{"id":134303,"date":"2020-04-03T09:52:12","date_gmt":"2020-04-03T08:52:12","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=134303"},"modified":"2020-04-03T09:52:12","modified_gmt":"2020-04-03T08:52:12","slug":"sundial-diseno-de-un-nuevo-colector-solar-de-concentracion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2020\/04\/03\/134303","title":{"rendered":"SunDial: Dise\u00f1o de un nuevo colector solar de concentraci\u00f3n"},"content":{"rendered":"<p><strong>Autores:<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li style=\"text-align: justify;\"><strong>Rub\u00e9n Abbas, Javier Mu\u00f1oz-Ant\u00f3n, Luis F. Gonz\u00e1lez-Portillo, Andr\u00e9s Sebasti\u00e1n, Jos\u00e9 M\u00aa Mart\u00ednez-Val, Universidad Polit\u00e9cnica de Madrid<\/strong><\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\"><strong>Javier Cano Nogueras, Fundaci\u00f3n para el Fomento de la Innovaci\u00f3n Industrial<\/strong><\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\"><strong>Antonio Rovira, Mar\u00eda J. Montes, Universidad Nacional de Educaci\u00f3n a Distancia<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">La descarbonizaci\u00f3n de la econom\u00eda mundial requiere no solo esfuerzos en la penetraci\u00f3n de las fuentes renovables en la generaci\u00f3n el\u00e9ctrica y en el transporte, sino tambi\u00e9n esfuerzos hacia fuentes renovables en el sector industrial. En este sentido, Uni\u00f3n Europea ha sido l\u00edder en el uso de calor solar para procesos industriales (SHIP)<sup>1<\/sup>, pero siempre con temperaturas inferiores a 150\u00baC. Sin embargo, una gran parte de la demanda t\u00e9rmico del sector industrial es a temperaturas bien superiores a los 150\u00baC, como se muestra en la Fig. 1.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><a href=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2020\/04\/Imagen-1_escalada_2.png\"><img decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-134319\" title=\"Imagen 1_escalada_2\" src=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2020\/04\/Imagen-1_escalada_2.png\" alt=\"\" width=\"750\" height=\"464\" srcset=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2020\/04\/Imagen-1_escalada_2.png 750w, https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2020\/04\/Imagen-1_escalada_2-300x185.png 300w\" sizes=\"(max-width: 750px) 100vw, 750px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><span style=\"text-align: center; color: #000000;\">Figura 1: Diferentes tecnolog\u00edas SHIP para diferentes aplicaciones industriales en funci\u00f3n del rango de temperaturas requerido.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Se puede observar que, si bien los colectores estacionarios son v\u00e1lidos para temperaturas inferiores de 100\u00baC, demandas energ\u00e9ticas a partir de 150\u00baC requiere de concentradores con seguimiento, principalmente lineales. La experiencia adquirida durante el desarrollo de la Electricidad Termo-solar de Concentraci\u00f3n ha hecho que en los pocos proyectos existentes de SHIP se hayan usado concentradores muy similares. Sin embargo, para rangos de temperatura de entre 150\u00baC y 300\u00baC no es necesario el uso de tecnolog\u00edas que son capaces de concentrar m\u00e1s de 60 soles. Por ello se ha llevado a cabo el dise\u00f1o de un concentrador lineal basado en el reflector lineal Fresnel, con el objetivo de minimizar costes para las caracter\u00edsticas t\u00e9rmicas solicitadas: el SunDIAL.<\/span><\/p>\n<p><span style=\"color: #000000;\"><strong>Dise\u00f1o de SunDIAL<\/strong><\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">SunDIAL es una tecnolog\u00eda basada en varias patentes espa\u00f1olas (ES2596294B2, ES2345427B2 y ES2537607B2). Su concepto consiste en un concentrador lineal Fresnel de espejos fijos instalado sobre una plataforma rotativa, que sigue al sol de forma que esta que este se mantiene siempre en el plano de simetr\u00eda del concentrador, ver Fig. 2. De esta forma, no es necesario un seguimiento individualizado de cada uno de los espejos y se simplifica la estructura del concentrador Fresnel.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><a href=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2020\/04\/Imagen-2.png\"><img decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-medium wp-image-134305\" title=\"Imagen 2\" src=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2020\/04\/Imagen-2-300x281.png\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"281\" srcset=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2020\/04\/Imagen-2-300x281.png 300w, https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2020\/04\/Imagen-2.png 574w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><span style=\"color: #000000;\">Figura 2: Principio de funcionamiento de SunDIAL.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Un peque\u00f1o prototipo de este concepto ha sido construido en TecnoGETAFE para su demostraci\u00f3n \u00f3ptica. En dicho prototipo el concentrador descansa sobre una plataforma construida originalmente para un ring rotatorio de artes marciales, que dispon\u00eda de un cojinete axial central. A este sistema se le a\u00f1adieron dos filas de ruedas de nylon, estando dos de estas ruedas actuadas por dos motores el\u00e9ctricos con reductoras 1600 a 1. De cara a la minimizaci\u00f3n del coste del prototipo, el seguimiento del sol se realizada mediante dos fotodiodos una placa situada en el plano de simetr\u00eda, de forma que la plataforma se pone en movimiento cuando uno de los fotodiodos se encuentra a la sombra.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">En cuanto a la superficie reflectante, anteriores estudios han demostrado que el uso de espejos curvos es necesario de cara a obtener rendimientos \u00f3pticos concentraciones relativamente altos con un n\u00famero limitado de espejos<sup>3<\/sup>. Sin embargo, la adquisici\u00f3n de espejos curvos con curvaturas espec\u00edficas conlleva un alto coste. Por ello, se ha ideado un mecanismo para instalaci\u00f3n de espejos curvos a partir de espejos planos finos. Esto consiste en la aplicaci\u00f3n de un par igual y de sentido contrario en los extremos laterales de un espejo, lo que le dota de una forma parab\u00f3lica si el efecto de dicho par es significativamente mayor al efecto de la gravedad. En la imagen derecha de la Fig. 3 se puede observar c\u00f3mo un espejo de 1 m de anchura es capaz de concentrar sobre una l\u00ednea fina, lo que demuestra el \u00f3ptimo funcionamiento del sistema. Obs\u00e9rvese que la parte final de la imagen reflejada no est\u00e1 concentrada, pues las \u00faltimas pinzas se dejaron sueltas de cara a comprobar su efecto.<span style=\"text-align: center;\">\u00a0<\/span><\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><a href=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2020\/04\/Imagen-3_escalada.png\"><img decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-134321\" title=\"Imagen 3_escalada\" src=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2020\/04\/Imagen-3_escalada.png\" alt=\"\" width=\"750\" height=\"290\" srcset=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2020\/04\/Imagen-3_escalada.png 750w, https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2020\/04\/Imagen-3_escalada-300x116.png 300w\" sizes=\"(max-width: 750px) 100vw, 750px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><span style=\"text-align: center; color: #000000;\">Figura 3: Sistema de doblado de espejos (izquierda) y ensayo de comprobaci\u00f3n visual de la concentraci\u00f3n obtenida mediante el procedimiento patentado (derecha).<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\"><strong>ASTEP: un proyecto europeo para el desarrollo de la tecnolog\u00eda<\/strong><\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">El sistema desarrollado hasta ahora se encuentra en un TRL3 en la actualidad. Sin embargo, en mayo comenzar\u00e1 un proyecto H2020 basado en el presente concepto que tiene como objetivo el desarrollo de la tecnolog\u00eda hasta un TRL5. Para ello, se construir\u00e1n dos prototipos que ser\u00e1n instalados en dos industrias muy diferentes a latitudes diferentes: una f\u00e1brica de productos l\u00e1cteos en Grecia y una f\u00e1brica de tubos de acero de ArcelorMittal en Ruman\u00eda.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Referencias<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><sup>1\u00a0<\/sup>https:\/\/www.nrel.gov\/docs\/fy16osti\/64709.pdf<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><sup>2 <\/sup>P. F. I. Horta, \u201cTechnical Report A.1.3: Process Heat Collectors: State of the Art and available medium temperature collectors,\u201d 2015.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><sup>3<\/sup> Abbas, R; Mu\u00f1oz-Ant\u00f3n, J; Vald\u00e9s, M; Mart\u00ednez-Val, JM; High concentration linear Fresnel reflectors, Energy Conversion and Management,72,60-68,2013, Pergamon<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Contacto<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Rub\u00e9n Abbas, Investigador del Grupo UPM-GIT del Programa ACES2030-CM,\u00a0<a href=\"mailto:rubenabbas@etsii.upm.es\">rubenabbas@etsii.upm.es<\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Coordina ACES2030-CM: Manuel Romero \u00c1lvarez. IMDEA Energ\u00eda<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Autores: Rub\u00e9n Abbas, Javier Mu\u00f1oz-Ant\u00f3n, Luis F. Gonz\u00e1lez-Portillo, Andr\u00e9s Sebasti\u00e1n, Jos\u00e9 M\u00aa Mart\u00ednez-Val, Universidad Polit\u00e9cnica de Madrid Javier Cano Nogueras, Fundaci\u00f3n para el Fomento de la Innovaci\u00f3n Industrial Antonio Rovira, Mar\u00eda J. Montes, Universidad Nacional de Educaci\u00f3n a Distancia La descarbonizaci\u00f3n de la econom\u00eda mundial requiere no solo esfuerzos en la penetraci\u00f3n de las fuentes renovables en la generaci\u00f3n el\u00e9ctrica y en el transporte, sino tambi\u00e9n esfuerzos hacia fuentes renovables en el sector industrial. En este sentido, Uni\u00f3n Europea ha sido l\u00edder en el uso de calor solar para procesos industriales (SHIP)1, pero siempre con temperaturas inferiores a 150\u00baC. Sin\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":29,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[547,549,1],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/134303"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/users\/29"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=134303"}],"version-history":[{"count":20,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/134303\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":134333,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/134303\/revisions\/134333"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=134303"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=134303"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=134303"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}