Crisis Energética Foros

Un saludo a todos, a pesar de que este tema (concentrar luz solar para alcanzar temperaturas elevadas) ya es muy comentado en el foro me gustaría adentrarme un poco en el tema de la concentración solar a través de espejos, seguidores solares controlados, etc. Telecomunista desde hace mucho tiempo abrió un hilo que trata el tema de los concentradores basados en lentes gigantes, fresnel, lupas etc. y creció bastante debido a que es un tema en el que se puede dejar volar la imaginación y en lo que todavía no está todo escrito. Pienso que concentrar luz solar a través de espejos es un tema en el que todavía puede verse ideas novedosas y hace falta simplificar muchas cuestiones.

Existen varias plantas experimentales de concentración solar a través de espejos a lo largo y ancho del planeta, encontré hace poco información de que la UNAM (Universidad Autónoma de México), tiene una planta experimental. En la misma universidad están diseñando helióstatos parabólicos experimentales y otras cosas, después trataré de colocar las páginas porque por el momento no recuerdo las direcciones.

No sé si PPP o alguno de los integrantes del foro tenga datos concretos de los costos económicos de operación, costos energéticos y demás. Datos, gráficas, estadísticas... se los agradecería...

---------------------------------------------------------------------
Coordenadas de Ubicación de plantas de generación de energía
Es un listado de ubicaciones visibles de instalaciones
de energía Solar Térmica y fotovoltáica desde Google Earth.

35.015,-117.555 - SEGS Canales parabólicos, Mojave, California, EEUU.
35.032,-117.347 - SEGS Canales parabólicos, Mojave, California, EEUU. 354 MWe En total 9 Plantas SEGS.
34.867,-116.831 - Solar Two, Torre Solar espejos Helostatos, Mojave, EEUU. 10 MWe
34.297,-109.267 - Central Fotovoltáica Springerville Generating Station, EEUU. 4.59 MWe
37.095,-2.358 - Central ElectroSolar de Almería (CESA-1), España. 1.2 MWe
42.5025,1.9745 - Central Themis, Targasonne, Francia (1982). 2.5 MWe
37.648,14.803 - CST Eurelios, Adrano, Sicilia (1981). 750 kWe
19.318,-99.1913 - Planta Solar Experimental de la UNAM. 15Kwe
42.49523,2.0309 - Solar Furnace Francia, Odeillo Pirineos Orientales. 1000 kW térmicos.
---------------------------------------------------------------------

Saludos...

---

La especialización corrompe...

Estimado Mockba:

Tengo datos concretos de los costes de sistemas solares fotovoltaicos de concentración, pero hasta que no acabe los estudios sobre los mismos, algo que me puede llevar más de un año, prefiero no ofrecerlos. Yo manejo un tipo de concentrador solar y tampoco puedo extrapolar a los demás, porque hay de diversos tipos y son muy diferentes.

En general, los sistemas solares de concentración exigen un apuntamiento muy preciso y por tanto, una tecnología más complicada que el resto. Los problemas de sisipación, cuando las concentraciones son de varios cientos de soles, tienen que estar muy bienresueltos. Hay especialistas pensando en refrigerar ...¡con hidrógeno! Hay gente pa to.

Recientemente ha habido en El Escorial (Madrid) un congreso mundial organizado por el Instituto de Energía Solar (IES) de Madrid, sobre energía solar fotovoltaica de concentración para generación de electricidad e hidrógeno. Han asistido unos 300 especialistas de todo el mundo. Desde Australia hasta EE. UU. Canadá, Noruega, Chinas (las dos) Corea, etc. etc. No he metido los gastos energéticos ( de energía fósil, por supuesto) de los viajes de los 300 congresistas desde todo el mundo (ida y vuelta) en la parte que luego serivrá para generar en el futuro energía, para que no digan que soy un agorero y un jorobador de TRE's.

Ha sido interesante. No se si el IES tendrá más información. No he tenido tiempo de mirar.

Saludos

Me interesa el tema y profundizar en él porque es un tema que desde mi particular punto de vista es fértil, es decir, que aún existen posibilidades de experimentar, probar y proponer aplicaciones. Pienso que antes de hablar de problemas relacionados con la extrema precisión de enfoque y con sofisticados sistemas de refrigeración o discipación de calor excedente habría que plantearse algunos razonamientos preliminares.

Primero que nada me gustaría mencionar que no me quiero limitar a pensar en sistemas de concentración de radiación solar con el único objetivo de producir electricidad a través de los diversos sistemas que existan para aprovechar el calor obtenido con ese fín. Tampoco me gustaría hacer un análisis únicamente de sistemas que forzosamente alcancen temperaturas muy elevadas que sean difíciles de manejar con materiales comunes. Trato de plantear una conversación sobre posibilidades para sistemas de concentración solar que pudieran tener aplicaciones de diversas índoles. Claro, ¿por qué no?, también hablar de sistemas caros, sofisiticados y precisos es muy bueno y analizar sus posibilidades y aplicaciones también, pero repito, no me quiero encasillar.

El tema de las cocinas solares es un ejemplo bueno de aplicación noble, pero he visitado muchas páginas de opinión y didácticas sobre ese tema y no explican a fondo TRE's, no dan estadísticas sobre cuanto combustible de diversos tipos se podría ahorrar, qué cantidad de CO2 y otros gases se podrían evitar, etc.

Tampoco he encontrado que se hable de proyecciones ampliadas de cocinas solares para la experimentación de procesos de producción a escalas mayores al uso personal; algunos ejemplos que se me ocurren podrían ser deseacado de materiales, destilados, pasteurizados y ese tipo de cosas. O simplemente para cocinar para muchas personas, como en hospitales, cafeterías, etc. y tratar de ahorrar gas y otros combustibles comunes en cocina industrial los días que el estado del tiempo lo permita.

Sólo por ampliar lo que trato de expresar, mencionaré que si bien se han hecho ensayos de costosas plantas piloto integrando varias discilpinas de ingeniería y utilizando sistemas de alta tecnología para alcanzar temperaturas muy elevadas y así producir electricidad a través de máquinas térmicas, valdría la pena investigar otro tipo de aplicaciones que requieran de mucho menor inversión y tecnologías de control menos exigentes para hacer plantas piloto ensayando alguno de los procesos productivos que antes mencioné.

Si bien para realizar procesos de producción de energía eléctrica se han realizado ensayos con concentaciones de 500 o 600 soles o más, talvés podrían existir muchos procesos productivos que con 20 o 25 soles estén bien abastecidos de calor solar y en vez de esperar los días soleados para producir electricidad para después consumirla con pérdidas, poder aplicar directamente esta energía en procesos productivos.

Me gustaría analizar a detalle temas relacionados, opciones y sobretodo, recolectar datos para saber si alguien ya está probando y saber cuales son sus resultados...

Otra vertiente en este tema que me gustaría analizar es como ya he cuestionado antes para la fotovoltáica y la eólica, la capacidad que la concentración solar pueda tener para autoproducirse. ¿En qué porcentaje podría la concentración solar abastecer de energía a las industrias encargadas de sostener el desarrollo de tecnologías de concentración solar?

Saludos...

---

La especialización corrompe...

PPP, no sé si te sirva de algo para acompletar tus estudios, pero encontré un enlace a un departamento específico de la UNAM (Universidad Autónoma de México) que se dedica especialmente a las investigaciones referentes a la concentración de radiación solar. Si no los conocías, espero que te sirva de algo comunicarte con ellos si te parece prudente. Forma parte del CIE (Centro de Investigación en Energía)

Coordinador: Camilo Alberto Arancibia Bulnes
E-mail: [email protected]
http://xml.cie.unam.mx/xml/se/cs/

Seguiré buscando información y lugares en los cuales se pueda obtener datos concretos sobre este tema.

Por otro lado, en el área de la electrónica, me gustaría saber si alguien conoce alguna información sobre proyectos, cálculos, diagramas, programas o cualquier cosa relacionada con sistema electrónicos de seguimiento solar. Es un punto fundamental en la precisión de los sistemas de enfoque, especialmente en los que involucran espejos. La información que he encontrado es muy simple y no brinda detalles, diagramas o cuestiones técnicas por lo tanto será muy dificil sólo con esa información determinar el costo tanto en recursos como monetario de sistemas de seguimiento.

Saludos...

---

La especialización corrompe...

Hace unos días, al ver días muy soleados en mi localidad regresaron a mi muchas ideas acerca del tema de la concentración de la luz solar y comencé a pensar en formas de montar algún experimento con espejos como alguna vez ya probé con poco éxito debido a que no contaba con suficiente información. Pero hace pocos días se me acurrió una idea en la cual me interesé mucho después de realizar algunos cálculos y dibujos en mi pizarra.

Al abrir este hilo en realidad me surgió un interés serio por estudiar más sobre la concentración solar con espejos y espero aportar una compilación concreta de documentos serios. Afortunadamente para mí, la idea que se me vino a la mente ya está estudada y probada por estudios realizados en laboratorios solares y hay información al respecto que me ha llamado la atención. El sistema en el que estaba pensando es en sí un concepto que recibe el nombre de Compact Linear Fresnel Reflector (CLFR).

Dejo un link en el cual se tiene acceso a una serie de documentos PDF en inglés que explican algunos ensayos de este concepto de concentración solar. ¡enlace erróneo!

Otro enlace que explica varias de los diferentes conceptos de concentración solar ¡enlace erróneo!

Saludos...

---

La especialización corrompe...

Mockba: no sé si te sirve de algo pero a mi también el tema de la concentración solar me interesa mucho. Pegué un par de enlaces en el hilo Pro Solar FV sobre concentración. He dibujado varios diseños de concentradores en los cuales los espejos se mantienen fijos en una posición y lo que se desplaza es la zona donde se concentra la radiación, pero no sé si realmente funcionarían, por la deformación que se produce en la imagen reflejada. Pero al estar fijos también pueden tener mayores dimensiones.
Ayer estaba leyendo sobre el mayor seguidor del mercado de 280 m2 con doble eje. Pero imaginate lo que es mover semejante monstruo. En cambio un espejo fijo de 300 m2 no presenta demasiados inconvenientes.
¡enlace erróneo!

Se esta diseñando también en australia una planta de concentración fotovoltaica con heliostatos que enfocan en una torre central donde se encuentra ubicado un panel solar de alto rendimiento. Luego te envió el enlace.
Saludos.

parece que el sol no es algo muy interesante por aquí...y yo que pienso que pueden resolver... bue,nada, solo ayudar.
Pero como es un tema tan poco interesante no creo que se ofendan si pego una opinión del controvertido Carlo Rubbia, no sobre el amplificador de energía, sino sobre el potencial de...LOS ESPEJOS !!

¡enlace erróneo!

saluditos...

Bueno, disculpen, quise pegar solo el artículo sobre Rubbia,no la mística introducción. ¡espero no haberos convertido...!!!
Y volviendo a nuestras terrenales preocupaciones encontré un colector pequeño, para uso casero, basado en la tecnología de espejos planos fresnel. Produce electricidad y agua caliente. Bastante sencillo el diseño y supongo que bastante más económico que un panel fotovoltaico del mismo tamaño.


¡enlace erróneo!

Saludos.

eduardo37, gracias por tus aportaciones, tienes mucha razón en cuanto al asunto de los mounstros de tamaños gigantes. No son una solución por donde quiera que se le busque.

Encontré un pequeño artículo donde se habla de la repercución que han tenido algunos dispositivos de concentración solar en diferentes actividades.

Fragmento tomado de la nota:

¿Se imaginan una cocina que alimente diariamente a 18.000 personas y use como combustible únicamente la energía solar?
Pues existe, y está en India. El comedor del templo de Tirupathi, en Andhra Pradesh, dispone de 106 reflectores solares tipo Scheffler y cocina la comida de un comedor al que acuden unas 18.000 personas diariamente.

Energía solar para procesos industriales

Pero el templo de Tirupathi no es el único. El complejo de Taleti, en Rajhastán, inició la tradición de cocinas solares de grandesdimensiones en 1999, y desde entonces la solar de concentración está que no para en India. El rendimiento de esta tecnología está teniendo repercusión entre industriales indios, y se ha comenzado ya su aplicación en otros usos, tales como lavanderías de dimensiones medias, como es el caso del Global Hospital de Mount Abu, construido en 2002.

marzo de 2006 se ha inagurado una lavandería que usa la energía solar a nivel industrial mediante esta tecnología: Gajaraj Cleaners, en India, que usa el vapor para la limpieza en seco, el lavado y el planchado. La empresa Kirlosker Copeland, Ltd. consigue vapor a una presión de entre 3 y 12 bares para limpiar a presión componentes de compresores. Y esto es solo el comienzo. ¿A qué empresario le amarga el dulce de producir con costes de energía cercanos a cero y con 0 emisiones de CO2?

Nota completa aquí.

Además en ¡enlace erróneo! otro enlace se encuantra una lista de posibles usos para la energía térmica obtenida a través de la concentración de las radiaciones solares.

Saludos...

---

La especialización corrompe...

Este es un diseño que me gustó porque pienso que no es tan complicado de construir en comparación de otros que requieren de estructuras elevadas o parabólicas que en ocasiones pueden representar más precisión en la construcción de las piezas y por lo tanto mayor trabajo. El concepto de CLFR tienen como ventaja la sencilles de las piezas, la flexibilidad de los materiales con los que se puede construir y otra ventaja que se me ocurre es que a través de un control de inclinación de cada uno de los espejos se puede incluso controlar en cierta medida la temperatura del foco lineal. Una ventaja extra que he leído en los documentos que cité en comentarios anteriores, la ocupación de suelo es más compacta. Pero las desventajas con claras, se requiere de más piezas móviles, motores (si es automatizado).

Dejo un enlace con una ¡enlace erróneo! del diseño del que hablo, un diseño que se me hace práctico para aplicaciones variadas, desde cocinas solares, generadores de vapor, destiladores, calefactores, etc. También dejo una página aquí con una serie de enlaces, todos relacionados con concentradores de radiación solar.

También encontré un enlace a una página que explica a detalle en concepto CLFR y que lleva a links con ¡enlace erróneo! de pruebas realizadas en Australia. Hay un video en la galería que presenta las primeras pruebas de vapor de salida muy de cerca y las fotografías permiten ver a detalle los materiales utilizados en la construcción de la infraestructura.

Saludos...

---

La especialización corrompe...

Opto por la búsqueda de soluciones para el aprovechar el calor solar a baja temperatura, a poder ser sin concentradores.

Así disminuyen las fugas de calor. A mayor temperatura es más dificil aislar para evitar pérdidas de calor. Por otra parte, si no usamos concentradores no tendremos las pérdidas que se producen en estos.

Así, el rendimiento será mucho mayor, aunque la temperatura sea baja.

Para la generación electrica, creo que habría que buscar artilugios (por ejemplo Stirling) que funcionen a baja temperatura. A priori, se me ocurre un Stirling funcionando con un líquido de bajo punto de ebullición, como puede ser el alcohol.

Para almacenar este calor de baja temperatura lo ideal serían sólidos con punto de fusión bajos, tales como el azufre o algunas sales. Así podriamos aprovechar el calor latente de estos como almacen energético.

---

¿Les habéis dicho a vuestros hijos que les estamos robando el futuro?
www.paraloshijosdetushijos.org

Comprendo tu punto de vista jarp, ya he considerado esa opción, pero también he penasdo mucho que es más fácil obtener espejos y alinearlos de cierta forma y obtener temperaturas que puedan tener ciertas utilidades ya en sí como energía térmica que tratar de tener funcionando un Stirling. Yo mismo mencioné en algunas ocasiones que trataría de construir uno hace tiempo, pero la verdad es que no tengo muchas herramientas y se me presentaron una serie de problemas que no he podido resolver con respecto a eso.

También hay que partir de la idea básica de que mientras más trasnformaciones sufra un monto de energía primaria más pérdidas habrá a lo largo del proceso, Un concentrador solar puede servir para cosas variadas directamente utilizando el calor en aplicaciones directas, como hervir agua y generar vapor (no necesariamente para generar electricidad), cocinar, pasteurizar, etc.

Saludos...

---

La especialización corrompe...

Mocka, yo también estoy de acuerdo en utilizar directamente la energía solar (menos transformaciones menos pérdidas), pero haría todo lo posible por evitar los concentradores, debido a las pérdidas, coste y mantenimiento de estos (recuerde que usan piezas móviles).

De todas formas, tal como están las cosas, prefiero convertir esa energía en electricidad. Se realista ¿te imaginas que un empresario vaya a hacer depender su industria del tiempo que vaya a hacer?. Antes sí se hacían esas cosas (vivo rodeado de salinas abandonadas que han estado funcionando durante siglos con energía solar) pero con la competitividad existente ahora nadie se arriesgará a ello, y por tanto, tendría que instalar un sistema convencional paralelo al solar, con lo que los gastos se incrementarán (aunque luego ahorrara con la energía solar).

Creo que es algo bastante dificil, ya que la electricidad la tenemos tan presente que somo incapaces de vivir sin ella.

Lo que dices puede que resulte en industrias puntuales, como las desaladoras solares que se están investigando, pero no por regla general.

---

¿Les habéis dicho a vuestros hijos que les estamos robando el futuro?
www.paraloshijosdetushijos.org

jarp, con respecto a lo que mencionas de la variabilidad de la que dependería la industria puntual como la llamas, no creo que represente un riesgo de ningún tipo ya que no necesariamente tiene que ser una industria dirigida al "consumismo" que es precisamente en lo que se basa "el riego económico" del que hablas, pero sin embargo respeto esa opinión, también la he considerado. Me refiero a ejemplos como el que coloqué arriba, sobre las lavanderías de hospitales en la India, se obtiene vapor para lavar sábanas y ropas de hospital los días soleados y si se puede lavar un poco más de lo que se va a necesitar porque hay más sol del necesario pues es energía acumulada en eso.

Con respecto a lo de las piezas móviles al menos en el sistema de reflector fresnel linear compacto son muy sencillas a comparación de otros sistemas y requieren de mantenimientos mínimos, ya que los motores no sufrirán desgastes importantes al moverse lentamente y muy poco. Pueden ser motores sellados, hay algunos modelos muy baratos y que requieren de poco mantenimiento cada determinados meses y hasta años.

Sé que producir electricidad es lo más deseable en algunas ocasiones, sobre todo cuando se trata de vender energía, es relativamente sencillo vender electricidad, pero hay actividades humanas que se llevan una gran cantidad de energía y generalmente son actividades relacionadas con los alimentos, por eso es que en algunos lugares es muy apreciado el concepto de la cocina solar, si tan sólo podiéramos contar cuantos miles de kilogramos de gas y otros combustibles quemamos al año sólo para conciar los alimentos. Además para vender electricidad en forma razonable como para pretender construir una planta termoeléctrica solar debería ser una planta grande, no sé, talvés varios MW y eso resulta en una inversión fuerte.

Construir pequeñas "plantas" CLFR de algunos metros cuadrados que se puedan montar en espacios como azoteas de edificios grandes podría representar la posibilidad de utilizar este tipo de tecnología en zonas urbanas, en hospotales como en la India para lavandería y cocina, en hoteles para calentar agua y en varias otras cosas de tal forma que se pueda redicir el consumo de gas y otro combustibles muy utilizados en las ciudades para realizar activivdades de consumo.

Entonces como te comentaba antes, podría haber cocinas solares de tamaño industrial en albergues, hospitales y cafeterías para ratar de reducir cosumo de gas y combustibles de cocina, en México por ejemplo, es muy común que en las "cocinas economicas" donde uno va a comer después del trabajo o en el receso de clases, se sirven platos de arroz y otros guisos a cientos de personas en algunas cafeterías, se hierven al rededor de 15 o 20 kg de arroz por decir algo, se cocinan varios kilogramos de diferentes guisos, el sólo hecho de precalentar el agua destinada a los guisos con un concentrador solar podría ahorrar muchos metros cúbicos de gas al año.

Una idea que hace tiempo tengo en la cabeza es la posibilidad de una pequeña planta productora de jabón, que básicamente es una receta de cocina y se puede preparar en ésta ya que lo único que se necesita además de los ingredientes es agua caliente. Otra idea es la producción de escencias vegetales, ya básicamente lo único que se necesita además de la planta que contenga la escencia que se desea sólo se necesita vapor de agua. En fín, pienso que hay muchas formas mejores de aprovhechar esta opción energétca antes de utilizarla para generar electricidad; y cómo soy de la idea de que las redes distribuidas de producción de bienes y alimentos y la decentralización de los medios de producción la idea me viene bien.

Saludos...

---

La especialización corrompe...

Aquí os dejo una descripción de los principales sistemas para almacenar la energía solar:

¡enlace erróneo!

Está muy interesante...

---

¿Les habéis dicho a vuestros hijos que les estamos robando el futuro?
www.paraloshijosdetushijos.org

Saludos antes que nada, hace unos meses estaba trabajando y recolectando información sobre el tratamiento de la corriente directa para hacer documentación y posteriormente escribir una tesis con la cual pienso obtener el título de mi carrera, pero por cuestiones del destino hace unas horas tuve la suerte de encontrar un pequeño local donde se venden equipos y mecanismos de robótica didáctica e industrial. Resultó ser que el local está administrado por un Doctor en Control Automático y Robótica que da clases en la Universidad donde estudié. Entre plática y plática le comenté mi idea de experimentar con el control de un montaje de prueba CLFR y de inmediato me propuso que cambiara el tema de mi tesis, me dijo que está dispuesto a ayudarme con materiales y asesoría...

Creo que es el momento de decir que me interesa la propuesta de ese tema para llavar a cabo mi tesis, trabajadré y estudiaré para montar un proyecto que emplee el concepto de concentración solar a través de un reflector fresnel linear compacto, claro a pequeña escala. De esa manera no sólo se tranformará en una idea personal sino en un proyecto a través del cual pueda obtener el apoyo de algun asesor o instutución. Veremos que sucede. PPP te aviso de esto, porque si en algún momento genero infromación que pueda ayudarte en tus estudios cuenta con esta. Sólo como recordatorio, les vuelvo a comentar que estudié Electrónica Digital, pero en la universidad se puede encontrar apoyo en carreas como Mecánica Industrial y Química Industrial, algo que me anima porque podría ser un proyecto multidisciplinario si logro introducirlo bien en la institución. Además de paso expondré la temática relacionada con el cénit del petróleo y posiblemente me den espacios en los auditorios de la Universidad para que se concidere esta problematica durante el desarrollo de proyecto.

Saludos...

---

La especialización corrompe...

Mockba comparto tu entusiasmo tanto con las posibilidades de la concentración como con la idea del mejor aprovechamiento del espacio que permiten los espejos planos. Quizás si se lograsen solucionar los inconvenientes producidos por las necesidades de seguimiento de alta precisión, estaríamos en presencia de una tecnología sumamente competitiva. Hace poco leí un informe de concentración de la plataforma solar Almería donde ellos mismos reconocen el menor costo de generación con los espejos lineales Fresnel, que no es una tecnología de su riñon.
Ahora insisto con que el mayor problema son esos grandes espejos teniendo que seguir al sol en situaciones no siempre favorables, y con toda una serie de partes móviles que requieren mantenimiento.
Una cuestión que me parece posible para resolver el inconveniete es contar con un espejo fijo que proyecte la radiación sobre un foco móvil. Si tenemos un espejo de 1000 m2 que enfoque sobre una superficie de 1 m2, imaginemos que parte es más fácil de mover y tener siempre bien orientada: si el espejo de 1000 m2 moviéndose siempre en dirección al sol, o un foco de 1 m2 siguiendo la rotación de área reflejada por el espejo en posición fija.
También se podría poner un segundo espejo sobre el área de concentración para relfejar el haz lumínico en un punto fijo, por ejemplo un stirling ubicado sobre el piso. O sea con ingenio y pocas partes móviles disponer de una zona de captación muy amplia que pueda ser concentrada sobre un punto fijo. Por las pérdidas yo no me preocuparía tanto ya que si los materiales no son muy costosos es preferible aumentar la superficie de captación aún con rendimiento menor. y un segundo espejo en la zona de captación de la radiación puede aumentar las pérdidas pero reduce partes móviles y simplica sumamente el sistema.
En el ejemplo que daba, para un espejo de 1000 m2 solo se necesitaría un pequeño espejo de 1 m2 que siga el área de reflexión y lo reoriente hacia la zona de concentración, ya sea un motor stirling o un dispositivo térmico. Creo que es bastante simple ya que es solo un sistema óptico, con un solo elemento móvil, y aplicable a tecnologías ya probadas, como el calentamiento de agua o gases.

saludos.

eduardo37 comparto algunas de tus ideas, también había pensado en buscar otra forma de seguir al sol con menos piezas móviles, tomaré en cuenta tus comentarios durante el desarrollo del proyecto. En verdad espero que las personas con las que hablé se interesen plenamente en el trabajo de concentración solar, es precisamente lo que quiero, experientar y desarrollar tecnologías de concentración solar aquí en México.

eduardo37, tengo que decirte que aparentemente los sistemas de seguimiento solar en los sistemas CLFR no son tan complicados ni tan difíclies de calibrar precisamente, son muchas veces más complicados los sistemas de dos ejes como los que se utilizan en la concentración hilostática, donde prácticamente el seguidor o ehelióstato debe seguir al son con capacidad esférica, eso es complicado. Pero en el caso de los sistemas de concentración lineal no es tan complicado ya que el mismo seguidor no tiene muchas opciones de dirección y sólo es un eje.

Por el momento no recuerdo en que documento está, pero lo he leido en uno de los reportes de la planta experimental en Australia que mostré más arriba. Incluso se menciona que la capacidad de cómputo para controlar el prototipo no es superior a una computadora Laptop, y hasta en el video que muestra la prueba de vapor puedes ver la laptop con la que se controlan los motores anguladores de las bahías. En cambio he leido también que para el control heliostático de torre central se requiere de muchas computadoras individuales para controlar cada helióstato. Es muy atarctiva la idea de que con una sola computadora se pueda llevar a cabo todas las operaciones de procesamiento de datos para manejar el equipo CLFR entero, ya que es muchisimo más barato que plantear la idea de computadoras individuales para cada módulo helióstato.

Saludos...

---

La especialización corrompe...

Tienes razón y coincido contigo en que el sistema de espejos lineales es mucho más simple que el de heliostatos. Quizás me expresé mal porque veo que no se entendió la idea.
El sistema CLFR es más simple que su competidor de espejos cilindro.parabólicos, para la termosolar, y esto no solo lo digo yo, sino que hasta fue reconocido en informes de P.S. Almería. Presenta múltiples ventajas, no solo por la disposición de los espejos, sino también por el hecho de encontrarse disociados los tubos colectores de los espejos concentradores, lo cuál hace que no haya que tener que detener todo el sistema en el caso de fallas en el sistema de seguimiento de algún espejo, como sí acontece en los cilindro-parabólicos. De todas formas creo que cada tubo es seguido por una docena de espejos, o sea que requieren de una docena de ejes, y juegos de partes móviles.

A esto me refería cuando pienso que quizás sea posible "simplificar" aún más el diseño y reducir la cantidad de piezas móviles.
Se me han acurrido varios diseños pero no tengo una Tablet pc disponible como para colgar un gráfico y parece que no logro trasmitir la idea con palabras. Pero la idea es esa: simplificar, espejos fijos en lugar de los móviles, grandes superficies de captación de espejos (que ya existían antes del auge del petróleo) y concentración solar de alta o muy alta temperatura. La misma radiación que, no olvidemos, se dispersa en muchos metros cuadrados, concentrada en un espacio reducido.
No se si alguno se ha puesto a pensar en el costo de las construcciones nuevas,por muy avanzados y eficientes que sean sus materiales, y por mucho aprovechamiento térmico que tengan. y si alguno considera que el agua caliente es más importante que la electricidad, que haga la prueba de desconectarse de la empresa de suminitro eléctrico. Y lo digo después de haber estado 4 días sin luz, pero con suficiente gas envasado.

Además creo que no hay que confundir 2 conceptos diferentes. Una cosa es la eficiencia y otra la eficacia. Si solo no regimos por determinadas parámetros de eficiencia, esto es una relación dada entre lo disponible y lo aprovechable, podemos perder de vista la noción de eficacia, o sea la capacidad de "producir efectos". La concentración solar es eficaz en el sentido que permite aprovechar altas supeficies de radiación solar y por lo tanto permite poner en el mercado la energía solar en cantidad suficiente como para pensar en aplicaciones de producción industrial. Permite generar electricidad, por lo que permite montar un planta. Y esto no es posible sin concentración.
Ojo porque los talibanes antipetróleo solo terminan confirmando la verdad de las petroleras, que hoy por hoy el petróleo no tiene sustituto posible en el mundo real.

Continuaré con este hilo porque sinceramente yo no veo oposición entre "con y sin" concentración, y si complementariedad. Sin concentración es energía solar a 1 sol, y de allí para arriba sería con. Lo discutible en todo caso son los conceptos formales de baja, media y alta temperatura, pero creo que cada uno, como explicó amon, tiene diferentes aplicaciones.

Yo soy de la idea de que hay que buscar respuestas sociales y generales a las problemáticas de tipo social. Y el problema del cenit del petróleo es una de estas problemáticas que nos incumbe a la gran mayoría, en mayor o menor grado, por lo que buscar soluciones individuales o caseras no siempre es lo mejor. Al contrario, puede ser parte del mismo problema que queremos solucionar. Las soluciones tipo Robinson Crusoe, de "yo me salvo solo en mi isla", o de" independencia energética en mi casa particular" parten de una concepción consciente y responsable, pero parcial, y son parte de la cultura del individualismo.

Por otra parte no estamos en condiciones de impedir que el sistema imperante mercantilice ideas y valores dignos de mejores fines, como la salud, la ecología, la energía y el ser humano, pero separemos la paja del trigo: la concentración solar no es precisamente un engendro del sistema. Como concepto en sí mismo es un grano en el culo para el sistema.
Por ser un recurso ampliamente difundido en el mundo, porque sus desventajas quizás son sus ventajas latentes ya que si la energía solar pudiera ser acumulada quizás ya estaría toda en poder de las corporaciones yanquis. Porque es inherentemente democrática y re-distributiva.

Con respecto a la concentración, no es más que un artilugio para aprovechar mejor la radiación, o peor según desde donde se lo mire.
Pero el concepto es aprovechar la propiedad de reflexión de la luz para disponer de mayores cantidades en un punto dado.

Dicen que de esta forma se pierde eficencia. Depende. hay que ver si pensamos en la eficiencia de un sistema dado o del conjunto. La concentración solar puede servir para mejorar la eficiencia del aprovechamiento global de la radiación solar que incide sobre la tierra o sobre una superficie dada. Energía que de otro modo se desperdiciaría, o más bien que seguiría su camino "natural"

También dicen que para las viviendas individuales es mejor el aprovechamiento térmico en las construcciones, y eso es muy cierto. Pero no disponemos de energía suficiente para reemplazar todas las construcciones actuales por otra más eficientes. Y con una densidad de población de 10.000 o 20.000 habitantes por kilómetro cuadrado como el que hay en los centros urbano importantes, es muy poco lo que pueden hacer
los colectores planos y los muros solares. Basta hacer un cálculo de las superficies disponibles dividida por el número de habitantes para darnos cuenta del problema.
Pero con la concentración esto cambia.

y retomando un poco la idea de comentar distintos sistema de concentración solar, a nivel comercial están disponible varios modelos de Disco-Stirling, con buenos rendimientos pero todos con el bendito sistema de seguimiento a 2 ejes. Y para colmo de males, mueven todo el espejos, con el motor colgado en la punta. ¿que clase de durabilidad puede tener eso?

Mockba: tu tesis tiene futuro, persevera !!

¡enlace erróneo!


Este parece más compacto y el motor está integrado al plato !!!

¡enlace erróneo!

Un saludo a todos, ya estoy trabajando en las monturas de los espejos para la construcción del reflector lineal fresnel y tomando como referencia el diseño de las monturas de la planta prototipo acoplada a la termo-eléctrica a carbón Liddell Power Station. Montaremos un concentrador a 12 reflectores, el tipo de espejo utilizado en Liddell es de vidrio elástico deformado ultra-fino, que no es más que espejo común de plata depositada, pero con una capa de vidrio tan delgada (0.55 mm) que es ligeramente elástica y flexible, propiedades mediante las cuales se le dió una ligera curvarura a los espejos para concentrar la luz en una línea focal más fina y evitar dispersión.

En nuestro reflector, utilizaremos espejos de plata depositada en vidrio de 3 mm de espesor, que es el más delgado que conseguimos y por lo tanto nuestros reflectores serán planos, ya que este espesor no permite curvaturas en las dimensiones de nuestro diseño. Los reflectores serán rectángulos de 1m x 0.10m sugetados por monturas de angulación independientes, que en un principio podrán ser ajustados a mano para experimentación térmica y óptica, pero posteriormente la función será realizada por un sistema electrónico automático que será el tema central de mi tesis. Estimamos un sistema en el orden de un kW térmico.

Más adelante y de manera extra oficial a la tesis, trataremos de diseñar receptores/absorbedores diferentes e intercambiables para experimentar diversas posibles aplicaciones, las más relevantes son por el momento la obtención de vapor a presión, aire recalentado como fluido de intercambio térmico y cocimiento de alimentos.

Saludos...

---

La especialización corrompe...

Una aplicación que se suma a la lista de posibilidades para los concentardores solares es la producción de frío o más específicamente la producción de hielo. Integrantes del Centro de Investigaciones en Energía de la UNAM, en Temixco, Morelos, encabezados por Wilfrido Rivera Gómez-Franco, desarrollaron un novedoso sistema productor de hielo que no requiere energía eléctrica, sino solar, y que puede ser construido con materiales de fácil adquisición.

¡enlace erróneo!.
¡enlace erróneo!

Saludos...

---

La especialización corrompe...

Mockba: hace unos días leí en un foro de eeuu a un grupo que aseguraba que se podía utilizar una pintura metalizada como superficie reflectante. Ignoro si había que pulirla luego de aplicada. ¿sabés algo de eso?

otra pregunta: estan trabajando o pensando en sistemas de almacenamiento térmico ?

saludos.

Eduardo, te respondo que no había pesando en la posibilidad de utilizar pinturas metalizadas, pero ahora que lo mencionas no me parece descabellado, supongo que habrá que pulirlas después de la aplicación, recuerdo que tengo un amigo que se dedica al modelismo a escala en resina y plásticos. Para darle acabados muy especiales a sus aviones especialmente utilizaba pinturas que eran muy reflejantes y de hecho una vez pulió cuidadosamente una superficie y efectivamente parecía espejo, talvés no al 100%, pero si parecía una pequeña placa de aluminio muy pulimentado. Lo que recuerdo más claramente aun es que un pequeño bote de apenas unos mililitros de esa pintura costaba muy caro y él se quejaba cada vez que en los concursos le pedían ese tipo de detalle.

Con respecto a lo que preguntas del almacenamiento térmico te respondo que aun no estamos trabajando en ello, el almacenamiento térmico es más bien una idea personal y que aun no la he expuesto ante el grupo de trabajo. Como la tesis que presentaré es para titularme en la carrera de Ing. Electrónica tengo que enforcarme por el momento más específicamente al desarrollo del sistema electrónico de control que emplearé para manejar el Reflector Fresnel.

Una vez consolidado mi trabajo (esperemos sea pronto) y a través del Instituto trataré de contactar con los investigadores de la UNAM que desarrollaron el sistema solar que produce hielo y plantear la posibilidad de combinar los proyectos.

Saludos...

---

La especialización corrompe...

Algunas de las ubicaciones que he logrado encontrar en Google Earth relacionadas con energía solar fotovoltáica y energía solar térmica:

Central Solar Térmica de "Barstow Power Tower"
34°52'0.47" - 116°50'12.00"

5 Plantas de Solar Térmica en Mojave, California, EEUU.
Concentradores Parabólicos
35° 0'55.05" - 117°32'38.25"

Otras dos en el desierto de Mojave:
35° 2'30.90" - 117°21'9.55"

Central Fotovoltáica Springerville Generating Station - EEUU
Capacidad: 4.59 MW
34°17'52.05" - 109°15'58.90"

Saludos...

---

La especialización corrompe...

Hace poco compré un bote de pintura en spray de color plata y pinté unas maderas. El resultado es que parece auténticamente aluminio (yo diría que incluso es más claro), siendo su aspecto metálico.

Habría que medir su reflectividad para ver si merece la pena...

---

¿Les habéis dicho a vuestros hijos que les estamos robando el futuro?
www.paraloshijosdetushijos.org

jarp, gracias por el dato, una de las cosas que se podría hacer es fijarse en la etiqueta del producto, ya que a veces ese tipo de pinturas suele contener algún pulverizado metálico revuelto con fijadores y otras sustancias que forman parte de la "receta secreta" de la pintura.


Disculpa eduardo37, será que tengas a la mano el reporte, me serviría para mi tesis/investigación. Te agradecería mucho me lo proporcionaras.

Gracias... Saludos...

---

La especialización corrompe...

Así queda una planta solar después de que los políticos la inauguren y se larguen:

Central Solar CESA1" lat=37.1011933385, lon=-2.36090164085

Lat 34º 57’, long 106º30’

Habria que habrir un hilo: "parques solares abandonados"

Eso sería interesante ya que me interesa saber también cuales son los sitios que ya han dejado de funcionar, leí algo acerca de las plantas que han quebrado en EEUU de entre as cuales se encuentran las instaladas por LUZ de canales parabólicos, de hecho junto a la torre centra de Barstow creo que se alcanza a notar el deterioro de los canales parabólicos, pueden checar an las coordenadas que dí en la lista, siéntete invitado a plasmar la información que encuentres sobre plantas abandonadas en este hilo. Gracias Jlopez por la coordenada. Me he comunicado con el Dr. Rafael Almanza Encargado de la planta solar prototipo en México, se encuentra en la facultad de ingeniería de la UNAM. Amablemente me proporcionó las coordenadas de su ubicación 19.318408,-99.191384.

Es en verdad un prototipo, tiene una capacidad instalada de unos 10 a 15 KWe (220m2 de reflectores) y hacen funcionar un motor de vapor de doble pistón para mover el generador.

Oidello Francia, un horno solar con capacidad de 1000 kW térmicos, es capáz de alcanzar temperaturas de hasta 3500º C aunque generalmente alcanza sólo 3000º C. Lo han utilizado para fundir metales incluyendo acero. Ubicación 42.49523,2.0309.

La Lista de sitios que llevo localizados en mi investigación la iré actualizando sólo editándola al principio del hilo para no escribir una lista nueva cada vez que encuentre sitios de interés.

Saludos...

---

La especialización corrompe...

Al lado hay otra central, creo alemana.
La Cecsa daba según me ha contado un ingeniero que trabajó allí unos 10-15MW instalados en la torre. Cada espejo es de 17m2 y tenían un micro para alinearlos.

Según se vé en la foto solo unos pocos espejos no están bajados y la mayoría están alineados aunque en posición hacia el suelo, o sea que se podría poner en marcha de nuevo.

Mockba: es como buscar una aguja en un pajar, pero lo estoy intentando.
aquí hay 2 enlaces enlaces que mencionan el menor costo del sistema CLF.
¡enlace erróneo!
en la pág.153, pero no da números.
¡enlace erróneo! otro.

Si encuentro el mencionado lo mando.

saludos.

jlópez: si bien es cierto que pueden existir parques solares abandonados, no puedes comparar el impacto que pueda llegar a tener esto, con el abandono de, por ejemplo, una planta nuclear.
En todo caso se retiran los espejos y la tierra se puede recuperar. No creo que sea tan sencillo recuperar el lugar luego del abandono de una instalación nuclear.

Mockba: no encuentro ese artículo. De todas maneras los CLF tienen el mismo inconveniente que los cilindroparabólicos, ejes y necesidad de seguimiento.
¿que opinas de algo así ?


Es un plato solar, fijo en el piso, no posees orientación ni seguimiento. Lo que se orienta es el tubo absorbedor de calor.

La imágen es de una cocina solar en la india y produce agua caliente a 250°C.
Mi idea sería conectar un disco solar así a un motor Stirling para generar electricidad. Al estar fijo el disco se le podría dar amplias dimensiones y no presenta los típicos problemas de orientación y seguimiento, o al parecer son mucho menores. También se podría almacenar el agua caliente y utilizarla para generar electricidad, o para calefación o cocción.
¿qué opinas ?

En estás fotos superpuestas se ve mejor es sistema de orientación del tubo absorberdor.

Saludos.

Eduardo 37:

A poco que se sepa de física y de óptica, una parábola fija con un sol que gira (relativamente) de este a oeste, describiendo la eclíptica, no puede funcionar bien, aunque cambies el foco de lugar, porque los rayos del sol, o entran perfectamente paralelos al eje de la parábola o no concentran un carajillo. El tubo absorbedor de calor y móvil que propones tendría un rendimiento pésimo.

Luego mira las fotos. Mira la parafernalia que han montado para el sol que pueden recoger y transformar. Más de lo mismo, me temo.

Saludos

En el libro de A luque aparece un tipo de concentrador estatico de doble parabola que segun el mismo libro puede captar hasta el 80% de todad la radiaciacion a lo largo del dia , eso si solo concentra entorno a 7,5 soles, no se si es suficiente para las aplicaciones que se mencionan en este foro.

Por otro lado tiene la gran ventaja de ser estatico sin ningun tipo de movimiento.

Bueno PPP, sin embargo está funcionando desde 1997. ¡enlace erróneo! ,
¡enlace erróneo!.

tengo entendido que el sistema que usa se denomina con las siglas SRTA, fíjate en ¡enlace erróneo! , que lo describe (pág 78 y 79). Es cierto que el rendimiento seguramente es menor que los cilindroparabólicos, ya que la mancha focal se deforma bastante cuando el sol no está cercano a la posición perpendicular con respecto al disco. Pero funciona, eso es lo importante. Y con mucha menos parafernalia que si tal disco estuviera montado sobre un seguidor. Comparalo con el muy promocionado ¡enlace erróneo! y dime cuál es más simple, durable, robusto, y versátil, ya que el Sandia de bush solo produce electricidad.

saludos.

Gracias por los datos eduardo37, pero me temo que tendré que seguir hasta el final en el concepto de reflector fresnel ya que hice trámites y trátos extraoficiales con la Universidad y algunos de los doctores en electrónica y no me tomarían en serio si de pronto llego con otro diseño y conceptos distintos del que originalmente planteeé para el desarollo de la investigación, sin embargo, fuera de ese contexto me agrada que puedas proporcionar inforamción y fotografías como las que has mandado ya que puedo usarlas en el contexto informativo de mi trabajo.

En cuanto a lo de la parabólica fija montada sobre estructuras como la que muestras, me temo que PPP tiene razón cuando habla de lo perpendicular que tienen que posarse el sol para hacer una correcta concentración óptica, la geometría no miente y estoy casi seguro que ese diseño sí funciona pero varias horas menos al día que otros sistemas de concentración con orientación automática ya que sólo tendrá su mejor momento a determinada hora del día para la cual haya sido orientada la parabólica.

Sé que los ejes y los sistemas de control pueden llegar a ser complicados, pero para eso estudié la carrera de Ing. Electrónica y gracias a este foro y algunas otras fuentes de información he aprendido mucho sobre otras disciplinas y reforzado mis canocimientos básicos de física, con lo que hoy en día me siento capáz de desarrollar el proyecto que emprendo.

Me veo forzado a estudiar la orientación automática a través de sistemas electrónicos de control porque tengo que presentar el proyecto desde el punto de vista de un Ing. Electrónico, porque sino no me titulo.

eduardo37, sobre lo que mencionas respecto a los parque solares abandonados, me parece interesante esa parte del tema de la energía solar-térmica ya que eso podría responder a lo que siempre he pensado sobre la vulnerabilidad de las "Mega-Estructuras". Siempre he expresado mi interés por los sistemas celulares o modulares, en los que nunca se tenga de que depender de un sólo suministro central y en los que "la mayoría pudiera participar y tomar desiciones", además pienso que la tecnología empleada en las centrales de varios MW podría ser menos incómoda como para abandonarla en el desierto si se pudiera adapatar en pequeñas escalas y cubrir nesecidades sectorizadas y bien establecidas por la sociedad. Pero eso es harina de otro costal y no me gustaría entrar en discuciones políticas e ideológicas en este hilo. Nuevamente gracias eduardo37 por tu información.

Saludos...

---

La especialización corrompe...

En el pueblo de mi mujer la comunidad de regantes gestiona una enorme alberca, los pozos, bombas y canalizaciones. Si pudieran gestionar un parque de 10-15MW, este no quedaria abandonado. Estaria bien que se pudieran recomprar estos parques para darles aplicacion

Soleolic:

El concentrador estático ya tiene doble parábola y las fotos son parábolas simples. Además admite que pierde un 20%. Tendría que hacer los cálculos, pero me parece poca pérdida para una estático. ¿Es que nadie ve un foco de coche, que es una parábola y sabe que o la bombilla está en el mismo foco, o los rayos salen por donde les da la gana, dispersos y sin forma de haz paralelo?. Al revés es lo mismo: si una parábola está quieta y el sol va variando la posición relativa respecto a cualquier punto de la tierra (y enormemente, entre el este y el oeste), no hay forma de concentrar sobre un foco, como no sea de punto gordo, que es el único punto por el que pueden pasar dos paralelas, como todo el mundo sabe.

Eduardo 37. La cocina solar está funcionando desde muchísimo antes que 1997. Y no es un invento ni inglés ni yanqui. Arquímedes ya quemó naves con una "cocina solar", pero tuvo que ponerla en movimiento y seguramente diseñar una parábola cuyo foco estuviese a muchas distancias del diámetro de la parábola que usó, para pillarlos en el mar y no atracando en el puerto. Pareciera que estamos descubriendo la rueda a estas alturas. Pero la cocina solar se tiene que ir orientando mientras cocinas, porque como la tengas fija o haces el desayuno, o la comida o la cena (antes de que anochezca, pero ni de lejos las tres cosas con la misma orientación, estimado amigo. Física elemental y óptica elemental.

Saludos

Efectivamente PPP, así es como funciona, para poder utilizar una parábolica fija como esa sería necesario saber en qué momento del día el sól se posa lo más perpendícular posible sobre ésta e incluso habría que saber qué días del año porque como se sabe, el sol cambia en latitud con respecto a las estaciones, por lo que sería aún más dificil creer que el diseño funcione igual todo el año.

No dudo que sí tenga algún porcentaje de concentración aleatoria de acuerdo con la estructura parabólica o semi-esférica y por la multitud de ángulos de reflexión que se producirían en tales circunstancias, pero en definitiva nunca sería la adecuada para llamarle concentración propiamente.

eduardo37, en el siguiente fragmento de texto se puede notar algunos detalles importantes:

The sun's rays, trapped by a huge hemispherical mirror, focus on a cylindrical boiler which follows the sun's position by means of a computerised tracking device.

No se trata de una parábola, no es lo mismo que una semi-esfera y su comportamiento geométrico es distinto. Su área sería 176.715 m2 y si recordamos que se puede tomar como referencia de cálculos solares medios unos 850 W/m2 se supondría que puede captar idealmente 150.2 kW en ese momento, pero no presisamente significa que los va a concentrar perfectamente, por lo tanto desde ahí comienzan las pérdidas. ¿Qué capacidad tienen el "cylindrical boiler"?, ya que menciona el texto que puede alcanzar hasta 150 ºC y producir vapor.

Pero en general eduardo37, si se puede cocinar todo en ciertos lugares con este sistema, y además es robsto y puede durar mucho funcionando valdría la pena buscar información. Lo tendré en mente.

Saludos...

---

La especialización corrompe...