
dc.subject.other Concentrating solar power tower
dc.subject.other Central receiver systems
dc.subject.other Flux density distribution
dc.subject.other Multi-aiming strategy
dc.subject.other Heliostat optical quality
dc.subject.other Torre solar de concentración
dc.subject.other Sistema de receptor central
dc.subject.other Distribución de flujo
dc.subject.other Estrategia de apuntamiento
dc.subject.other Calidad óptica de heliostatos
dc.title Heliostat field aiming strategies for solar central receivers
dc.title.alternative Estrategias de apuntamiento de campos de heliostatos en receptores solares centrales
dc.type article
dc.description.status Publicado
dc.subject.eciencia Ingeniería Industrial
dc.identifier.doi https://dx.doi.org/10.7149/OPA.52.4.51024
dc.rights.accessRights openAccess
dc.type.version publishedVersion
dc.identifier.publicationfirstpage 1
dc.identifier.publicationissue 4(51024)
dc.identifier.publicationlastpage 13
dc.identifier.publicationtitle Óptica Pura y Aplicada
dc.identifier.publicationvolume 52
dc.identifier.uxxi AR/0000027815
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