Energia solar

VII.- SOMBRAS Y APANTALLAMlENTOS
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En los campos de heliostatos se pueden originar unos efectos de sombras y apantallamientos, originadas en un espejo cualquiera por sus espejos vecinos, dándose los siguientes casos: a) Un espejo puede quedar sombreado por otro vecino que intercepte parcialmente los rayos solares incidentes, de forma que una parte del espejoconsiderado queda inutilizada para la reflexión en un momento dado; en la Fig VII.1 se corresponde con el área (SgEmS). b) Un espejo puede recibir en su superficie la luz solar, total o parcialmente, pero podrá estar apantallado en la luz que refleja hacia lo alto de la torre por los espejos vecinos situados entre él y la torre; en la Fig VII.1 se corresponde con el área (SiFnS). VII.1.- SOMBRASPROYECTADAS SOBRE EL PLANO DEL TERRENO Para analizar estos efectos, consideraremos en primer lugar cómo se proyecta la sombra (RABO) de la Fig VII.1 originada por el espejo (RCDO) sobre el plano horizontal del terreno; a esta sombra proyectada habrá que superponer el efecto del apantallamiento proyectado también sobre el plano horizontal (RaboR), en el supuesto de que en lo alto de la torre se tuviese unfoco ficticio de luz, que al iluminar el espejo proyectará su sombra sobre el terreno. Además se puede considerar que los espejos son relativamente pequeños en comparación con la distancia de los mismos a lo alto de la torre, y por lo tanto, que los rayos ficticios que pasan por los vértices del espejo considerado son paralelos a la línea que une el centro del receptor con el centro del espejo. Deacuerdo con la Fig VII.1, consideraremos un espejo rectangular único, de anchura, (RC) = l , y longitud, (RO) = L, dos de cuyos lados siempre serán paralelos al terreno estando el (RO) sobre el plano horizontal del mismo. El centro de este espejo quedará perfectamente localizado por los ángulos θt y β t de forma que en todo momento pueda estar relacionado con los ángulos que dan la posición delSol θs y βs viniendo especificada la orientación del espejo por los ángulos θn y β n que proporcionan las ecuaciones de dirección. Las sombras y apantallamientos proyectados sobre el plano del terreno tienen forma de paralelogramos, Fig VII.1.2, de modo que el apantallamiento horizontal vendrá dado por el paralelogramo (RaboR), y la somVII.-141

bra solar horizontal por el paralelogramo (RABOR);la proyección del espejo sobre el plano horizontal que pasa por su base queda determinada por el área (RMJOR).

SUR

Fig VII.1.- Sombras y apantallamientos sobre espejos

Fig VII.2.- Sombras proyectadas sobre el plano del terreno

Para poder visualizar en forma efectiva los fenómenos de sombra y/o apantallamiento sobre el plano horizontal del terreno, y poder determinar el tamaño exacto deestas proyecciones (Rabor) y (RABOR) sólo se ha representado el lado de los espejos que está en contacto con el plano horizontal, uno de ellos, el
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del anillo i dado por (RO), y el otro, el del anillo j, dado por (SP), base paralela a la anterior, de la misma longitud, situada a una distancia, D = (OP), de la primera; de esta forma, el espejo de base (SP) puede estar sometido aefectos de sombra y/o apantallamiento por el espejo de base (RO); para poder hacer medidas introduciremos a su vez la Fig VII.3, que indica la continuidad de las sombras y apantallamientos, y la Fig VII.4 que permite introducir otras dos vistas de los espejos y sus sombras, dadas las Fig VII.5,6,7.

Fig VII.3.- Sombras y apantallamientos sobre un anillo continuo

Según la Fig VII.4, en la que se harepresentado sólo el efecto de sombra, proyectamos el triángulo r (GHC) contenido en el plano vertical que a su vez contiene a s , sobre el plano normal al espejo E, obteniéndose el triángulo (G’H’C); al proyectar el ángulo cenital θs sobre el plano normal al espejo, resultará un ángulo de perfil θsp dado por: área ( GHC ) cos β sn = área ( G'H'C) ( HG ) 2  tg θ s  2  , y como: ( H G ) = (...