Planta de energia solar
Termoeléctrica

Energía solar térmica de alta temperatura

Nos referimos a la energía solar térmica de alta temperatura a aquellos colectores solares que trabajan a temperaturas superiores a los 500ºC. Se usan para la generación de energía eléctrica.

Las tecnologías utilizadas en energía solar térmica de alta temperatura son:

  • Captadores cilindro-parabólicos
  • Centrales de torre
  • Discos parabólicos
  • Receptores lineales de Fresnel

Captadores solares cilindro-parabólicos

Esquema captador solar térmico cilindro-parabólicoLos captadores cilindro-parabólicos (CCP) concentran la radiación solar mediante espejos con forma parabólica en una tubería absorbente que pasa por el eje de la parábola. En el interior de esta tubería absorbente se calienta un fluido que puede alcanzar temperaturas de hasta 450ºC.

Dependiendo de la aplicación y de la temperatura a la que se quiere alcanzar se utiliza un tipo de fluido u otro. Para una temperatura máxima de 200ºC se puede utilizar agua desmineralizada o Etilen Glicol como fluidos de trabajo y para temperaturas mayores de hasta 450ºC se usan aceites sintéticos.

Este tipo de captador de concentración debe de ir modificando su posición adaptándose a la posición del Sol mediante un giro alrededor del eje paralelo a su línea focal  para aprovechar la radiación directa del Sol.

Instalación solar térmica de alta termperatura con catadores solares cilíndricos

Centrales solares de torre

Energía solar térmica de alta temperatura. Esquema de una central de torre.Los sistemas de torre o receptor central están formados por un campo de heliostatos (espejos móviles sobre 2 ejes). Los heliostatos captan y concentran la radiación directa del Sol sobre un receptor, instalado en la parte superior de una torre central.

El funcionamiento de la planta es sencillo, el receptor solar central genera vapor a alta temperatura. El vapor generado se utiliza posteriormente para mover una turbina que produce energía eléctrica.

Energía solar térmica de alta temperatura. Central de torre.

Discos parabólicos

Energía solar térmica de alta temperatura. Esquema de un disco parabólico.Los discos parabólicos son sistemas que concentran la energía solar en un punto en el que se sitúa el receptor solar y un motor Stirling o una microturbina que se acopla a un alternador.

El fluido localizado en el receptor se calienta hasta temperaturas de más de 750ºC obteniendo de esta forma una cierta energía calorífica. Esta energía calorífica generada es aprovechada por el motor Stirling o la microturbina para producir electricidad.

Un motor Stirling es un motor de combustión externa, lo que quiere decir que el aporte energético puede realizarse mediante la energía solar concentrada. Un alternador acoplado al motor  Stirling aprovecha el movimiento generado por el motor para producir energía eléctrica. La electricidad generada se puede conectar a la red eléctrica para su venta o en la mayoría de los casos puede servir para consumo directo.

Esta tecnología todavía está en experimentación y aún es de menor rentabilidad que la de torre o la de espejos parabólicos.

Energía solar térmica de alta temperatura. Central con discos parabólicos.

Receptores lineales de Fresnel

Los reflectores llevan espejos planos normales y simulan la curvatura de los espejos cilindro parabólicos (más caros) variando el ángulo de cada fila con un solo eje de seguimiento.

La principal ventaja del sistema de receptores lineales Fresnel es su sencilla instalación y su bajo coste aunque el rendimiento es menor que la tecnología de Captadores Cilindro Parabólicos (CCP).

Energía solar térmica de alta temperatura. Receptores lineales Fresnel.

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Referencias

Última revisión: 21 de mayo de 2015