concentradores solares

CONCENTRADORES SOLARES

POR:
ARCANGEL MARIN PALACIOS
LAURA TABARES
CINDY REDONDO RESTREPO

PROFESOR:
RICARDO QUIJANO

TERMODINAMICA GENERAL


UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
SEDE MEDELLIN



MEDELLIN (ANT)
2011
CONTENIDO




















INTRODUCCION
Este trabajo tiene como fin conocer nuevas alternativas que existen en el mundo para obtener energíade una manera limpia económica y eficiente. Pues bien, trataremos los colectores solares como medio de almacenamiento de la energía solar, en especial los colectores concentradores.
Los concentradores cilindros parabólicos reciben los rayos del sol y los almacenan en sus receptores para aprovecharlos y darle un valor agregado, desde la calefacción de una casa hasta la generación de energíaeléctrica. Las reservas energéticas se acaban en el planeta y es donde estas nuevas tecnologías se deben aprovechar y estudiar a fondo. Con este trabajo pretendemos tener una visión personal acerca de la energía térmica para en un futuro aportar a partir de los conocimientos adquiridos.












CONCEPTOS BASICOS

A continuación se presentan algunos conceptos que se hacennecesarios comprender bien y que sirven para explicar el proceso de concentración solar.
ENERGIA: Se define como la capacidad para realizar un trabajo.
Trabajo: Producto de una fuerza que empuja ‘algo’ por la distancia que recorre ese ‘algo´.
Potencia: Cantidad de trabajo que se efectúa por unidad de tiempo.
Eficiencia: Facultad para hacer algo determinado.
Con estos conceptos podemos entender que,para mover o influir en un objeto tenemos que usar una fuerza; es decir, necesitamos de una energía que pueda proporcionarnos la seguridad de realizar un trabajo. Aquí es donde entra la importancia que se le ha dado desde hace siglos a las fuentes de energía.












NATURALEZA DE LA ENERGIA SOLAR

 
Para los fines del aprovechamiento de suenergía, el Sol es una inmensa esfera de gases a alta temperatura, con un diámetro de 1.39x109m, situado a la distancia media de 1.5x1011m respecto de la Tierra. Esta distancia se llama unidad astronómica.
Se estima que la temperatura en el interior del Sol debe ser del orden de 10000000K, pero en la fotosfera, es decir, en la superficie externa del Sol, la temperatura "efectiva de cuerpo negro" es de5762 K (i.e., calculada según el modelo radio activo del cuerpo negro). Existen, sin embargo, otras formas de calcular la temperatura de la fotosfera, que dan como resultado alrededor de 6300 K. Es claro que nadie ha colocado un termómetro en la superficie del Sol. Su temperatura se mide por métodos indirectos, basados en diversos modelos. De ahí que no coincidan todas las estimaciones de sutemperatura.
Algunos datos interesantes acerca del Sol son los siguientes: el Sol genera su energía mediante reacciones nucleares de fusión -por ejemplo dos átomos de hidrógeno que producen helio, o uno de helio y uno de hidrógeno que producen litio, etc.- que se llevan a cabo en su núcleo. La generación de energía proviene, por tanto, de la pérdida de masa del Sol, que se convierte en energía deacuerdo con la famosa ecuación de Einstein, E = m c2, donde E es la cantidad de energía liberada cuando desaparece la masa m; c es la velocidad de la luz.
El núcleo solar es la región comprendida dentro del 23% de su radio, a partir del centro, que corresponde a tan sólo el 15% del volumen, pero en cambio contiene el 40% de la masa y ahí se genera el 90% de la energía. En esa región, latemperatura es del orden de 107K y la densidad es del orden de 105kg/m3. (Recordemos que la densidad del agua es 103kg/m3).
A una distancia del 70% del radio solar, la temperatura es del orden de 105K y la densidad es de unos 70 kg/m3. La zona que va del 70% al 100% del radio solar, se conoce como zona convectiva y su temperatura cae hasta 5000 a 6000 K, mientras que la densidad desciende a...