Ventajas de la energía solar con cilindros
No carbón, no gas.
1. Introducción
No se trata de una sencilla granja de paneles solares fotovoltaicos, sino de un bosque de espejos que dirigen los reflejos de la radiación hacia un punto en la parte alta de la torre, donde el calor intenso resultante convierte el agua en vapor y acciona una gran turbina.
Desde aquí vamos recordando la diferencia que hay entre energía térmica y energía fotovoltaica e igualmente entre un sistema termosolar y la solar térmica.
Existen modelos de termo-solares, sin las torres ni espejos verticales, que captan el calor solar mediante un líquido en el mismo espejo cilíndrico o parabólico, como se aprecia en esta imagen de la derecha.
Veamos en orden:
2. Áreas termo-solares
Las plantas termo-solares tienen muchos elementos en común con una térmica convencional que, en vez de carbón o gas, funciona con la luz del sol y, lo más importante, es que no producen emisiones ni partículas contaminantes.
Hemos hallado que actualmente están experimentando con la sal para almacenar el calor durante 8-10 días, para que las plantas pudieran funcionar 24 horas al día y sin necesidad de parar las turbinas los días nublados o lluviosos. Esto es motivo de mayor investigación.
Una planta termosolar, que hoy cuesta construir el doble que el precio de una térmica convencional, dicen los libros, necesita una radiación solar muy fuerte y solo es viable en el sur de España y en lugares muy cálidos como el norte de África o el Oriente Próximo.
Entidades españolas cuentan con grandes plantas termo-solares en Marruecos, Argelia, Abu Dabi y en Estados Unidos.
Con esta tecnología se vislumbra la competitividad de alivio para lograr energía eléctrica sin la necesidad de los combustibles fósiles ni toneladas gigantes de disponibilidad de agua.
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3. Colectores cilíndricos parabólicos
Es necesario un área extensa de terreno para el sistema de cilindro parabólico, que es una tecnología limpia y madura, si se quiere instalarlo a gran escala.
Los captadores de energía solar son intercambiadores de calor que convierten la energía absorbida de la radiación del sol en energía interna, y luego transfieren esta energía a un medio que se desplaza por el colector (normalmente aire, agua o aceite). El principio de operación de esta tecnología cilindro-parabólica se basa en la concentración de los rayos del sol en tubos receptores que poseen una alta eficiencia térmica y que están ubicados en la línea focal de los cilindros, así como en el seguimiento solar.
Cuentan con tubos que cargan fluido transmisor de calor, tal como aceite sintético, que es calentado a aproximadamente 400 °C por los rayos solares concentrados.
Este aceite es bombeado a través de una serie de intercambiadores de calor para producir vapor sobrecalentado. El calor presente en este vapor se convierte en energía eléctrica en una turbina de vapor convencional. Esta es la clave para su entendimiento.
Estas centrales termo-solares, colectores cilindro-parabólicos, se emplean a escala industrial de 10 a 100 MW para la generación de energía eléctrica en un campo solar y en un sistema de potencia.
Un módulo colector, generalmente compuesto de elementos de 12 m de largo conectados en serie, puede tener hasta 150 m de longitud. Sus espejos parabólicos reflejan la radiación solar y la concentran 80 veces sobre un tubo absorbente en su línea focal.
Un aceite térmico para altas temperaturas se calienta por la radiación concentrada solar conforme circula por los tubos absorbentes hasta 400 °C.
Los colectores de peso ligero soportan espejos parabólicos con una apertura de 6 m (la anchura máxima de la parábola). Lleva un motor central para que actúe, haciendo que los colectores sigan el sol al unísono. Tiene una caja de torsión, un marco de perfiles cuadrados que funciona como un tubo estático normal.
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4. Conclusión
En el campo solar, la energía de la radiación se transforma en energía térmica en una serie de filas paralelas de colectores cilindro-parabólicos o termo-solares, cada uno de ellos con seguimiento solar, como los paneles fotovoltaicos. La eficiencia de producción de energía, durabilidad y coste de una central con colectores cilindro-parabólicos depende fuertemente de la estructura y robustez del colector, principalmente.
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