Archivo para marzo 8th, 2012


VENTAJAS

  • El colector de vidrio usa radiación difusa y directa.
  • El suelo bajo el colector actua como un elemento de almacenamiento de calor, minimizando las fluctuaciones y permitiendo suministrar potencia después del ocaso del sol.
  • Fácilmente disponible y bajos costos de los materiales para su construcción.
  • Operación automática totalmente simple.
  • No requiere agua.
  • De uso potencial con grandes cantidades de almacenamiento de energía en colector para exterder las horas de operación.

DESVENTAJA

  • Baja eficiencia termodinámica.
  • Hidridización no es posible.
  • Grande, completamente áreas planas requieren para el colector.
  • Grandes requerimientos de materiales para la chimenea y para el colector.
  • Muy altas chimeneas es necesario para altas salidas de potencia (ejemplo: 750 metros para una planta de 30 MW).
  • Coseno de pérdidas altos para bajos ángulos solares.

 

Anuncios

Hay un número de diferentes métodos de generación de potencia desde la radiación solar. Las principales tecnologías solares que han sido investigadas a gran escala son listadas a continuación con sus principales características.

Parabolic Trough Solar Electric Generating System (SEGS)
Sistema de Generación de Electricidad Solar a través de Parabólicas.

El receptor solar consiste en filas de canales parabólicos reflectivos. A lo largo de línea focal de estos canales hay tubos absorvedores negros que contienen en su interior un aceite sintético o agua. En el caso de aceite este es usado para calentar agua en un intercambiador de calor separado. En el caso de agua, vapor es creado directamente y es usado para mover una turbina para crear potencia eléctrica. Ellos pueden ser construidos de manera modular en un rango de potencias desde 30 MW a 150 MW.

Central Receiver Power Plants
Plantas de Potencia de Receptor Central

Es un tipo de planta de gran tamaño con espejos de dos ejes de orientación (heliostatos) que concentran directamente la radiación sobre un receptor central, montado sobre el tope de una torre. Un número de conceptos de absorvedores han sido probados: generación de vapor directamente en receptores tubulares, receptor de aire volumétrico abierto, receptorres tubulares de sal fundida entre otros.Usualmente un normal ciclo de vapor es conectado al sistema para la generación de electricidad. Almacenamiento de calor puede ser incluido en el sistema para reducir el efecto de las fluctuaciones solares. El concepto de sal fundida es especialmente bien deseado para esto.

Solar Chimney Power Plant
Planta de Potencia de Chimenea Solar

Este concepto usa tanto la radiación solar difusa y la directa. El almacenamiento de calor en el suelo es inherente para un colector solar y ello puede ser bastamente mejorado a través del uso de bolsas de agua. Los pequeños gradientes de temperatura encontrados en la chimenea solar hacen un almacenamiento efectivo y las pérdidas de calor al medio ambiente son bajas.

Dish-Stirling Systems
Sistema de DIsco Stirling

Este tipo de plantas hacen uso de radiación directa que es focalizada usando un disco reflector paraboloide que es movilizado sobre dos ejes. El absorvedor de calor es usualmente un tubo o bomba de calor que es ubicado en el punto focal del disco reflector. El motor Stirling es un motor de pistón reciprocante externamente calentado con fluidos trabajando como el hidrógeno o el helio.

Solar Pond Power Plants
Plantas de Potencia de Estanque Solar

Naturalemente ocurre fenómeno de un gradiente de sal en estanques permitiendo calentamiento de agua en resposo sobre el fondo. Altas temperaturas de agua es deseable para disolver más sal. La densidad del líquido se incrementa con la concentración de la sal. Este resulta en un densidad alta y temperatura estable en el fondo del estanque. Una superficie absorvente negra es ubicado sobre el fondo del estanque y las temperaturas pueden llegar a 90°C sin pérdidas de convección. Un fluido con un punto de ebullición de menos de 100°C es usado para generar potencia en un ciclo separado. Un significante almacenamiento de energía es posible en estanques con gradiente de sal.

Photovoltaic Power Plant
Plantas de Potencia Fotovoltaicas

Este es probablemente uno de los más comúnmenet conocidos métodos de generación de electricidad solar. Estos dispositivos semiconductores tienen la habilidad de convertir la luz del sol en corriente directa. Estos pueden ser acoplados en serie y paralelos para generar altos voltajes y potencias. Almacenamiento de energía es solo posible usando baterías.

 



Veamos en esta entrada un modelo dinámico que describe las características dominantes de la turbina de viento (en este caso, una turbina de viento clásica) como un primer paso para que luego lo integren con más elementos que lo harán más complejo. La figura muestra una turbina de viento de dos palas con eje de transmisión horizontal que conecta la caja de engranajes hasta el generador. Se tiene momentos de inercia asociados, quizás el mayor momento de inercia está en el gran rotor. El viento aplica un torque aerodinámico Tv sobre el rotor. La red eléctrica o la electrónica de potencia aplica un torque eléctrico Te sobre el generador.

El rotor presenta un momento de inercia Ir y un coeficiente viscous damping Br.Equivalente podemos decir del generador que presenta tambien un momento de inercia Tg y un coeficiente viscous damping Bg. También se dan a saber los coeficientes de rigidez torsional tanto en el eje de baja velocidad como en el eje de alta velocidad. Diferentes ángulos se dibujan en varias partes del sistema, esto debido a la deformación de los materiales producto de los esfuerzos de torsión. De igual manera podemos afirmar también de los ángulos que son configurados para el rotor..

Además de todo esto tenemos la corriente de exitación, la potencia activa y reactiva que son suministrados a la red eléctrica, y también, la frecuencia, voltaje a la salida del generador, fase de la frecuencia, factor de potencia y voltaje en el punto de conexión a la red.

De la figura se puede ya relacionar las variables consiguiendo las ecuaciones del sistema y que lo puedes simular en Matlab/Simulink of MathWork Inc… os espero que le sea de utilidad.