{"id":134967,"date":"2021-10-27T12:58:22","date_gmt":"2021-10-27T11:58:22","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=134967"},"modified":"2021-10-27T12:58:22","modified_gmt":"2021-10-27T11:58:22","slug":"desarrollo-de-una-nueva-metodologia-para-corregir-la-deriva-en-heliostatos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2021\/10\/27\/134967","title":{"rendered":"Desarrollo de una nueva metodolog\u00eda para corregir la deriva en heliostatos"},"content":{"rendered":"

Autor: Alejandro 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 la deriva o error de apunte dependiente del tiempo, lo que produce que la luz reflejada por el heliostato se desplace por el receptor a lo largo del d\u00eda. La deriva influye negativamente en la eficiencia \u00f3ptica del concentrador al producir perdidas por desbordamiento, por lo que su conocimiento y estudio resultan de gran inter\u00e9s para poder minimizar sus efectos adversos. Con dicho fin, la Unidad de Procesos de Alta Temperatura (UPAT) del Instituto IMDEA Energ\u00eda ha desarrollado una nueva metodolog\u00eda que permite corregir la deriva.<\/span><\/p>\n

La deriva se produce por desalineaciones en la estructura del heliostato, como que el pedestal no est\u00e9 completamente vertical, que est\u00e9 ligeramente rotado, que los dos ejes del sistema de seguimiento no sean perpendiculares, etc. La Fig. 1 muestra todas las desalineaciones posibles para un heliostato con sistema de seguimiento basado en alabeo-cabeceo. Tradicionalmente, la deriva se corrige sin conocer la causa que la produce. Para ello, la deriva es evaluada para despu\u00e9s calcular las correcciones dependientes del tiempo que deben aplicarse a los motores capaces de corregirla. Esta forma de correcci\u00f3n obliga a evaluar la deriva con cierta periodicidad, ya que la deriva variar\u00e1 dependiendo de la posici\u00f3n del sol. Por el contrario, la metodolog\u00eda desarrollada por la UPAT se basa en la determinaci\u00f3n de todas las desalineaciones de la estructura del heliostato para despu\u00e9s resolver el sistema de ecuaciones del seguimiento solar teni\u00e9ndolas en cuenta. Dado que las desalineaciones de la estructura no dependen del tiempo, tan solo es necesario determinarlas una vez.<\/span><\/p>\n

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Figura 1: Heliostato del campo solar de IMDEA Energ\u00eda (izquierda) y esquema con las posibles desalineaciones de su estructura (centro y derecha)<\/em><\/p>\n

Esta nueva metodolog\u00eda se divide en dos partes. La primera emplea el uso de un inclin\u00f3metro biaxial para determinar la posible falta de perpendicularidad de los ejes del sistema de seguimiento y la posible inclinaci\u00f3n del pedestal. Con el inclin\u00f3metro se determinan adem\u00e1s las relaciones \u00e1ngulo-elongaci\u00f3n de los motores. La segunda parte consiste en evaluar la deriva y obtener las desalineaciones de la estructura restantes que no se pueden determinar con el inclin\u00f3metro. La clave de esta metodolog\u00eda es dividir el problema en dos, ya que el n\u00famero de par\u00e1metros a determinar es demasiado elevado para hacerlo solo mediante el an\u00e1lisis de la deriva. Esta metodolog\u00eda ha sido aplicada a 7 heliostatos del campo solar ubicado en el instituto IMDEA Energ\u00eda, logrando corregir la deriva durante 8 horas tal y como se muestra en la Fig. 2.<\/span><\/p>\n

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Figura 2: Curvas de deriva de uno de los 7 heliostatos antes y despu\u00e9s de corregirla. La imagen de la izquierda muestra la deriva sobre el receptor y la imagen de la derecha muestra sus dos componentes, horizontal y vertical, en funci\u00f3n del tiempo<\/em><\/p>\n

Los resultados de esta investigaci\u00f3n han sido presentados en la pasada edici\u00f3n del congreso internacional SolarPACES 2021 y se enmarca en las actividades del programa de investigaci\u00f3n ACES2030-CM y el proyecto europeo H2020 SFERA-III.<\/span><\/p>\n

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

Mart\u00ednez-Hern\u00e1ndez, A., Gonzalo, I. B., Romero, M., Gonz\u00e1lez-Aguilar, J. (2020). Drift analysis in tilt-roll heliostats.\u00a0Solar Energy,\u00a0211, 1170-1183.<\/p>\n

Martinez Hernandez, A., Concei\u00e7\u00e3o, R., Romero, M. Gonzalez-Aguilar, J. Heliostat Drift Correction by Parametrized Analysis, en SolarPACES2021 (online), contribuci\u00f3n oral.<\/p>\n

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

Alejandro Mart\u00ednez, Investigador del grupo IMDEAE-UPAT del Programa ACES2030-CM.<\/p>\n

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

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