Energía solar térmica y fotovoltaica.

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ENERGÍA SOLAR
TÉRMICA Y FOTOVOLTAICA
MSc. Ing. MULLO QUEVEDO ALVARO

Contenido
Energía Solar Térmica1
Energía Solar Fotovoltaica2
3
4

Energía Solar
Objetivos del curso:
 Brindar al cursante la oportunidad de
capacitarse en el aprovechamiento de la
Energía Solar Térmica y Fotovoltaica.
 Conocer las tecnologías actuales de
colectores y paneles solares para su
selección y aplicación doméstica, industrial y
rural.

Tipos de aprovechamiento
Fotovoltaica
Para producir
electricidad
mediante placas de
semiconductores
que se alteran con
la radiación solar.
Energía
Solar
Térmica ó termosolar
consiste en el
aprovechamiento de la
energía del sol para
producir calor que puede
aprovecharse para la
producción de agua
caliente, ya sea agua caliente
sanitaria, calefacción, o para
producción de energía
mecánica y a partir de ella, de
electricidad.

NATURALEZA DE LA ENERGIA SOLAR

NATURALEZA DE LA ENERGIA
SOLAR
Para los fines del aprovechamiento de su
energía, el Sol es una inmensa esfera de
gases a alta temperatura, con un
diámetro de 1.39x109m, situado a la
distancia media de 1.5x1011m respecto
de la Tierra. Esta distancia se llama
unidad astronómica.

SOLAR
Se estima que la temperatura en el interior del
Sol debe ser del orden de 107K, pero en la
fotósfera, es decir, en la superficie externa del
Sol, la temperatura "efectiva de cuerpo
negro" es de 5762 K (i.e., calculada según el
modelo radio activo del cuerpo negro). Existen,
sin embargo, otras formas de calcular la
temperatura de la fotósfera, que dan como
resultado alrededor de 6300 K. Es claro que
nadie ha colocado un termómetro en la
superficie del Sol. Su temperatura se mide por
métodos indirectos, basados en diversos
modelos. De ahí que no coincidan todas las
estimaciones de su temperatura.

SOLAR
Algunos datos interesantes acerca del Sol son
los siguientes:
El Sol genera su energía mediante reacciones
nucleares de fusión -por ejemplo dos átomos
de hidrógeno que producen helio, o uno de
helio y uno de hidrógeno que producen litio,
etc.- que se llevan a cabo en su núcleo.
La generación de energía proviene, por tanto,
de la pérdida de masa del Sol, que se
convierte en energía de acuerdo con la famosa
ecuación de Einstein, E = mc2, donde E es la
cantidad de energía liberada cuando desaparece
la masa m; c es la velocidad de la luz.

SOLAR
El núcleo solar es la región comprendida
dentro del 23% de su radio, a partir del
centro, que corresponde a tan sólo el 15%
del volumen, pero en cambio contiene el
40% de la masa y ahí se genera el 90%
de la energía.

SOLAR
A una distancia del 70% del radio solar,
la temperatura es del orden de 105K y
la densidad es de unos 70 kg/m3. La
zona que va del 70% al 100% del radio
solar, se conoce como zona convectiva
y su temperatura cae hasta 5000 a 6000
K, mientras que la densidad desciende
a 10-5kg/m3.
La capa externa de esta región recibe el
nombre de fotósfera y es considerada
como la superficie del Sol.

SOLAR
La combinación de tres factores:
La distancia Tierra-Sol.
El diámetro solar.
La temperatura del Sol.
Determinan un flujo luminoso, un flujo
de energía que incide sobre la
superficie de la Tierra.

SOLAR
La constante solar, Gsc, es el flujo de
energía proveniente del Sol, que incide
sobre una superficie perpendicular a la
dirección de propagación de la radiación
solar, ubicada a la distancia media de la
Tierra al Sol, fuera de toda atmósfera.

SOLAR
El valor comúnmente aceptado para Gsc
que, en otras unidades equivale a:
Gsc = 1.940 cal/cm2min = 428 Btu/ft2hr = 4871 MJ/m2hr
Estos valores fueron aceptados por la
NASA (1971).

SOLAR
La ecuación que describe el flujo de
energía sobre un plano normal a la
radiación solar extraterrestre, a lo largo
del año es:
Donde:
Gon = es el flujo de radiación extraterrestre, medida en un plano
normal a la radiación.
n = es el número de día del año.

SOLAR
En la ecuación anterior, las normas para los subíndices
son como sigue:
• El subíndice "sc" se usa para la constante solar (del
inglés solar constant).
• El subíndice "on" se utiliza para la radiación
extraterrestre observada en un plano normal a la
radiación.

SOLAR
Ecuaciones para
convertir el día del
mes, en el número de
día del año.

La radiación solar
El Sol emite radiación en toda la gama del
espectro electromagnético, desde los rayos
gamma, hasta las ondas de radio. Sin
embargo, para los fines del aprovechamiento
de su energía, sólo es importante la llamada
radiación térmica que incluye sólo el
ultravioleta (UV), la radiación visible (VIS) y
la infrarroja (IR).

SOLAR
Todos los cuerpos emiten cierta cantidad de
radiación en virtud de su temperatura. A
mayor temperatura ocurren dos cambios
en la radiación emitida:
1. La intensidad de la emisión es mayor,
refiriéndose a, un mayor número de watts
por metro cuadrado abandonan el cuerpo.
2. El color o tipo de radiación cambia hacia
una menor longitud de onda, esto es, del IR
al VIS y al UV, a medida que aumenta la
temperatura.

Radiación Solar
Los 1,73x1014 kW de energía solar que inciden
sobre la Tierra, se reparten en la siguiente
forma:
Energía solar reflejada por la atmósfera hacia
el espacio exterior, 30%, 0,52*1014 kW.
Energía solar que se utiliza en calentar la
atmósfera, 47%, 0,80*1014 kW.
Energía solar que se utiliza en la evaporación
de los océanos, 23% , 0,40*1014 kW.
Energía solar que se utiliza en generar
perturbaciones atmosféricas, como el viento,
(energía mecánica), 0,0037*1014 kW.

Radiación Solar
Energía solar utilizada en la fotosíntesis,
0,0004*1014 kW.
Balance de
radiación solar

TIPOS DE RADIACIÓN Y SUS
RELACIONES GEOMETRICAS
Se conoce como radiación directa, la
que se recibe directamente del Sol, sin
sufrir ninguna dispersión atmosférica.
La radiación extraterrestre es, por tanto,
radiación directa. Generalmente se usa
el subíndice "b" para indicar radiación
directa.

La radiación difusa es la que se recibe
del Sol, después de ser desviada por
dispersión atmosférica. Es radiación
difusa la que se recibe a través de las
nubes, así como la que proviene del cielo
azul. De no haber radiación difusa, el cielo
se vería negro, aun de día, como sucede
por ejemplo en la Luna. Suele utilizarse el
subíndice "d" para la radiación difusa.

Por otro lado, se conoce como radiación
terrestre la que proviene de objetos
terrestres, por ejemplo, la que refleja
una pared blanca, un charco o un lago,
etc.

Se conoce como radiación total, la suma
de las radiaciones directa, difusa y
terrestre que se reciben sobre una
superficie.

TIPOS DE RADIACIÓN Y SUS RELACIONES
GEOMETRICAS
Para expresar la potencia solar -y en
general, de cualquier radiación- se utiliza el
término irradiancia. La irradiancia, W m2,
es la rapidez de incidencia de energía
radiante sobre una superficie, por unidad
de área. Generalmente se usa el símbolo G
para la irradiancia, junto con los
subíndices adecuados: Go, Gb, Gd, para
la irradiancia extraterrestre, directa, difusa

La cantidad de energía, por unidad de área, que
incide durante un período de tiempo dado, recibe
el nombre de irradiación, Jm2, y no es otra cosa
que la integral de la irradiancia durante el
período en cuestión.
Generalmente se usa el símbolo "I" para la
insolación por hora, mientras que "H" se usa
para la insolación en el período de un día. Se
aplican los mismos subíndices, por ejemplo: Ho
simboliza la irradiación extraterrestre en un día;
Id simboliza la irradiación difusa en una hora.

la relación entre la irradiación y la
irradiancia está dada por la expresión:
Donde la irradiación se está calculando desde el tiempo t1 hasta el tiempo t2 y la
irradiancia se considera en función del tiempo.

CÁLCULO DE LA IRRADIANCIA
DIRECTA SOBRE UNA SUPERFICE
La intensidad de radiación sobre la superficie dependerá pues, del
ángulo  que forme la normal de la superficie, respecto de la
dirección de propagación de la radiación. Este ángulo  se conoce
con el nombre de ángulo de incidencia. Entonces, la irradiancia
incidente sobre la superficie será:
Donde GT se refiere a la irradiancia sobre un plano con
cualquier inclinación y Gn se refiere a la irradiancia medida
sobre un plano normal a la dirección de propagación de la
radiación.

CONVERSIÓN DE HORA CIVIL A HORA
SOLAR.
Donde Lst corresponde a la longitud geográfica del
meridiano de referencia, mientras que Lloc es la longitud
geográfica del meridiano local.

CÁLCULO DE LA RADIACIÓN DIRECTA
SOBRE UNA SUPERFICIE HORIZONTAL
El ángulo cenital solar θz es función del tiempo, del día del año y de la
latitud. Se puede calcular utilizando la relación:
Donde δ es la declinación del sol, Φ la latitud (considerada positiva en
el hemisferio norte) y ω el ángulo horario. Este último es una medida de
la hora local, es decir, está definido como el ángulo que la tierra debe
girar para situar el meridiano de la posición de observación en la vertical
del sol.

Irradiación a lo largo de un día, Ho
En esta ecuación, la irradiación Ho está dada en J m2.

MEDICIÓN DE LA RADIACIÓN SOLAR
Existen varios instrumentos para medir la
radiación solar. El más aceptado
comunmente, es el uso de un piranómetro.

 MEDICIÓN DE LA RADIACIÓN SOLAR
 Otro instrumento para medir radiación solar es el
piroheliómetro. El piroheliómetro es un instrumento que se
enfoca directamente al Sol para medir exclusivamente la
radiación que proviene de él y de sus alrededores cercanos.
http://www.youtube.com/watch?v=eahWoO2cJ0U

COLECTORES
SOLARES PLANOS
Un colector solar es una
especie de
intercambiador de calor
que transforma la energía
radiante en calor. La
transferencia de energía se
hace desde una fuente
radiante (sol), hacia un
fluido (agua o aire
generalmente) que circula
por los tubos o ductos del
colector.

COLECTORES SOLARES PLANOS
1. Un captador solar, también llamado colector solar, es
cualquier dispositivo diseñado para recoger la energía
irradiada por el sol y convertirla en energía térmica. Los
colectores se dividen en dos grandes grupos:
 los captadores de baja temperatura, utilizados
fundamentalmente en sistemas domésticos de calefacción y
ACS, y
 los colectores de alta temperatura, conformados mediante
espejos, y utilizados generalmente para producir energía
eléctrica.

De acuerdo a la sustancia que circula.
Placas absorbedoras para calentamiento
de líquidos.
Placas absorbedoras para calentamiento
de gases.

Existe una amplia variedad de medios que permiten
aumentar el flujo de la radiación solar sobre un receptor
pudiéndose clasificar teniendo en cuenta una serie de
factores, como:
a) El que sean lentes o reflectores
b) Por el sistema de montaje y modelo de orientación
c) Por la magnitud de la concentración de radiación que son
capaces de conseguir
d) Por los materiales utilizados en su construcción
e) Por los fluidos térmicos que se van a utilizar que dependen
de sus aplicaciones, etc.

Receptor plano y concentrador-reflector
plano.
Tiene un bajo índice de concentración,
inferior a 4; se aprovecha en el receptor
parte de la componente solar difusa
incidente sobre el colector.

Receptor cilíndrico y concentrador-
reflector cónico.
Se mejoran las características de
concentración del caso anterior

Receptor cilíndrico y concentrador-
reflector esférico.
 Se mejoran las características de
concentración de los casos anteriores

Concentrador-reflector tipo paraboloide
de revolución.
Permite obtener relaciones de
concentración muy elevadas, lo que a su
vez implica elevadas temperaturas; una
modificación del mismo introduce un
segundo reflector que permite llevar al
foco a otra posición más conveniente.

Colector con concentrador-reflector
cilíndrico parabólico y receptor tubular.
Es el modelo más usado y en el que el tubo
receptor se encuentra a lo largo de todas las
posiciones focales. La temperatura alcanzada
en el mismo puede llegar a ser del orden de
los 300°C, suficiente para muchas aplicaciones.
En la Fig IV.2.a se representa un concentrador
cilíndrico parabólico, y en la Fig IV.2.b un
concentrador cilíndrico parabólico con reflector
secundario.

Concentrador de reflexión Fresnel y
concentrador refractor Fresnel.
En el reflector Fresnel, Fig IV.3.a, las
superficies pueden ser planas o curvas,
estando diseñada cada una para reflejar
individualmente la radiación sobre el receptor;
su gran ventaja radica en su facilidad de
construcción, siendo muy interesante su
utilización en colectores solares de gran
potencia y alta temperatura.

El refractor Fresnel utiliza un sistema de concentración parecido a un montaje de
lentes con un punto focal único, Fig IV.3.b

BALANCE DE ENERGÍA EN UN COLECTOR
SOLAR PLANO.
 En estado estable, el funcionamiento de un colector
solar plano se puede describir mediante un balance de
energía. Este se puede representar de manera sencilla
mediante la siguiente ecuación:
 donde Qabs es el calor total incidente absorbido por unidad de
tiempo en el colector (W), Qu el calor útil que finalmente se transfiere
al fluido de trabajo (W), QL las pérdidas de calor hacia los alrededores
por radiación, convección y conducción (W) y du/dt la rapidez de el
cambio de energía interna almacenada en el colector (W).

ALMACENAMIENTO DE
ENERGÍA SOLAR
Los parámetros básicos que permiten definir
el depósito de almacenamiento son:
La duración del almacenamiento.
La cantidad de energía a almacenar.
La temperatura deseada en el sistema
receptor de la energía, que viene
condicionada por la utilización de esta
energía.

ALMACENAMIENTO DE
ENERGÍA SOLAR
Los medios de almacenamiento se
clasifican en:
 Almacenamiento a plazo corto (horas o días)
Almacenamiento de larga duración (meses),
generalmente del verano para el invierno

ALMACENAMIENTO DE
ENERGÍA SOLAR
El almacenamiento de la energía solar se puede hacer:
 En forma de calor sensible, en el que el calor almacenado
aumenta la temperatura de un medio líquido, sólido o
gaseoso
 En forma de calor latente, como el calor de fusión en
sistemas químicos
 En forma de calor sensible y latente, en el que el calor
almacenado entraña una variación de temperatura y un
cambio de estado del sistema receptor (sólido o líquido);
la restitución del calor corresponde al cambio de estado
inverso.

ALMACENAMIENTO DE
ENERGÍA SOLAR
Las características principales de un sistema de
almacenamiento de energía térmica son:
 Su capacidad por unidad de peso o de volumen.
 El campo de temperaturas dentro del cual funciona, es
decir, la temperatura a la que se aplica y se extrae calor del
sistema.
 Los medios para aplicar y extraer calor y las diferencias de
temperatura asociadas con ellos.
 Las necesidades energéticas para añadir o extraer calor.
 Los medios para controlar las pérdidas térmicas del
sistema de almacenamiento.

ALMACENAMIENTO DE
ENERGÍA SOLAR
 Unidad de almacenamiento de depósito de agua con
circulación de agua procedente del colector para
aplicar energía calorífica y salida de la carga (agua
sanitaria) para aprovechar dicha energía.

ALMACENAMIENTO DE
ENERGÍA SOLAR
 Unidad de almacenamiento de depósito de agua con
circulación de agua procedente del colector para aplicar
energía calorífica y salida de la carga (agua sanitaria)
para aprovechar dicha energía.

ALMACENAMIENTO DE
ENERGÍA SOLAR

CALENTAMIENTO DE AGUA POR ENERGÍA SOLAR
Las consideraciones planteadas en el
diseño de sistemas de calentamiento de
agua, se pueden ampliar a sistemas de
calefacción y refrigeración solar. Los
elementos constructivos básicos de los
calentadores de agua solares más
corrientes son, el colector de placa plana
y el depósito de almacenamiento.

Esquema con energía auxiliar

El tipo de colectores de placa más
comúnmente utilizado se observa que
los tubos captadores por cuyo interior
circula el agua a calentar, están
dispuestos paralelamente y tienen
diámetros comprendidos entre 1,2 cm y
1,5 cm con una separación entre 12 y 15
cm y van soldados o embutidos tanto a la
placa colectora como a los tubos
colectores distribuidores, que tienen un
diámetro de 2,5 cm aproximadamente.

Las placas colectoras se construyen
generalmente de cobre, aunque existen
sistemas que utilizan placas colectoras de
hierro galvanizado; las placas de absorción
se montan en una caja de metal, o de
cemento, con un aislamiento de 5 a 10 cm de
espesor en la cara posterior de la placa y con
una o dos cubiertas de cristal, de forma que
para la cámara de aire se deje una separación
entre las mismas del orden de 2,5 cm.

Las dimensiones de un colector son
normalmente de 1,2 x 1,2 m2,
pudiéndose utilizar en la instalación
grupos de colectores montados en serie,
en paralelo o en otras disposiciones.

El dimensionado óptimo de un calentador solar
de agua que cubra un determinado servicio de
agua caliente, depende de una serie de
factores, como:
a) Las inversiones necesarias para el proyecto y
construcción del sistema de energía solar.
b) Los costes de la energía auxiliar.
c) La latitud del lugar que influye en la orientación
del colector, el clima, horas de sol, etc.
d) La temperatura del agua fría a suministrar.

ENERGÍA AUXILIAR
En zonas donde exista alta disponibilidad de energía
solar se hace innecesario el empleo de un sistema
auxiliar, no siendo el caso para lugares donde
exista baja disponibilidad de radiación, típico
de climas templados.

La energía auxiliar se puede disponer de tres
formas:
Mediante el aporte de energía al depósito

formas:
Aportando energía al agua a la salida del
depósito

formas:
Suministrando energía directamente al agua de
alimentación, a la entrada, realizando un by-
pass en el depósito

TEMPERATURAS AMBIENTALES BAJO CERO
Los colectores se pueden diseñar de forma que
se vacíen durante los períodos en que no estén
funcionando, o cuando exista la posibilidad de
congelación.
En los colectores y en el intercambiador se
pueden utilizar soluciones anticongelantes.

CALENTAMIENTO DE AGUA, CALEFACCIÓN Y
REFRIGERACIÓN POR ENERGÍA SOLAR

CENTRALES TERMOSOLARES
¿Que son las Centrales Termosolares?
 Las centrales de potencia termosolares de alta
temperatura, para la transformación de la energía solar
en eléctrica, mediante un ciclo termodinámico,
consisten en general, en un adecuado ordenamiento
de espejos, llamados heliostatos, situados sobre un
terreno, ordenados y orientados automáticamente,
para que en todo momento reflejen la radiación solar
directa que incide sobre ellos, en un receptor
situado a gran altura sobre el terreno en el que van
ubicados los espejos, de forma que toda la energía
se transporte al mismo tiempo por radiación.

En el diseño de una central de energía solar para la
obtención de electricidad mediante un ciclo
termodinámico recorrido por vapor de agua, se
pueden considerar dos partes perfectamente
diferenciadas.
a) El concentrador de energía solar
b) El receptor de energía que se comporta como
caldera del ciclo termodinámico

Las centrales termosolares se basan en la
concentración de la radiación que llega a una
superficie en otra de menor tamaño, de forma que se
aumenta notablemente la temperatura de la
superficie concentrada. Por esta razón se utiliza el
término CSP (Concentrating Solar Power) para referirse
a ellas.
Existen dos formas de concentración:
1. Concentración de la radiación en un punto.
2. Concentración de la radiación en una línea.

De las primeras, las que concentran en un punto,
existen varias tecnologías.
Se consigue en ellas ratios de concentración muy
importantes (más de 1000 veces), lo que significa
que la radiación que llega a una gran superficie se
concentra en otra mil veces menor.
 Dish Stirling, que utilizan una especie de plato en cuyo
punto focal se sitúa un motor stirling.
 Las de torre, en las que una serie de espejos planos
denominados heliostatos se orientan de forma que la
radiación incidente se concentra en la parte superior de
una torre de hormigón donde se encuentra una caldera.

Stirling
Un sistema de concentrador disco Stirling está compuesto
por un concentrador solar de alta reflectividad, por
un receptor solar de cavidad, y por un motor Stirling
que se acopla a un alternador. El funcionamiento
consiste en el calentamiento de un fluido localizado
en el receptor hasta una temperatura entorno a los
750º C. Esta energía es utilizada para la generación de
energía por el motor o la microturbina. Para óptimo
funcionamiento, el sistema debe estar provisto de los
mecanismos necesarios para poder realizar un
seguimiento de la posición del sol en dos ejes.
Seguidores Solares

TECNOLOGIA DE TORRE
 En los sistemas de torre, un campo de helióstatos o
espejos móviles que se orientan según la posición
del sol, reflejan la radiación solar para concentrarla
hasta 600 veces sobre un receptor que se sitúa en la
parte superior de una torre. Este calor se transmite a
un fluido con el objeto de generar vapor que se
expande en una turbina acoplada a un generador para la
producción de electricidad.

TECNOLOGIA DE TORRE

TECNOLOGIA DE TORRE
 El funcionamiento de la tecnología de torre se basa en
tres elementos característicos: los helióstatos, el
receptor y la torre.
1) Los helióstatos tienen la función de captar la
radiación solar y dirigirla hacia al receptor. Están
compuestos por una superficie reflectante, una
estructura que le sirve de soporte, y mecanismos
que permiten orientarlo para ir siguiendo el
movimiento del sol. Las superficies reflectantes más
empleadas actualmente son de espejos de vidrio.

TECNOLOGIA DE TORRE
2) El receptor, que transfiere el calor recibido a un fluido
de trabajo, que puede ser agua, sales fundidas, etc.
Este fluido es el encargado de transmitir el calor a la
otra parte de la central termosolar, generalmente a
un depósito de agua, obteniéndose vapor a alta
temperatura para producción de electricidad
mediante el movimiento de una turbina.

TECNOLOGIA DE TORRE
 3) La torre sirve de soporte al receptor, que debe
situarse a cierta altura sobre el nivel de los
helióstatos con el fin de evitar, o al menos reducir,
las sombras y los bloqueos.

RECEPTORES
El receptor puede ir instalado en el centro del campo
especular, o bien, desplazado hacia el Sur, dando
lugar a los campos Norte de heliostatos; el receptor
debe estar situado en el campo visual de los
espejos, lo cual se cumplirá tanto mejor, cuanto más
elevado se encuentre, minimizándose así los
problemas de interferencia y solapamiento entre
espejos vecinos.

Receptor volumétrico de aire

Receptor sin sistema de aire

TECNOLOGIA CILINDRO-PARABOLICA
 La tecnología cilindro-parabólica basa su funcionamiento
en el seguimiento del movimiento solar para que los
rayos incidan perpendicularmente a la superficie de
captación, y en la concentración de estos rayos solares
incidentes en unos tubos receptores de alta eficiencia
térmica localizados en la línea focal de los cilindros.
 En estos tubos, un fluido transmisor de calor, es
calentado hasta unos 400 ºC. Este fluido caliente de
dirige a una serie de intercambiadores de calor para
producir vapor sobrecalentado. La energía presente en
este vapor se convierte en energía eléctrica utilizando una
turbina de vapor convencional y un generador acoplado a
ella.

Los componentes principales del campo solar de la
tecnología cilindro-parabólica son:
1) El reflector cilindro-parabólico: La misión del receptor
cilindro parabólico es reflejar y concentrar sobre el tubo
absorbedor la radiación solar directa que incide sobre
la superficie. La superficie especular se consigue a
través de películas de plata o aluminio depositadas sobre
un soporte de vidrio que le da la suficiente rigidez.

2) El tubo absorbedor: El tubo absorbedor consta de dos
tubos concéntricos separados por una capa de vacío. El
interior, por el que circula el fluido que se calienta es
metálico y el exterior de cristal. El fluido de trabajo que
circula por el tubo interior es diferente según la tecnología.
Para bajas temperaturas (< 200 ºC) se suele utilizar agua
desmineralizada con Etileno-Glicol mientras que para
mayores temperaturas (200º C < T < 400 º C) se utiliza
aceite sintético. Las últimas tecnologías permiten la
generación directa de vapor sometiendo a alta presión a
los tubos y la utilización de sales como fluido
caloportante.

3) El sistema de seguimiento del sol: El sistema
seguidor más común consiste en un dispositivo que gira
los reflectores cilindro-parabólicos del colector
alrededor de un eje.
4) La estructura metálica: La misión de la estructura del
colector es la de la rigidez al conjunto de elementos
que lo componen.

TECNOLOGÍA FRESNEL
 La tecnología fresnel utiliza reflectores planos,
simulando un espejo curvo por variación del ángulo
ajustable de cada fila individual de espejos, en relación
con el absolvedor. Los reflectores se construyen
con espejos de vidrio normales y por lo tanto su materia
prima es muy barata.

TECNOLOGÍA FRESNEL

REALIDADES Y PROYECTOS
La central solar Eurelius, en Adrano (Sicilia), proyecto
patrocinado por la CEE, con una potencia de 1 MW;
consta de 182 heliostatos, con 6.216 m2 de superficie
especular, y una torre de 55 metros de altura.

 En Estados Unidos destacan los proyectos a todos los
niveles de los Laboratorios Sandia en los desiertos de
New México, y sobre todos, la central solar de Barstow
en California, con una potencia inicial de 10 MW y
1.816 heliostatos, dispuestos según un ordenamiento
circular de radio máximo 400 metros, con una
superficie especular de 70.300 m2, distribuidos en
400.000 m2 de terreno; la altura de la torre es de 91
metros, la temperatura máxima del vapor de 480°C, el
coste estimado de 140 millones de dólares, y puede
abastecer de electricidad a una comunidad de 6.000
personas.

 Otros proyectos, son el Temis francés, con una potencia
de 2 MW, o la central solar de Shikoku en Japón, con 1
MW de potencia. En España, en la localidad
almeriense de Tabernes, existen en funcionamiento dos
centrales de potencia; el proyecto CESA I de 1 MW, es
de tecnología totalmente española, con ciclo
termodinámico de vapor de agua recalentado a 525°C y
110 atm y 300 heliostatos con una superficie
especular de 12.000 m2 dispuestos sobre un campo con
forma de sector circular; la torre está ubicada en el centro
del círculo correspondiente y el receptor es de cavidad de
eje horizontal.

SSPS/CRS
Situada cerca de Tabernas, en Almería,
España (1981). El receptor era de sodio
fundido que alcanzaba temperaturas de
520 °C y generaba 0,5 MW eléctricos con
3700 m2 de heliostatos. Tenía 90
heliostatos. El sodio fundido se empleaba
para generar vapor de agua que a su vez
movía un motor Spilling acoplado a un
generador eléctrico.

 La central PS10, construida por Abengoa Solar en
colaboración con el CIEMAT en Sanlúcar la Mayor
(Sevilla), está conectada a la red eléctrica y
produciendo desde el 28 de febrero de 2007. Fue
inaugurada oficialmente por el presidente de la junta de
Andalucía, Manuel Chaves, el 30 de marzo de 2007. Se
prevé una vida operativa de al menos 25 años; es la
primera central de explotación comercial de su tipo. El
receptor es de tipo cavidad y trabaja con vapor
saturado como fluido de transferencia. La potencia es
de 11 MW y se espera una producción anual de 24,2
GWh. El campo solar está en disposición norte y está
formado por 624 heliostatos. La torre tiene una altura
de 114 metros.

1. La energía Solar y su Impacto Medioambiental.
2. Estudio comparativo del uso de la Energía Solar
entre los países desarrollados y los
subdesarrollados.
Trabajo teórico donde se justifique y valore mediante
respaldo de bibliografía actual, uno de estos temas
mencionados anteriormente.
Extensión: no menos de 10 cuartillas para entregar.
Exposición del trabajo: en Power Poin

1. Realice un estudio de caso donde queden identificadas
y fundamentadas los principales principios analizados
en este tema.
2. Demostrar el funcionamiento del proceso de la energía
solar térmica o fotovoltaica en una instalación a escala.
Extensión: no menos de 10 cuartillas para entregar.
Exposición del trabajo: en Power Point.

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