Publication: DISEÑO, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIÓN DE UN CONCENTRADOR SOLAR TIPO CASSEGRAIN
Date
2022-03
Authors
CISTERNAS BERNAL, FELIPE TOMÁS
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Abstract
En el marco del proyecto FONDAP “Solar Energy Research Center” en su línea de desarrollo
e investigación de almacenamiento y química solar, este trabajo de título tiene como objetivo
el diseño, construcción e instalación de un concentrador solar que utiliza una configuración
Cassegrain dentro de las dependencias del Laboratorio de Energías Renovables (LER) de la
Universidad Técnica Federico Santa María. El sistema busca alimentar un reactor rotatorio
con energía solar concentrada para la producción de gas de síntesis.
Inicialmente, para el diseño del conjunto se utilizó el software Autodesk Inventor, toman do como punto de partida estructuras y materiales que se encontraban en desuso dentro del
laboratorio. Posteriormente se realiza la fabricación de las piezas ya diseñadas utilizando en
su mayoría perfiles de acero estructural y se montan cada uno de los componentes logrando
construir una estructura firme y robusta para soportar un espejo parabólico utilizado anterior mente en procesos de fundición de metales. Debido a problemas en la confección de un espejo
hiperbólico solo se realizaron pruebas para la primera etapa de reflexión.
Con la estructura del concentrador solar ya en posición y operativa, se utilizó un heliostato
con un área total de reflexión de 3,205 [m2
] con su sistema de seguimiento solar correspondiente
para realizar un total de 12 ensayos. Utilizando un calorímetro de flujo radial entre placas
paralelas equipado con termopares tipo K y un sensor de flujo de agua se obtuvieron datos de
temperatura y caudal para ser analizados posteriormente.
Finalmente, terminadas las pruebas realizadas con el sistema de concentración completo,
se evalúa la potencia térmica del sistema realizando un balance general de energía que utiliza
los parámetros de temperatura, caudal, densidad y Cp del agua. Además, se determinan los
factores que afectan el rendimiento del sistema, siendo el seguimiento solar el más importante.
Description
Keywords
CONTENEDOR SOLAR , ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA