Libros

Centrals Termosolars

Hugo Duch
2n C
10/12/2012

1. Història:
La calor que ens aporten els rajos solars ja es feia servir molts segles enrere, a l’època de l’antiga Grècia i Xina. A través de miralls i vidres es concentraven els rajos solars en un lloc per encendre foc. Durant molts segles es va fer servir aquesta tècnica a la guerra per poder calar foc als vaixells de l’enemic adistància.
A part de tots aquests usos, a principis del segle XX ja s’havien construït màquines que podien funcionar amb aquest tipus d’energia. Un dels clars exemples d’aquest fet és Frank Shuman el qual a l’any 1913 va dissenyar una màquina que utilitzava l’energia tèrmica dels rajos solars per obtenir energia en forma de vapor d’aigua que feia moure una turbina. L’energia cinètica que s’obtenia esfeia servir per transportar l’aigua del riu Nil als pobles i ciutats que la necessitessin.
A causa de la crisi del petroli dels anys 70, el president dels EUA ve decidir invertir en aquest tipus d’obtenció d’energia i va decidir d’instal·lar uns recol·lectors solars tèrmics al terrat de la Casa Blanca. A l’any 1984 a Califòrnia es va construir la primera central CCP (Concentrador CilíndricParabòlic).
A partir dels anys 90 l’energia termosolar ha anat desenvolupant-se gradualment gràcies a les investigacions que s’han dut a terme per tal de millorar-ne el rendiment i minimitzar l’espai que ocupen.

2. Definició:
Una central termosolar és una instal·lació que aprofita l’energia en forma de calor que porten els rajos solars per escalfar un fluid el qual al rebre un augment detemperatura, canvia a l’estat gasós. Aquest canvi d’estat s’aprofita per fer girar una turbina que mou un generador d’electricitat. El gas passa per un refrigerador que el torna a l’estat líquid per repetir el procés.
El mètode que s’utilitza a totes les centrals termosolars per concentrar l’energia calorífica en un punt i així aconseguir que la temperatura d’aquest punt s’elevi fins a més de 400ºC sonmiralls que reflecteixen la llum solar i s’anomenen heliostats. Segons el tipus de central els miralls tindran forma parabòlica o seran plans. Els que tenen forma parabòlica dirigeixen tots els rajos a un punt: el focus de la paràbola, i els plans reflecteixen els rajos amb el mateix angle amb el que han incidit al mirall respecte la perpendicular. Així doncs, si es posen molts miralls quereflecteixin la llum solar al mateix punt i s’instal·la un mecanisme per a que segueixin la trajectòria del sol, els rajos solars que incideixin en els heliostats acabaran concentrant-se en un mateix punt durant totes les hores de sol del dia. D’aquesta manera es manté la temperatura suficient a la caldera per fer vapor i seguir produint energia.

3. Tipus de centrals:
Hi ha quatre tipus importantsde centrals termosolars: les CCP (Concentrador Cilíndric Parabòlic), les Fresnel, les Centrals de Receptor Central i les Stirling (Centrals de Disc Parabòlic).
Concentrador Cilíndirc Parabòlic
Les CCP son un tipus de centrals que consisteixen en una instal·lació de heliostats posats en files que tenen forma parabòlica i gràcies a això recullen la llum solar i la concentren en un punt on hi haenganxat un tub. Dins d’aquest tub hi ha un fluid que normalment és un fluid orgànic sintètic el qual absorbeix la calor i que, gràcies a la alta eficiència tèrmica del tub, la seva temperatura puja fins els 400ºC. El líquid és transportat fins els contenidors d’aigua líquida fent que aquesta s’evapori i faci moure una turbina que esta connectada a un generador. Els rajos solars han d’incidirperpendicularment als heliostats, per això tenen un sistema que els permet girar i seguir la llum durant totes les hores de sol del dia.

CRC (Centrals de Receptor Central)
Les Centrals de Receptor Central també s’anomenen Centrals de Torre degut a la gran torre característica que tenen. Al voltant d’aquesta torre hi ha col·locats molts heliostats independents que tenen un sistema de moviment...