ENERGIA SOLAR TERMICA

1. ENERGIA SOLAR TERMICA

2. Historia: USO DE LA ENERGÍA SOLAR TERMICA Espejos Ardientes de Aquimides

3. Salomon de Caus

4. EhrenfriedWalther von Tschirnhaus

5. John Ericsson

6. Agustín Mouchot

7. HORNOS SOLARES Horno Solar de Odeillo

8. Planta Solar; Solar Two

9. INTRODUCCIÓN • La radiación promedio anual sobre la superficie de la tierra varía de 2000 a 2500 kwh/m2 en las zonas de alta insolación, y entre 1000 y 1500 kwh/m2 anuales en lugares localizados en latitudes altas. • La duración de la insolación y la intensidad de la radiación dependen localmente de la estación del año, de las condiciones del tiempo y de la situación geográfica.

10. El suministro de energía anual media proporcionado por el Sol sobre cada metro cuadrado equivale al contenido energético de 100 litros de petróleo en las latitudes medias y hasta 230 litros de petróleo en las zonas desérticas.

11. RADIACIÓN EN EL MUNDO

12. RADIACIÓN EN MÉXICO

14. CLASIFICACIÓN

15. Central térmica solar Instalación industrial en la que, a partir del calentamiento de un fluido mediante radiación solar y su uso en un ciclo termodinámico convencional, se produce la potencia necesaria para mover un alternador para generación de energía eléctrica como en una central térmica clásica.

16. la principal característica que distingue a tecnología termosolar de otras convencionales de producción de electricidad. Debido a las grandes extensiones de superficie reflectante necesaria, una parte importante de los costes de una planta están ligados a los helióstatos, o los colectores cilindro parabólicos en su caso

17. Es necesario concentrar la radiación solar para que se puedan alcanzar temperaturas elevadas, de 300 º C hasta 1000 º C, y obtener así un rendimiento aceptable en el ciclo termodinámico, que no se podría obtener con temperaturas más bajas

18. Las centralestermosolares Se puedendividir en plantas de concentracion en un punto y en unalinea

19. sistemas disco Stirling. son pequeños equipos de generación de energía que convierten la energía térmica de la radiación solar en energía mecánica y luego en energía eléctrica,

20. Concentrador solar parabólico.

21. El receptor es el enlace entre el concentrador y el motor Stirling. Tiene dos tareas • fundamentales: • Absorber la radiación solar reflejada por el concentrador. • - Transmitir esta energía absorbida al motor Stirling en forma de calor con las mínimas • pérdidas.

22. Receptor de tubos iluminados directamente Los receptores directamente iluminados permiten una adaptación directa del calentador de los motores Stirling convencionales. En estos receptores el absorbedor está formado con un haz de tubos por donde circula el fluido de trabajo del motor (helio o hidrógeno) altamente presurizado

23. Receptores de reflujo Este tipo de receptores emplea un fluido intermedio para la transmisión del calor, (normalmente sodio), mediante su evaporación en la superficie del absorbedor Y donde circula el fluido de trabajo

24. Inventado por Robert stirling Pueden generar de 1 a 2 kw

26. Las centrales de torre también conocida como sistema de receptor central Está compuesta por un sistema concentrador o campo de heliostatos, que capta y concentra la componente directa de la radiación solar sobre un receptor —donde se produce la conversión de la energía radiante en energía térmica que suele instalarse en la parte superior de una torre

33. Actualidad Centrales de torre Sevilla.-está conectada a la red eléctrica y produciendo desde el 28 de febrero de 2007 El receptor es de vapor saturado, la potencia es de 11 MW (624 helióstatos y torre de 114 metros de altura 2009 (con 1255 helióstatos y torre de 150 metros y receptor de vapor saturado) con una potencia de 20 MW

34. Central termosolar en mexico Agua Prieta II es la primera planta en su tipo que entra en el mercado de la electricidad en México y América Latina 12MW Agua Prieta II La central solar formará parte de un proyecto híbrido termosolar que también incluirá una planta de ciclo combinado de 400MW

35. CENTRALES SOLARES TERMICAS Las centrales de cilindros parabólicos

36. LAS CENTRALES DE CILINDROS PARABÓLICOS • En lugar de heliostatos, se emplean espejos de forma cilindro parabólica. Por el foco de la parábola pasa una tubería que recibe los rayos concentrados del Sol, donde se calienta el fluido, normalmente un aceite térmico. Una vez calentado el fluido, el proceso es el mismo que el de las centrales de torre. Actualmente el fluido alcanza temperaturas próximas a 400 °C

37. TECNOLOGÍA CILINDRO PARABÓLICA • La tecnología cilindro-parabólica es una tecnología limpia, madura y con un extenso historial que demuestra estar preparada para la instalación a gran escala. Esta tecnología lleva siendo instalada a nivel comercial desde los años 80 con un excepcional comportamiento. Desde entonces, ha experimentado importantes mejoras a nivel de costos y rendimientos. Actualmente hay más de 800 MW en operación, más de 2000 MW en construcción y alrededor de 6 GWs en promoción a nivel mundial en paises como España (el principal motor de la tecnología termosolar), Estados Unidos, Marruecos, Argelia, Egipto, Australia, Surdáfrica, India, México y Chile.

38. La tecnología cilindro-parabólica basa su funcionamiento en el seguimiento del movimeitno solar para que los rayos incidan perpendicularmente a la superficie de captación, y en la concentración de estos rayos solares incidentes en unos tubos receptores de alta eficiencia térmica localizados en la linea focal de los cilindros. En estos tubos, un fluido transmisor de calor, normalmente un fluido orgánico sintético (HTF) es calentado hasta unos 400 ºC. Este fluido caliente de dirige a una serie de intercambiadores de calor para producir vapor sobrecalentado. La energía presente en este vapor se convierte en energía eléctrica utilizando una turbina de vapor convencional y un generador acoplado a ella

40. COMPONENTES •   El reflector cilindro-parabólico: La misión del receptor cilindro parabólico es reflejar y concentrar sobre el tubo absorbedor la radiación solar directa que incide sobre la superficie. La superficie especular se consigue a través de películas de plata o aluminio depositadas sobre un soporte de vidrio que le da la suficiente rigidez.

41. COMPONENTES El tubo absorbedor consta de dos tubos concéntricos separados por una capa de vacío. El interior, por el que circula el fluido que se calienta es metálico y el exterior de cristal.  El fluido de trabajo que circula por el tubo interior es diferente según la tecnología. Para bajas temperaturas (< 200 ºC) se suele utilizar agua desmineralizada con Etileno-Glicol mientras que para mayores temperaturas (200º C < T < 400 º C) se utiliza aceite sintético. Las últimas tecnologías permiten la generación directa de vapor sometiendo a alta presión a los tubos y la utilización de sales como fluido caloportante.

42. COMPONENTES   El sistema de seguimiento del sol: El sistema seguidor más común consiste en un dispositivo que gira los reflectores cilindro-parabólicos del colector alrededor de un eje.  La estructura metálica: La misión de la estructura del colector es la de da rigidez al conjunto de elementos que lo componen.

43. Colector Cilindro-Parabólico

44. ALMACENAMIENTO • La tecnología de colectores cilindro-parabólicos puede incorporar almacenamiento para poder producir electricidad en horas de oscuridad, la más extendida es el almacenamiento con sales. Esta tecnología se basa en la utilización de dos tanques de sales para almacenar el calor.

45. 1)  Durante el ciclo de carga, las sales intercambian calor con el fluido procedente del campo solar y se almacenan en el tanque caliente. • 2)  Durante el ciclo de descarga, el sistema simplemente opera en sentido contrario al anteriormente expuesto, calentando el fluido caloportador que generará vapor para mover la turbina que producirá finalmente la electricidad.

46. Esquema de funcionamiento de almacenamiento de sales fundidas.

47. CENTRALES EN EL MUNDO • SEGS (Solar Electric GeneratingSystem) de California,en el desierto de Mojave, que en la actualidad producen más del 90 % de la energía solar termoeléctrica mundial. • SEGS I y II se encuentran en Dagget. • SEGS III a VII están en Kramer Junction. • SEGS VIII y IX están en Harper Lake. • Estaba previsto construir tres más, SEGS X, XI y XII, pero el proyecto se suspendió.

48. PROYECTOS • La central de Andasol, de 50 MW [2] cada una. • En Australia se está estudiando también la instalación de una de estas torres de 1 km de altura, campo colector de 5 km de diámetro y que generaría 200 MW . • En Boulder City, cerca de Las Vegas, Nevada, está prevista una de 64 MW.

49. TECNOLOGIA FRESNEL • Una de las nuevas formas de aprovechamiento térmico de la energía solar es el concentrador lineal tipo Fresnel que se destaca por la sencillez de su construcción y por su bajo costo. La tecnología fresnel  utiliza reflectores planos, simulando un espejo curvo por variación del ángulo ajustable de cada fila individual de espejos, en relación con el absorbedor. Los reflectores se construyen con  espejos de vidrio normales y por lo tanto su materia prima es muy barata. La forma curvada de los espejos cilindro parabólicos hace que sean un 15% más eficientes que los espejos Fresnel, pero el ahorro de costes de construcción es tan importante que esa disminución de rendimiento se ven suficientemente compensada.

50. TIPO FRESNEL