{"id":134398,"date":"2020-05-28T13:17:46","date_gmt":"2020-05-28T12:17:46","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=134398"},"modified":"2020-06-04T11:19:25","modified_gmt":"2020-06-04T10:19:25","slug":"desarrollo-de-una-nueva-metodologia-para-detectar-deformaciones-inducidas-por-gravedad-en-heliostatos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2020\/05\/28\/134398","title":{"rendered":"Desarrollo de una nueva metodolog\u00eda para detectar deformaciones inducidas por gravedad en heliostatos"},"content":{"rendered":"

Autor:\u00a0Alejandro Mart\u00ednez, IMDEA Energ\u00eda<\/strong><\/p>\n

Los heliostatos son los concentradores solares que se emplean en las centrales solares de torre central. Se componen de uno o varios espejos, denominados facetas, anclados a una estructura que sigue al sol mediante un sistema de seguimiento de doble eje. Su objetivo es reflejar la radiaci\u00f3n solar y dirigirla al receptor, situado en la parte m\u00e1s alta de la torre, para generar calor y producir, por ejemplo, electricidad. Uno de los principales problemas de este tipo de concentradores es que debido a su gran peso y tama\u00f1o (~ 100 m2<\/sup>), su estructura est\u00e1 sujeta a posibles deformaciones por efecto de la gravedad. Estas deformaciones influyen negativamente en la eficiencia \u00f3ptica del concentrador, por lo que su conocimiento y estudio resulta de gran inter\u00e9s para poder minimizar sus efectos adversos. En la Unidad de Procesos de Alta Temperatura (UPAT) del Instituto IMDEA Energ\u00eda han desarrollado una nueva metodolog\u00eda que permite detectar este tipo de deformaciones. Tradicionalmente, el efecto de cargas est\u00e1ticas, como la gravedad, en la estructura de los heliostatos, se estudia mediante modelos basados en el an\u00e1lisis de elementos finitos. Esta nueva metodolog\u00eda, por el contrario, se basa en el an\u00e1lisis de los mapas de flujo producidos por la radiaci\u00f3n reflejada por el heliostato al impactar sobre un blanco.<\/span><\/p>\n

La metodolog\u00eda desarrollada por la UPAT se basa en adquirir varios mapas de flujo a distintas horas del d\u00eda, es decir, para diferentes posiciones y por lo tanto para diferentes repartos de la carga gravitatoria sobre la estructura del heliostato, y despu\u00e9s compararlos con sus correspondientes mapas de flujo num\u00e9ricos. Para simular \u00e9stos \u00faltimos debe conocerse la forma exacta de la superficie del heliostato para una posici\u00f3n en concreto, por lo que previamente debe haberse empleado alguna t\u00e9cnica de caracterizaci\u00f3n \u00f3ptica como, por ejemplo, la deflectometria. La comparaci\u00f3n entre los mapas de flujo num\u00e9rico y experimental se lleva a cabo mediante el coeficiente de correlaci\u00f3n de Pearson. En el caso de que la estructura del heliostato sea lo suficientemente r\u00edgida, las deformaciones ser\u00e1n despreciables, por lo que la correlaci\u00f3n entre los mapas de flujo num\u00e9rico y experimental no depender\u00e1 de la hora del d\u00eda. Por el contrario, si las deformaciones son notables, la correlaci\u00f3n entre ambos mapas ser\u00e1 m\u00e1xima para el mapa de flujo experimental adquirido en la posici\u00f3n m\u00e1s pr\u00f3xima a aquella en la que se caracteriz\u00f3 la superficie del heliostato.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Figura 1: (a) Campo de heliostatos ubicado en instituto IMDEA Energ\u00eda. (b) Superposici\u00f3n de los mapas de flujo num\u00e9rico y experimental de un heliostato de la instalaci\u00f3n para su posterior comparaci\u00f3n.<\/span><\/p>\n

Esta novedosa metodolog\u00eda, a pesar de no ofrecer informaci\u00f3n sobre el tipo de deformaciones inducidas en la estructura, permite determinar f\u00e1cilmente la existencia o no de \u00e9stas. Adem\u00e1s, proporciona informaci\u00f3n de manera directa sobre el impacto de las mismas en la eficiencia \u00f3ptica del concentrador, permitiendo predecir si existir\u00e1n, por ejemplo, p\u00e9rdidas por desbordamiento. Esta metodolog\u00eda ha sido aplicada en el campo solar ubicado en el instituto IMDEA Energ\u00eda, concluyendo que sus heliostatos no adolecen de deformaciones apreciables, posiblemente debido a su peque\u00f1o tama\u00f1o, de tan solo 3 m2<\/sup>.<\/span><\/p>\n

Referencias<\/strong><\/p>\n

Mart\u00ednez-Hern\u00e1ndez, A., Gonzalo, I. B., Romero, M. & Gonz\u00e1lez-Aguilar, J. (2020) Determination of Gravity-Induced Deformations of Heliostat Structures through Flux Maps Analyses. In Proceedings ISES Solar World Congress 2019, under review.<\/p>\n

Contacto<\/strong><\/p>\n

Jos\u00e9 Gonz\u00e1lez Aguilar, Responsable del grupo IMDEAE-UPAT en ACES2030-CM –\u00a0jose.gonzalez@imdea.org<\/a><\/p>\n

Coordina ACES2030-CM: Manuel Romero \u00c1lvarez. IMDEA Energ\u00eda<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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