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Centrales termoeléctricas de torre

La central está compuesta por una serie de heliostatos que forman el sistema concentrador que consisten en una superficie reflectante y un sistema que la orienta de tal forma que refleja energía solar a un punto central en una torre. Esta torre suele medir varias decenas de metros, llegando incluso a medir por encima de los 100 metros, dependiendo entre otras cosas de la extensión del terreno en la que están colocados los heliostatos. En el punto donde se concentra la radiación solar (receptor) hay un conducto por el que circula un fluido que se calienta o sufre un cambio de estado (evaporación). El fluido de trabajo suele ser vapor de agua o sales fundidas y una vez que ha adquirido la energía térmica va a un tanque donde. De ahí pasa a la turbina de un generador produciéndose energía eléctrica. Para iniciar poderse iniciar el ciclo de nuevo, el fluido ha de pasar por un condensador y ya puede ser calentado de nuevo.

El heliostato es un instrumento con un espejo montado sobre un eje que se mueve gracias a un mecanismo mediante el cual la energía solar puede ser reflejada en una dirección. El conjunto está automatizado gracias a un sistema de control. La superficie reflectante del heliostato suele de vidrio montada sobre una estructura metálica pero también puede consistir en una membrana estirada sobre la que se pone un espejo de lámina fina. En cuanto al tamaño, la superficie de los heliostatos va desde 40 m² hasta los 150 m², aunque está apareciendo un cierto interés en los heliostatos de pequeño tamaño (alrededor de 1 m²).

La disposición del campo de heliostatos puede ser una de las siguientes:

  • Norte. Los heliostatos se encuentran al norte de posición de la torre
  • Puede haber una torre en una posición central y que el campo de heliostatos se ubiquen en todo su alrededor formando una circunferencia.

La distancia entre los heliostatos tiene que ser tal que se minimicen las sombras y bloqueos que se produzcan entre ellos, pero no demasiado grande de tal forma que se optimice la ocupación del terreno disponible para la central eléctrica. Según la posición de los heliostatos dentro del campo, se les tendrá que aplicar unos determinados coeficientes que tengan en cuenta la disminución del rendimiento por las sombras y los bloqueos, así como por la atenuación de la atmósfera. La reflexión de los espejos que usan los heliostatos ronda el 80%.

El receptor de toda esta radiación solar que llega concentrada, se ubica en lo alto de una torre. Allí se encuentra el absorbedor que transforma la radiación en energía térmica que se utiliza para calentar un fluido que como se al inicio, puede ser agua o sales fundidas.

Las centrales pueden disponer de tanques donde almacenar el fluido caliente para ser utilizado posteriormente. También hay centrales hí­bridas donde se utilizan combustibles fósiles o gas natural pero que contribuyen en un pequeño porcentaje de la potencia total, y se utilizan para por ejemplo recalentar el fluido.

La para el caso de una central que proporcionase 20 MW, estaría formada por unos 3000 heliostatos y la torre mediría aproximadamente 120 metros de altura.

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