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¿Conoces las diferentes tecnologías termoeléctricas por concentración?

Dentro de las energías renovables, la energía termosolar es una solución que genera energía eléctrica de forma limpia y abundante a partir de la radiación solar. En este post te presentamos las principales tecnologías empleadas para su obtención... ¡Descúbrelas!

La energía termosolar o solar termoeléctrica consiste en la concentración de la radiación solar en un elemento receptor concreto, mediante el uso de espejos capaces de orientarse en función de la posición del sol. Este elemento receptor alcanza temperaturas muy elevadas y transmite el calor generado a un fluido que circula en su interior. Dicho proceso genera vapor que a su vez mueve una turbina produciendo electricidad.

Las principales tecnologías empleadas a nivel mundial para la obtención de energía termosolar son las siguientes:

 

Central de colectores cilindro-parabólicos


Actualmente es la tecnología más extendida a nivel global; la mayor parte de las plantas termosolares existentes en el planeta corresponden a este sistema. Los reflectores son de sección parabólica, concentrándose la radiación solar en un tubo que es recorrido internamente por un fluido caloportador, encargado de transportar la energía térmica.

 

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Se instalan filas de estos espejos que concentran la radiación en el tubo receptor calentando un fluido hasta los 400 ºC, lo que genera vapor para accionar la turbina conectada a un generador de electricidad o que calienta un sistema de almacenamiento de dos tanques de sales fundidas.

Estas sales fundidas se componen generalmente de sales de sodio y potasio, no son tóxicas, son relativamente económicas y su punto de fusión es de unos 245 ºC. Sus características las hacen ideales para su empleo en el almacenamiento del calor generado por tecnología termosolar.

 

Termica concentracin solar 1

 

Lo más recomendable es que estas plantas tengan orientación Norte-Sur, ya que de esta manera se maximiza la producción de energía que se recoge durante todo el año.

 

Central de receptor solar central


Los elementos más característicos de una central de receptor solar central son los heliostatos, espejos encargados de reflejar la radiación solar hacia un punto focal, y una torre donde se sitúa dicho punto.

Los heliostatos disponen de un sistema de seguimiento individual de la trayectoria del sol, pudiendo girar sobre dos ejes.

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En este tipo de centrales pueden utilizarse sales fundidas que elevan su temperatura gracias al calor procedente de los heliostatos, pasando de la torre a un tanque de almacenamiento. Posteriormente estas sales atraviesan un generador de vapor, empleado para accionar una turbina eléctrica para producir electricidad. Por último las sales se enfrían y se almacenan en un segundo tanque y son devueltas al ciclo.

Estas centrales presentan generalmente un rendimiento termodinámico mayor que las de colector cilindro-parabólico, ya que se consiguen temperaturas de hasta 500-600 ºC.

 

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Central Fresnel


La central Fresnel consiste en filas de reflectores solares con concentradores planos o con pequeñas curvaturas. En este tipo de tecnología la distancia focal es mayor (por ese motivo se pueden sustituir los concentradores parabólicos por segmentos de espejo planos, permitiendo que la estructura sea más ligera).

 

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Una de las principales ventajas que plantea la central Fresnel es la generación directa de vapor, eliminándose la necesidad de fluidos para la transferencia de calor y los intercambiadores de calor.

Esta tecnología se encuentra poco extendida en la actualidad como consecuencia de del bajo nivel de concentración y temperatura que alcanza el fluido, y por resultar más difícil la incorporación de un sistema de almacenamiento.

 

Central de discos parabólicos


La central de discos parabólicos consiste en un paraboloide de revolución (reflector) y un receptor que se encuentra situado en el punto focal de este paraboloide. Éste se encuentra acoplado a un motor para generar la energía, generalmente un motor Stirling, que emplea gas calentado (helio o hidrógeno). La estructura gira siguiendo la trayectoria del sol.

 

cdp

 

Las partes básicas de las centrales de discos parabólicos con motores Stirling son el concentrador (disco solar) y el generador de la energía eléctrica. La tecnología de discos parabólicos no es recomendable para su utilización en grandes centrales al tratarse de instalaciones modulares.


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