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SECCIÓN C: INGENIERÍAS

Vol. 13 Núm. 2 (2021): Volumen 13 Número 2

Análisis y evaluación de la eficiencia coseno de un colector cilindro parabólico polar: Aplicación en una región subtropical de Argentina

DOI
https://doi.org/10.18272/aci.v13i2.2283
Enviado
mayo 9, 2021
Publicado
2021-11-22

Resumen

Se reporta la influencia del ángulo de incidencia de un sistema de concentración solar que se aplicará a la generación directa de vapor. Dicho sistema consta de un colector cilindro parabólico y un receptor a través del cual fluye el agua como fluido de trabajo. El colector se encuentra inclinado según la coordenada de latitud, curvado parabólicamente y con seguimiento en un eje. El colector se analiza matemáticamente utilizando los datos de un año solar típico y se compara con un colector sin inclinación. Hay una mejora significativa en la eficiencia óptica coseno durante todo el año en el colector cilindro parabólico polar, especialmente en la temporada de invierno. Este colector también se analiza empleando herramientas informáticas basadas en la metodología Tonatiuh Ray-Tracing, y se calculan las dimensiones óptimas del receptor. El colector cilindro parabólico polar es un colector prometedor para sistemas de energía solar concentrada en latitudes subtropicales, ya que proporciona un mejor aprovechamiento del recurso solar para los procesos involucrados en la obtención de calor o generación de electricidad, especialmente en aplicaciones de mediana y baja escala.

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Citas

  1. Energy Agency, I. (2017). World Energy Outlook 2017. Organisation for Economic Cooperation and Development. https://doi.org/10.1787/weo-2017-en
  2. Michaelides, E. E. (2012). Alternative Energy Sources. En Green Energy and Technology. Springer Berlin Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-20951-2
  3. Höök, M., & Tang, X. (2013). Depletion of fossil fuels and anthropogenic climate change—A review. Energy Policy, 52, 797-809. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2012.10.046
  4. Fernández-García, A., Zarza, E., Valenzuela, L., & Pérez, M. (2010). Parabolic-trough solar collectors and their applications. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14(7), 1695-1721. https://doi.org/10.1016/J.RSER.2010.03.012
  5. Lovegrove, K., & Stein, W. (2012). Concentrating solar power technology : principles, developments and applications (K. Lovegrove & W. Stein (eds.)). Woodhead Publishing. https://www.elsevier.com/books/concentrating-solar-power-technology/lovegrove/978-1-84569-769-3
  6. Kumar, A., Chand, S., & Umrao, O. P. (2013). Selection and evaluation of different tracking modes performance for parabolic trough solar collector. International Journal of Engineering Research & Technology, 2(6), 2758-2764. https://www.ijert.org/selection-and-evaluation-of-different-tracking-modes-performance-for-parabolic-trough-solar-collector
  7. El-Kassaby, M. M. (1994). Prediction of optimum tilt angle for parabolic trough with the long axis in the north-south direction. International Journal of Solar Energy, 16(2), 99-109. https://doi.org/10.1080/01425919408914269
  8. Vician, P., Palacka, M., Durcansky, P., & Jandacka, J. (2017). Determination of Optimal Position of Solar Trough Collector. Procedia Engineering, 192, 941-946. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.06.162
  9. Zhang, Y., Qiu, Z. Z., Li, P., Guo, W., Li, Q., & He, J. (2013). Calculating the optimum tilt angle for parabolic solar trough concentrator with the north-south tilt tracking mode. Proceedings - 2013 4th International Conference on Digital Manufacturing and Automation, 2013, 329-334. https://doi.org/10.1109/ICDMA.2013.405
  10. J. Daghero, J. Garnica, A. Buitrago, D. Dubini, C. Lorenzo, C. Manero, M. Marticorena, M., & Martinez, U. S. (2015). Concentrador cilindrico parabólico aplicado a la generación de vapor de uso industrial. Evaluación óptica y térmica de un prototipo. Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente, 19, 45-54. http://portalderevistas.unsa.edu.ar/ojs/index.php/averma/article/view/1762
  11. Xu, E., Zhao, D., Xu, H., Li, S., Zhang, Z., Wang, Z., & Wang, Z. (2015). The Badaling 1MW Parabolic Trough Solar Thermal Power Pilot Plant. Energy Procedia, 69, 1471-1478. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2015.03.096
  12. Bre, F., & Fachinotti, V. D. (2016). Generation of typical meteorological years for the Argentine Littoral Region. Energy and Buildings, 129, 432-444. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2016.08.006
  13. Zarza Moya, E. (2003). Generación directa de vapor con colectores solares cilindro parabólicos. Proyecto Direct Solar Steam (DISS). http://www.tdx.cat/handle/10803/114351
  14. Reda, I., & Andreas, A. (2004). Solar position algorithm for solar radiation applications. Solar Energy, 76(5), 577-589. https://doi.org/10.1016/j.solener.2003.12.003
  15. Xu, C., Chen, Z., Li, M., Zhang, P., Ji, X., Luo, X., & Liu, J. (2014). Research on the compensation of the end loss effect for parabolic trough solar collectors. Applied Energy, 115, 128-139. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2013.11.003
  16. Blanco, M. J., Amieva, J. M., & Mancillas, A. (2005). The Tonatiuh Software Development Project: An Open Source Approach to the Simulation of Solar Concentrating Systems. Computers and Information in Engineering, 2005, 157­164. https://doi.org/10.1115/IMECE2005-81859
  17. Giglio, A., Lanzini, A., Leone, P., Rodríguez García, M. M., & Zarza Moya, E. (2017). Direct steam generation in parabolic-trough collectors: A review about the technology and a thermo-economic analysis of a hybrid system. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 74(March 2016), 453-473. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.01.176
  18. Krüger, D., Pandian, Y., Hennecke, K., & Schmitz, M. (2008). Parabolic trough collector testing in the frame of the REACt project. Desalination, 220(1-3), 612-618. https://doi.org/10.1016/j.desal.2007.04.062