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La importancia
de la limpieza de los espejos en centrales termosolares
El
colector cilindro parabólico de un campo solar de una central
termosolar tiene como función concentrar los rayos solares en un
delgado tubo de apenas 7 cm de diámetro. Cuanta mayor cantidad de
radiación directa sean capaces de concentrar en el tubo absorbedor, que
tranforma la radiación solar en energía térmica, mayor será el
rendimiento del colector.
El rendimiento de estos colectores es el
producto de dos parámetros: el rendimiento óptico, o capacidad de
concentrar los rayos solares en el tubo absorbedor, y el rendimiento
térmico, o capacidad de convertir esa radiación en elevación de
temperatura del fluido térmico que ciucula a través del tubo.
La forma del colector, la tecnología empleada
en la fabricación del espejo y el grado de limpieza de este determinan
el % de radiación reflejada que incide en el tubo absorbedor. El
rendimiento óptico, que típicamente alcanza un valor cercano al 78%,
disminuye con el tiempo a medida que se ensucia. Por ello, se hace
necesario limpiar de forma continua los espejos, para evitar una
pérdida de captacion de radiación que reduzca las prestaciones de la
planta. Algo tan simple como el polvo puede afectar enormemente al plan
de negocio de una central termosolar, hasta el punto de producir una
pérdida anual cercana a los 9000 MWh por año, o dicho en términos
económicos, producir una pérdida económica cercana a los 2.500.000
€/año.
Pero las pérdidas por suciedad no acaban aquí. Los rayos, concentrados
en el tubo absorbedor, tienen ahora que transformarse a continuación en
energía térmica. Los rayos calientan el tubo, por el que circula el
fluido térmico. Al atravesar cada lazo (de unos 600 metros de longitud
y compuesto por 48 modulos colectores de 12 metros de longitud cada
uno) eleva su temperatura en unos 100 ºC. Y aquí la suciedad vuelve a
tener un papel destacado: afecta al rendimiento térmico. Parte de los
rayos solares pueden chocar contra el polvo y suciedad acumulados en la
cubierta de vidrio del tubo absorbedor y 'salir despedidos' sin
producir el efecto deseado, esto es, el aumento de temperatura del
fluido térmico.
El rendimiento térmico del tubo absorbedor,
tipicamente con un valor aproximado del 72% puede llegar a reducirse en
un 5% adicional por este efecto.
En resumen, en un colector cilindro parabólico la suciedad afecta de
dos formas:
-
Reduce el rendimiento óptico, reduciendo la reflectividad del espejo
hasta en un 4%
- Reduce el rendimiento térmico, dificultando la conversión de la
radiación recibida en el tubo absorbedor hasta en un 4%
El efecto combinado de ambos pérdidas puede suponer una redución de la
energía generada de hasta un 10%, o lo que es lo mismo, de casi
5.000.000 €/año en una planta con un sistema de almacenamiento
térmico
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