Menu

Planta d'energia solar
termoelèctrica

Energia solar tèrmica d'alta temperatura

Energia solar tèrmica d'alta temperatura

L'energia solar tèrmica és una forma d'aprofitar la calor de l'energia solar des per obtenir calor. De les diferents tècniques per a convertir la radiació solar en energia tèrmica, en aquesta secció, expliquem l'energia solar tèrmica d'alta temperatura.

Ens referim a l'energia solar tèrmica d'alta temperatura a aquells sistemes solars que utilitzen col·lectors solars que treballen a temperatures superiors als 500 graus Celsius. En aquest tipus d'instal·lacions, un cop que s'ha transformat la radiació solar en energia calorífica, el següent objectiu és transformar aquesta calor en energia elèctrica.

Hi ha diferents tecnologies per aprofitar l'energia solar tèrmica d'alta temperatura. No obstant això, totes les solucions es basen en els mateixos principis:


Les tecnologies utilitzades en energia solar tèrmica d'alta temperatura són:

  • Els captadors cilindre-parabòlics.
  • Les centrals de torre.
  • Els discos parabòlics.
  • Els receptors lineals de Fresnel.

Captadors solars cilindre-parabòlics

Instal·lació solar tèrmica d'alta termperatura amb tastadors solars cilíndrics

Els captadors cilindre-parabòlics concentren la radiació solar mitjançant miralls amb forma parabòlica en una canonada absorbent que passa per l'eix de la paràbola. A l'interior d'aquesta canonada absorbent s'escalfa un fluid que pot arribar a temperatures de fins a 450ºC.

Depenent de l'aplicació solar i de la temperatura a què es vol assolir s'utilitza un tipus de fluid o un altre. Per a una temperatura màxima de 200 graus centígrads es pot utilitzar aigua desmineralitzada o Etilen Glicol com fluids de treball i per a temperatures majors de fins a 450 graus Celsius es fan servir olis sintètics.

Per obtenir un rendiment energètic òptim, aquest tipus de captador de concentració deu anar modificant la seva posició adaptant-se a la posició del Sol mitjançant un gir al voltant de l'eix paral·lel a la seva línia focal per aprofitar la radiació directa del Sol.

Centrals solars de torre

Energia solar tèrmica d'alta temperatura.  Esquema d'una central de torre.Aquest sistema d'energia solar tèrmica es basa en la concentració de la radiació solar cap a un punt d'una torre. També se li coneix com a sistemes de receptor central.

Els sistemes de torre estan formats per un camp d'heliòstats (miralls mòbils sobre 2 eixos). Els heliòstats capten i concentren la radiació solar sobre un receptor, instal·lat a la part superior d'una torre central.

El funcionament d'aquest tipus de planta d'energia renovable és senzill, el receptor solar central genera vapor a alta temperatura. El vapor generat s'utilitza posteriorment per moure una turbina de vapor. Gràcies a la turbina de vapor s'obté un treball mecànic en forma d'energia cinètica (un eix en rotació) que, gràcies a un generador elèctric, es convertirà en energia elèctrica.

Energia solar tèrmica d'alta temperatura.  Central de torre..

discos parabòlics

Energia solar tèrmica d'alta temperatura.  Esquema d'un disc parabòlic.Els discos parabòlics són sistemes que concentren l'energia solar en un punt en el qual se situa el receptor solar i un motor Stirling o una microturbina que s'acobla a un alternador.

El fluid localitzat en el receptor s'escalfa fins a temperatures de més de 750ºC obtenint d'aquesta manera una certa energia calorífica. L' energia tèrmica obtinguda és aprofitada pel motor Stirling o la microturbina per produir electricitat.

Un motor Stirling és un motor de combustió externa, el que vol dir que l'aportació energètica pot realitzar-se mitjançant l'energia solar concentrada. Un alternador acoblat al motor Stirling aprofita el moviment generat pel motor per produir energia elèctrica. L'electricitat generada mitjançant aquest recurs renovable es pot connectar a la xarxa elèctrica per a la seva venda o en la majoria dels casos pot servir per a consum directe.

Aquesta tecnologia encara està en experimentació i encara és de menor rendibilitat que la de torre o la de miralls parabòlics.

Energia solar tèrmica d'alta temperatura.  Central amb discos parabòlics..

Receptors lineals de Fresnel

Els reflectors lineals de Fresnel és un sistema de concentració de la radiació solar semblant als miralls cilindre parabòlics. En aquest cas, aquests col·lectors solars lineals porten miralls plans normals i simulen la curvatura dels miralls cilindre parabòlics (més cars) variant l'angle de cada fila amb un sol eix de seguiment.

El principal avantatge del sistema de receptors lineals Fresnel és la seva senzilla instal·lació i el seu baix cost encara que el rendiment energètic és menor que la tecnologia de Captadors Cilindre Parabòlics (CCP).

Energia solar tèrmica d'alta temperatura.  Receptors lineals Fresnel..

valoración: 3.3 - votos 8

Referències

    Última revisió: 26 de abril de 2019