Menu

Instal·lació d'energia solar tèrmica

Planta d'energia solar
termoelèctrica

Què és un heliostat?

Un heliòstat és un dispositiu que consisteix fonamentalment en un mirall animat d'un cert moviment rotatori i que serveix per dirigir els raigs de Sol en una determinada direcció, tot i el moviment de la Terra respecte a el Sol.

Què és un heliostat?

En el passat, en molts experiments d'òptica calia passar un feix de llum solar reflectit per un mirall a través d'una sèrie d'instruments acuradament instal·lats un darrere l'altre en una taula o banc horitzontal. Però el Sol té un moviment continu aparent, que descriu durant la seva circulació diària visible al voltant de l'eix del ón un dels petits cercles de l'esfera celeste.

En els dies de l'equinocci de primavera i tardor, aquest cercle coincideix amb l'equador celeste, com a resultat de la qual cosa el con descrit pel llamp es converteix en un plànol. Per contra, a l'estiu i hivern, durant els solsticis, aquests cercles seran els més petits, i els cons descrits pels llamps, els més aguts. D'acord amb tal moviment del aig de sol durant el moviment diürn d'aquesta lluminària, es van organitzar heliòstats. Els heliòstats són dispositius en què el mecanisme del rellotge gira el mirall perquè el raig reflectit d'ell mantingui la seva direcció original durant molt de temps.

Com és el disseny d'un heliòstat?

El disseny d'un heliòstat ha de ser el més econòmic possible per competir econòmicament amb altres fonts d'energia no renovables.

De la inversió inicial d'una planta d'energia solar, el cost dels heliòstats suposa entre el 30 i el 50% de capital inicial. Per aquest motiu, cal baixar els costos de fabricació perquè el cost del uilowatt hora sigui el més competitiu possible a el cost de l' electricitat generada a través de la combustió de combustibles fòssils o de l'energia nuclear. A més del cost, el percentatge de reflectivitat solar i la durabilitat ambiental són factors que s'han de tenir en compte a l'comparar dissenys de heliòstats.

Alternatives de disseny

Una alternativa simple és que el mirall giri al voltant d'un eix primari alineat polarmente, impulsat per un mecanisme mecànic, sovint mecànic, a 15 graus per hora, compensant la rotació de la terra pel que fa a el sol. El mirall està alineat per reflectir la radiació solar al llarg del mateix eix polar en la direcció d'un dels pols celestes.

Hi ha un eix secundari perpendicular que permet l'ajust manual ocasional del irall per compensar el canvi en la declinació del sol amb les estacions. La configuració del ellotge de la unitat també es pot ajustar ocasionalment per compensar els canvis en l'equació de temps.

L'objectiu es pot situar en el mateix eix polar que és l'eix de rotació primari de l'espill, o es pot utilitzar un segon mirall estacionari per reflectir la llum des de l'eix polar cap a l'objectiu, on sigui que estigui. Aquest tipus de muntatge i unitat de mirall sovint s'usa amb cuines solars, com els reflectors Scheffler. Per a aquesta aplicació, el mirall pot ser còncau, per concentrar la llum solar al recipient de cocció.

Quines aplicacions tenen els heliòstats?

El heliòstat s'utilitza en diverses aplicacions per motius diferents:

    1. Energia solar. A les centrals solars tèrmiques del eliòstat serveix per concentrar els raigs de Sol en un punt o zona determinat on es troben els captadors solars.
    2. Astronomia. En astronomia s'utilitza aquest mecanisme per observar el Sol sense haver de variar l'orientació de l'aparell d'observació.
    3. Geodèsia. En el camp de la geodèsia s'utilitza l'heliòstat per transmetre senyals lluminosos a llarga distància.

    Efectivament, l'aplicació més important dels heliòstats està en les plantes d'energia solar tèrmica, encara que també es pot aplicar en un panell fotovoltaic. Aquest sistema té dos avantatges:

    D'altra banda, cal contrastar aquests avantatges amb l'inconvenient que suposa l'augment de la inversió de la instal·lació solar.

        Autor:

        Data de publicació: 22 de juny de 2017
        Última revisió: 3 de març de 2020