PFC CARMEN PAREDES VELASCO

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE MINAS

Titulación: INGENIERO TÉCNICO DE MINAS, ESPECIALIDAD EN RECURSOS
ENERGÉTICOS, COMBUSTIBLES Y EXPLOSIVOS

PROYECTO FINAL DE CARRERA

Dpto. de Física Aplicada a los Recursos Naturales

DISEÑO DE CAPTADOR SOLAR CILÍNDRICO PARABÓLICO
PARA APLICACIONES RURALES EN PARAGUAY

CARMEN PAREDES VELASCO

SEPTIEMBRE 2012

TITULACIÓN: INGENIERO TÉCNICO DEMINAS

PLAN: 2002

Autorizo la presentación del proyecto
Diseño de captador solar cilíndrico parabólico para aplicaciones rurales
en Paraguay

Realizado por
Carmen Paredes Velasco

Dirigido por
Agustín García-Berrocal
Y
Juan Domaniczky
(Fundación PTI-Py ITAIPU-Binacional)

Firmado: Prof. Agustín García-Berrocal

Fecha: Septiembre 2012

ÍNDICE
RESUMEN......................................................................................................................IX
ABSTRACT ......................................................................................................................IX
DOCUMENTO 1: Memoria
CAPÍTULO 1: OBJETIVOS Y ALCANCE ............................................................................2
CAPÍTULO 2: ANTECEDENTES........................................................................................3
CAPÍTULO 3: DEFINICIONES ..........................................................................................4
CAPÍTULO 4: INSTALACIONES DE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA ........................................5
4.1 GENERALIDADES ..........................................................................................5
4.2CLASIFICACIÓN DE LOS COLECTORES SOLARES ...........................................7
4.2.1 EN FUNCIÓN DEL APROVECHAMIENTO SOLAR ............................7
4.2.2 EN FUNCIÓN DE LA TEMPERATURA DEL FLUIDO ..........................7
4.2.3 EN FUNCIÓN DE LA RAZÓN DE CONCENTRACIÓN .........................8
4.3 COLECTOR CILÍNDRICO COMPUESTO. CPC .................................................11
4.4COLECTOR CILÍNDRICO PARABÓLICO. CPP .................................................12
4.4.1 COMPONENTES ...........................................................................13
4.5 DISCO PARABÓLICO. DP .............................................................................14
4.5.1 COMPONENTES ...........................................................................15
4.6SISTEMA DE TORRE CENTRAL. STC .............................................................16
4.6.1 COMPONENTES ...........................................................................17
4.7 BALANCES ENERGÉTICOS ...........................................................................18
4.7.1 COLECTOR CILÍNDRICO PARABÓLICO ..........................................18
4.7.2 DISCO PARABÓLICO.....................................................................23
4.7.3 SISTEMA DE TORRE CENTRAL ......................................................24
CAPÍTULO 5: ESTUDIO DEL RECURSO SOLAR PARA ALTO PARANÁ .............................29
5.1 INTRODUCCIÓN .........................................................................................29
I

5.2 PARÁMETROS UTILIZADOS........................................................................30
5.3 CÁLCULOS ..................................................................................................32
CAPÍTULO 6: DIMENSIONADO DEL CANAL PARABÓLICO.............................................40
6.1 CÁLCULO DEL LADO RECTO Y DE LOS PUNTOS MÁXIMOS.
DETERMINACIÓN DEL FOCO......................................................................40
6.2 CÁLCULO DEL ÁNGULO DE ABERTURA ߙ Y DE LA DISTANCIA ߩ .................42
6.3 CÁLCULO DEL DIÁMETRO MÍNIMO DEL TUBO RECEPTOR .........................43
6.4 CÁLCULO DE LAS PÉRDIDAS GEOMÉTRICAS ...............................................44
CAPÍTULO 7: DIMENSIONADO DEL TUBO RECEPTOR ..................................................45
7.1 DEMANDA DEL SECADERO...