{"id":135134,"date":"2022-04-06T10:39:18","date_gmt":"2022-04-06T09:39:18","guid":{"rendered":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=135134"},"modified":"2022-04-06T10:39:18","modified_gmt":"2022-04-06T09:39:18","slug":"detalles-constructivos-de-un-prototipo-de-concentrador-solar-lineal-beam-down","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2022\/04\/06\/135134","title":{"rendered":"Detalles constructivos de un prototipo de concentrador solar lineal Beam-down"},"content":{"rendered":"

Autores: S. Taramona, J. G\u00f3mez-Hern\u00e1ndez y D. Santana<\/strong><\/p>\n

El proceso de llevar una idea general a una idea concreta, y luego a un proyecto palpable no es trivial. En cada uno de los pasos surgen detalles nuevos a considerar y problemas imprevistos. En comunicaciones previas, particularmente en Marzo de 2021<\/a><\/span>, se ha comentado el inter\u00e9s y la importancia de desarrollar concentradores lineales de haz descendente, al igual que una primera idea gen\u00e9rica de prototipo. Un a\u00f1o despu\u00e9s se presentan los detalles constructivos del prototipo desarrollado.<\/span><\/p>\n

Concentradores lineales Beam-down planos<\/strong><\/span><\/p>\n

Tradicionalmente los concentradores lineales Fresnel est\u00e1n compuestos de m\u00faltiples filas de espejos con baja curvatura que concentran la irradiaci\u00f3n solar linealmente a gran altura. Al a\u00f1adir un reflector secundario hiperb\u00f3lico, a una altura determinada por encima de los espejos primarios, es posible redirigir esta radiaci\u00f3n hacia el suelo. Este mismo efecto se puede obtener con m\u00faltiples espejos planos que representen una hip\u00e9rbola discretizada [1].<\/span><\/p>\n

Con estas consideraciones el campo solar propuesto cuenta con 3 componentes principales presentados en la Figura 1. En primer lugar, 4 conjuntos de espejos primarios ubicados cerca del suelo, luego un reflector secundario compuesto de espejos planos, y finalmente la zona del receptor donde se concentran todos los rayos solares.<\/span><\/p>\n

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Figura 1. Esquema del prototipo de Beam-down<\/span><\/em><\/p>\n

A continuaci\u00f3n, se desarrollan los detalles constructivos para los espejos primarios y para el reflector secundario.<\/span><\/p>\n

Espejos primarios<\/strong><\/span><\/p>\n

Los sets de espejos primarios est\u00e1n ubicados cerca del suelo y est\u00e1n compuestos de 10 espejos planos por set. Cada uno de estos espejos est\u00e1 reforzado con un perfil T de aluminio para aumentar su rigidez y reducir el pandeo, y est\u00e1 conectado a la estructura a trav\u00e9s de un soporte especial con un rodamiento. En la Figura 2 se observan los espejos reforzados y conectados a la estructura de manera que permita su giro.<\/span><\/p>\n

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Figura 2. Espejos primarios y sus soportes<\/span><\/em><\/p>\n

Es importante acotar que cada uno de estos espejos debe estar en una posici\u00f3n y con un \u00e1ngulo determinado. La posici\u00f3n correcta se consigue con cada uno de los soportes, mientras que la inclinaci\u00f3n se consigue con un sistema pi\u00f1\u00f3n-cremallera. A trav\u00e9s de este montaje se consiguen dos objetivos fundamentales: fijar el \u00e1ngulo deseado para las condiciones de dise\u00f1o, y lograr el seguimiento del sol a lo largo del d\u00eda. Es importante resaltar que la diferencia de inclinaci\u00f3n entre espejos se mantiene constante a lo largo del d\u00eda y del a\u00f1o, lo que significa una simplificaci\u00f3n en el proceso de guiado y una reducci\u00f3n de costes para esta tecnolog\u00eda. El giro del conjunto de espejos se observa en la Figura 3 y se consigue utilizando un motor paso a paso ubicado al final de la cremallera, equipado con un encoder que permite aumentar los pulsos el\u00e9ctricos por cada vuelta, lo que supone una mayor precisi\u00f3n en el \u00e1ngulo de giro.<\/span><\/p>\n

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Figura 3. Giro de espejos primarios<\/span><\/em><\/p>\n

Reflector secundario<\/strong><\/span><\/p>\n

El reflector secundario est\u00e1 ubicado a mayor altura y tambi\u00e9n est\u00e1 compuesto por espejos planos, pero en este caso son 18 y no giran. Al igual que los sets de espejos primarios, estos espejos son reforzados utilizando un perfil de aluminio, y tambi\u00e9n deben ubicarse en una posici\u00f3n y con un \u00e1ngulo fijo determinado, es decir, no es necesario que giren. Estos objetivos se consiguen con un soporte especial, que se observa en la Figura 4.<\/span><\/p>\n

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Figura 4. Soporte de espejos secundarios con sus perfiles de refuerzo<\/span><\/em><\/p>\n

Ensamblaje del campo solar<\/strong><\/span><\/p>\n

Otro factor importante a considerar es el comportamiento de los diferentes componentes del campo solar en conjunto, y las necesidades que deben satisfacer a lo largo del a\u00f1o. En primer lugar, se desea que el prototipo se pueda desplazar f\u00e1cilmente para poder guardarlo a salvo de las degradaciones de la intemperie, por lo que se incorporan ruedas en cada uno de los componentes, lo que tambi\u00e9n permite el ajuste longitudinal del campo solar a lo largo del a\u00f1o.<\/span><\/p>\n

Esta necesidad de movimiento aunada con la altura relativa del receptor secundario lleva a la necesidad de que todos los componentes tengan la menor altura posible y que el campo requiera refuerzos adicionales. Esto es necesario para compensar la estrechez necesaria para poder ubicar los espejos primarios en su posici\u00f3n correcta. Todas las consideraciones mencionadas se observan en la Figura 5.<\/span><\/p>\n

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Figura 5. Conjunto de espejos primario y reflector secundario<\/span><\/em><\/p>\n

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

 [1] Taramona, S. Gonz\u00e1lez-G\u00f3mez, P.A., Briongos, J.V., G\u00f3mez-Hern\u00e1ndez, J. (2022). <\/em>Designing a flat beam-down linear Fresnel reflector.<\/em> [online]. Available at:<\/p>\n

https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.renene.2022.01.104<\/a><\/p>\n

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

Domingo J. Santana, Investigador Responsable del grupo UC3M-ISE del Programa ACES2030-CM dsantana@ing.uc3m.es<\/a><\/p>\n

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

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