Trabajo 1

3.
DISSENY
DE
INSTAL·LACIONS
DE
CENTRAL

LES
LA

ÍNDEX
Capítol

Pàgina

3.1 CARACTERÍSTIQUES DE LA CENTRAL TERMOSOLAR

1

3.1.1. Tipus de central

1

3.1.2. Ubicació de la central

3

3.2. PROCEDIMENT DE CÀLCUL

5

3.2.1. Potències de la central

5

3.2.2. Punt de disseny

5

3.2.3. Dades meteorològiques i ambientals

6

3.2.4. Potència útil i pèrdues8

3.2.4.1. Potència incident

8

3.2.4.2. Pèrdues

9

3.2.4.2.1. Pèrdues òptiques

9

3.2.4.2.2. Pèrdues geomètriques

10

3.2.4.2.2. Pèrdues tèrmiques

11

3.2.4.3. Potència útil i rendiment del col·lector

11

3.2.5. Oli tèrmic i propietats

12

3.2.6. Camp solar

15

3.2.6.1. Nombre de col·lectors i configuració del camp solar

15

3.2.6.2. Cabal màssiccirculant

16

3.2.6.3. Paràmetres d’anàlisis

16

3.2.6.4. Dimensions del camp solar

18

3.2.7. Sistema d’emmagatzematge

18

3.2.7.1. Massa d’oli tèrmic

19

3.2.7.2. Volum dels tancs

20

3.2.8. Caldera auxiliar amb biomassa
3.2.8.1. Hores de treball de la central

21
22

3.2.8.2. Ús de la biomassa
3.2.9. Cicle de vapor

24
25

3.2.9.1. Característiques delcicle

25

3.2.9.2. Elecció de la turbina

26

3.2.9.3 Disseny del cicle de vapor

26

3.2.10. Sistema de refrigeració

28

3.2.10.1. Potència a evacuar

28

3.2.10.2. Característiques del sistema de refrigeració

28

3.2.11. Potència de bombeig del vapor

29

3.2.12. Rendiment de la central

29

ANNEX II

30

REFERÈNCIES

36

En aquest capítol estractarà el procediment per a realitzar el càlcul i el disseny d’una central de
col·lectors cilindro-parabòlics.
Per a dur-ho a terme, es dividirà el procés en diferents apartats, corresponents a les tasques que
pertanyen als diferents càlculs necessaris per el seu dimensionament. En aquests apartats, es
tractaran els aspectes tèrmics i òptics del camp de col·lectors, seguidament del càlcul de lapotència necessària i del cicle de vapor corresponent, incloent la refrigeració i bombeig
d’aquest.

3.1. CARACTERÍSTIQUES DE LA CENTRAL TERMOSOLAR
3.1.1. Tipus de central
Dels diferents tipus de centrals termosolars existents, es realitzarà el càlcul i dimensionament
per a una central solar termoelèctrica a mb col·lectors cilindro-parabòlics. Aquestes plantes es
composen per camps decol·lectors cilindro-parabòlics, que s’encarreguen de concentrar la
radiació procedent del Sol i concentrar-la en el tub receptor. Per aquest, hi circula un fluid
calor-portador encarregat de transportar l’energia tèrmica obtinguda fins a l’intercanviador. Allí,
el bescanvi de calor permet que el cicle de vapor d’aigua obtingui unes pressions i temperatures
molt elevades, per tal de generar la potènciadesitjada. També consten de sistemes de suport en
casos en que la radiació solar no sigui suficient, com poden ésser sistemes d’emmagatzematge
i/o calderes auxiliars amb combustibles de suport.

Figura 1. Exemple de central solar termoelèctrica

Aquesta decisió s’ha pres degut a que la tecnologia de col·lectors cilindro-parabòlics és més
madura que la de centrals de torre. L’eficiència ésde les majors en quan a centrals solars
termoelèctriques i l’impacte ambiental es veu disminuït.
D’una central solar termoelèctrica, podem distingir diferents blocs, que agrupen una sèrie
d’elements els quals tenen característiques en comú i es destinen a una funció en concret.
1

El primer bloc a destacar és el camp solar. És on es concentra l’energia s olar i es transforma en
energiatèrmica. El component principal del camp solar és el col·lector cilindro-parabòlic.
Aquest element fa possible que la radiació procedent del Sol es pugui utilitzar per a la finalitat
que es desitgi. És tracta d’una estructura recoberta de miralls, en forma de paràbola. Per aquesta
estructura, hi ha instal·lat l’anomenat tub receptor, per el qual hi circula el fluid calor -portador.
Aquesta...