Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
-
Upload
carlos-lehman -
Category
Documents
-
view
218 -
download
0
Transcript of Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 1/30
PLANTAS TERMICAS CONPLANTAS TERMICAS CON
COLECTORES CILINDROCOLECTORES CILINDROPARABOLICOS (CCP)PARABOLICOS (CCP)
CURSO 2010CURSO 2010--20112011
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 2/30
I) COMPONENTES DE UNA PLANTAI) COMPONENTES DE UNA PLANTADE CPSDE CPS
(Convertidor de potencia)
ESQUEMAESQUEMAGENERAL DEGENERAL DE
PLANTA DE CCPPLANTA DE CCP
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 3/30
ESQUEMA GENERAL DE PLANTA DEESQUEMA GENERAL DE PLANTA DE
CCPCCP
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 4/30
► Disposición de los CCP – Parabolic Trough
Los colectores se alinean en largas filas paralelas , interconectadas entre si medianteel sistema de tuberías por las que circula el fluido caloportador
Tubo receptor
Red de tuberías campo
solar
Reflector
► Principales beneficios: es una tecnologíamadura y preparada para ser instalada a nivelcomercial. Las primeras plantas CCP llevaninstaladas en EEUU desde principios de los 80.
► RequerimientosLas variables que deben ser analizadas a lahora de plantear una instalación son:- La orografía: Terreno extremadamente llano.
- El clima (numero de días de sol y radiaciónsolar).- Disponibilidad de agua, porque la consumen.- Conexión cercana a una subestación eléctrica
para poder inyectar a red la energía eléctricaproducida
► Ocupación de terreno para plantas de100 MW
CCP básicoCCP con
almacenamiento(7 horas)
192 hax=1220 my=1575 m
380 hax=1550 my=2455 m
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 5/30
► Balance de energía: comparación con los colectores planos o detubos de vacío
- La eficiencia óptica de estos colectores es siempre inferior a la de loscolectores planos o de los colectores evacuados debido a que la forma dela parábola nunca es perfecta y la reflectividad de los espejos es siempremenor que 100%
-Las pérdidas térmicas del receptor se reducen considerablemente debidoa la pequeña superficie del absorbente
--Cuando se opera por encima de los 100Cuando se opera por encima de los 100 ◦◦C,C, los CCP tienen unalos CCP tienen unaeficiencia superior eficiencia superior a la de los colectores planos o de tubosa la de los colectores planos o de tubos
evacuadosevacuados.
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 6/30
Alimentación central
CAMPO DE CAPTADORESCAMPO DE CAPTADORES
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 7/30
Radiaciónnormal directa
Reflector
Tuboabsorbedor
Sistema deseguimient
o
W E
Movimiento aparente del sol: Seguimiento E-W delreflector
Habitualmente se orientan
en dirección N-S, y elreflector gira mirando aleste al alba y hacia eloeste a la puesta del sol.
La limpieza periódica delconcentrador esfundamental para aseguraruna adecuada eficienciadel sistema solar
El efecto de las nubes esmás importante que en
colectores planos porqueno pueden aprovechar la
radiación difusa
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 8/30
Este - oeste Norte -Sur
La distribución media de la irradiancia solar sobre el campo de
captadores varia con la orientación de las filas y seguimiento del sol.
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 9/30
II) ACOPLAMIENTO PRODUCCIII) ACOPLAMIENTO PRODUCCIÓÓNN--DEMANDADEMANDA
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 10/30
Con intercambiadorCon intercambiador
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 11/30
Esquema de plantaEsquema de planta
Intercambiador de calor
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 12/30
EvaporaciEvaporacióón sn súúbita:bita:FlashingFlashing
Al entrar el líquido en la cámara abaja presión se vaporiza; partecondensa en la malla: el vapor conmás energía sale por la partesuperior y el líquido condensadoretorna al circuito principal
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 13/30
Esquema de funcionamientoEsquema de funcionamiento
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 14/30
GeneraciGeneracióón directa de vaporn directa de vapor
• El vapor se genera en el tuboreceptor
• Problemas de flujo bifasico (L-V)
• Necesidad de mejorar latransferencia de calor al flujobifásico
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 15/30
Plataforma solar de Almeria PSA
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 16/30
III) SUBSISTEMA DE CONTROLIII) SUBSISTEMA DE CONTROL
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 17/30
IV) ACONDICIONAMIENTO DE ENERGIAIV) ACONDICIONAMIENTO DE ENERGIA
*** Capacidad Térmica: energía que puede acumular elsistema.
Inercia Térmica: ritmo al que se transfiere la energíaacumulada
Calor latente → Cambio fase Calor sensible→ Cambio
∗∗
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 18/30
Almacenamiento de energAlmacenamiento de energííaa
Requerimientos:Requerimientos:
→Alta densidad de energía (J/m3)
→ Transferencia de energía con el fluido de trabajo(altos coeficientes de transferencia)→Bajas pérdidas térmicas→Reversibilidad del proceso (El material acumuladorpuede describir varios ciclos carga/descarga sindeterioro)→Fácil control
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 19/30
Mecanismos de almacenamientoMecanismos de almacenamiento
* Aceite térmico: elevado punto de ebullición. (resiste elevados cambios en T sindegradación)
PCM: Phase Change Materials: materiales de cambio de fase
**
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 20/30
Termoclina: Capa delgada de agua colocadaentre la parte superficial más cálida y la más fríadel fondo. Se caracteriza por el rápido cambiode la temperatura en la dirección vertical
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 21/30
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 22/30
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 23/30
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 24/30
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 25/30
AGUA CALIENTE CON ELEVADOS CONSUMOS
Ejemplo: Correccional Federal, Phoenix, Arizona (1999)
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 26/30
**Desecan el aire paraluego poder enfriarlopor humidificación
REFRIGERACIÓN
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 27/30
PRODUCCIÓN DE VAPOR PARA PROCESOSINDUSTRIALES
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 28/30
PROCESOS INDUSTRIALES
(T<250ºC)
8/7/2019 Tema 04. Plantas termosolares de CCP (1)
http://slidepdf.com/reader/full/tema-04-plantas-termosolares-de-ccp-1 29/30
PRODUCCIPRODUCCIÓÓN DE ELECTRICIDADN DE ELECTRICIDAD
Vista aérea de las plantas SEGS construidas en la década de los 80 en elDesierto de Mojave, cerca de Barstow (california), por la compañía israelí
LUZ