concentración solar


UNIVERSIDAD VERACRUZANA


FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
MAESTRÍA EN INGENERÍA ENERGÉTICA



“ANÁLISIS PARAMÉTRICO PARA UNA INSTALACIÓN DE TORRE CENTRAL”


TÉSIS
QUE PARA OBTENER EL GRADO DE MAESTRO EN INGENIERÍA ENERGÉTICA

PRESENTA:
JORGE ARTURO OLOARTE VERA

DIRECTOR:
DR. CAMILO ALBERTO ARANCIBIA BULNES




XALAPA ENRÍQUEZ, VERACRUZFEBRERO 2015




ÍNDICE
CAPÍTULO 1

INTRODUCCIÓN 1
TORRE CENTRAL 2
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 3
JUSTIFICACIÓN 5
HIPÓTESIS 6
OBJETIVOS 6
OBJETIVO GENERAL 6
OBJETIVOS ESPECÍFICOS 6
MARCO TEÓRICO 7
Tipos de concentración solar 7
Sistema de receptor central (CRS) 12
METODOLOGÍA 14
RECURSOS MATERIALES Y HUMANOS 15
ANÁLISIS DE RESULTADOS 16
CRONOGRAMA 17CITAS Y REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 18








INTRODUCCIÓN

En la actualidad la producción de energía se basa principalmente en el consumo combustibles fósiles, estos a su vez no se pueden conservar por mucho tiempo debido a cuestiones ambientales. Por lo que es necesario que se empiece a hacer una transición energética con recursos altamente renovables y naturales. La radiaciónsolar provee a la Tierra con más energía en una hora de la que es consumida en el planeta a lo largo de un año. La energía solar es la energía que se obtiene de la radiación electromagnética del sol, esta radiación puede ser aprovechada por diversas tecnologías como: células fotovoltaicas, helióstatos y colectores térmicos que transforman la energía solar en energía eléctrica o térmica. De la energíasolar que llega a la atmósfera de la Tierra solo 1/3 llega a la superficie del planeta y de esta el 70% queda en los océanos pero aun así, con ella se pude producir energía consumible para la humanidad de manera inagotable. “Según Alexopoulos & Hoffschmidt (2013) solo el 1% del Sahara es suficiente para cubrir la demanda de electricidad actual en el planeta”.
La tecnología de concentraciónsolar de potencia (CSP), tiene la capacidad de producir energía eléctrica o térmica renovable a partir de la energía del Sol. Esta tecnología tiene la capacidad de almacenar la radiación del sol en un área grande de espejos que desvían los rayos del Sol a un área más pequeña y puntual para así aumentar el flojo de radiación.
El principio de funcionamiento de la tecnología CSP se basa de enel principio de una planta central termoeléctrica, el principio es el siguiente: en muchas de las plantas termoeléctricas la electricidad se produce haciendo pasar vapor a presión a través de turbinas, produciendo con esto energía mecánica, que a su vez permite generar energía eléctrica mediante un generador previamente acoplado a la turbina. El calor necesario para producir el vapor se puedeobtener mediante la quema de combustibles como el petróleo, gas o carbón o mediante reactores nucleares, o bien, mediante radiación solar concentrada.
Existen diversos tipos de plantas de concentración solar para poder producir energía eléctrica, que se clasifican en cuatro tecnologías importantes: canal parabólico, Fresnel lineal, disco parabólico y torre central, y son concentrados para captar lairradiación solar directa en el receptor, convirtiéndola en energía térmica, alcanzando temperaturas en un intervalo de 400°C < T < 4000°C.
Los tipos de CSP más importantes de acuerdo a su desarrollo tecnológico y su introducción en el mercado son los sistemas de canal parabólico y de torre central.
TORRE CENTRAL
La tecnología de torre central o Sistema Receptor Central (CRS), estácompuesto por diferentes helióstatos, una torre con un receptor situado en la parte superior por donde circula un HTF, y un generador de electricidad. Los helióstatos están compuestos por diversos espejos planos que concentran la irradiación del Sol en el foco del receptor. Cada helióstato tiene su mecanismo de seguimiento del Sol. El receptor está hecho de cerámica o de algún metal estable a altas...