AIRE COMPRIMIDO

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  Introducción 1 Mª Granada García González 1.-Introducción 1.1.- Objeto y alcance del proyecto El objeto y alcance de este proyecto es elaborar una guía para el correcto diseño y dimensionado de una instalación de aire comprimido en una planta termosolar. En primer lugar se hablará de las plantas termosolares así como de sus diferentes tipos y su situación actual en España y ndalucía. !e mostrará la importancia de este sector en auge debido a las características tecnológicas de esta energía ue unidas al importante esfuerzo in#ersor de los $ltimos años% sit$an a la termosolar como pieza cla#e en la reducción de la dependencia energ&tica ue sufre España% posicionándola como una tecnología energ&tica imprescindible y muy rele#ante en el panorama energ&tico de los pró'imos años. (osteriormente se describirá el funcionamiento de un sistema de aire comprimido e'plicando en detalle los componentes necesarios para su instalación. En las secciones tercera y cuarta del proyecto ue nos ocupa se desarrollará una guía y aplicación para ilustrar el diseño del sistema de aire comprimido en una planta termosolar con captadores cilindro parabólicos de )** M+% ue es el objeto de este proyecto. ,a necesidad de la instalación de aire comprimido en las plantas termosolares y por lo tanto de esta guía nace del re uisito de abastecer con aire presurizado e uipos tan importantes como turbinas o calderas de apoyo% #ál#ulas de control o #ál#ulas neumáticas ue #an a regir el correcto funcionamiento y producción de energía de una planta termosolar. (ara finalizar este proyecto se realizará un bre#e análisis de los costes necesarios para la instalación del sistema de aire comprimido en una planta termosolar de )** M+  Introducción 2 Mª Granada García González 1.2.- Introducción: ,a energía solar t&rmica es una de las aplicaciones de mayor inter&s en la utilización de energías reno#ables% sobre todo en la $ltima d&cada el sector ha sufrido un gran auge. El principio de funcionamiento de las plantas termosolares es la producción de energía el&ctrica en general con aporte de calor. E'isten diferentes configuraciones o tipos de plantas termosolares ue se e'plicaran con más detalle a continuación. ,a termosolar es la $nica tecnología% junto a la biomasa% ue puede contribuir a la estabilidad de la red el&ctrica gracias al aporte inercial ue proporciona y además tiene una capacidad de seguimiento de la demanda mediante el almacenamiento o la hibridación% los ue permiten gestionar su producción seg$n las necesidades del sistema el&ctrico. l contrario ue una instalación foto#oltaica% una (lanta termosolar no genera electricidad directamente a partir de la radiación solar% sino ue transforma esta radiación en energía t&rmica ue es aportada a un ciclo de potencia con#encional y este transforma esa energía t&rmica en energía mecánica. (osteriormente% mediante un generador el&ctrico se transforma la energía mecánica en energía el&ctrica% siendo &sta $ltima la ue se inyecta a la red el&ctrica y llega a los puntos de consumo. ,as -entrales ermosolares pueden incorporar un sistema de almacenamiento de energía% lo ue permite seguir suministrando energía en ausencia de radiación solar. /ependiendo de la capacidad del sistema de almacenamiento% así será el inter#alo de tiempo diario durante el cual se podrá seguir suministrando energía el&ctrica. El sistema concentrador está constituido por superficies reflectoras ue interceptan% concentran y reflejan la radiación solar dirigi&ndola hacia el receptor ue se encarga de captar esta radiación concentrada e introducirla en el sistema. -omo el objeti#o es concentrar los rayos solares sobre la superficie del receptor% el sistema concentrador  Introducción 3 Mª Granada García González debe disponer de un mecanismo de control ue le permita seguir la trayectoria del sol de modo ue siempre se encuentre enfocado hacia &l. 0na #ez ue la radiación concentrada llega al receptor% &ste la con#ierte en energía t&rmica mediante una transferencia de energía al fluido de trabajo. (or $ltimo% el sistema de con#ersión de energía t&rmica transforma esta energía en energía el&ctrica. 1nicamente el concentrador y el receptor son sistemas específicos de una -E y forman lo ue se denomina campo solar% el resto son sistemas comunes para cual uier central termoel&ctrica. 0na característica diferencial de los sistemas termosolares es ue la concentración de la radiación la realizan mediante refle'iones especulares% esto hace ue $nicamente sea apro#echable la componente directa de la radiación solar. !e distinguen cuatro tipos principales de centrales termosolares atendiendo a las características del campo solar% es decir% al sistema utilizado para con#ertir la radiación solar en energía t&rmica.    -entrales de -olectores -ilindro (arabólicos 2--(3 En este tipo de centrales el campo solar lo constituyen filas paralelas de colectores cilindro parabólicos 2--(3% pudiendo cada fila albergar #arios colectores conectados en serie. -ada colector está compuesto básicamente por un espejo cilindro4parabólico ue refleja la radiación solar directa concentrándola sobre un tubo receptor colocado en la línea focal de la parábola% es decir% concentran la radiación solar en dos dimensiones. -omo consecuencia de la concentración de la radiación solar se produce un calentamiento del fluido ue circula por el interior del tubo receptor. Este tipo de sistemas pueden operar de manera eficiente calentando el fluido ue pasa por su interior hasta temperaturas del orden de los 5**6-. ,a 7igura 8.9 muestra los principales elementos de este sistema de concentración solar.  Introducción 4 Mª Granada García González 7igura 8.8 -olectores -ilindro parabólicos Estas centrales con tecnología --( se considera más madura en estos momentos% y ue supone más del :;< de la potencia de generación termosolar instalada en España.    -entrales de =eceptor central o orre> ,as centrales de receptor central% denominadas normalmente centrales de torre   consisten en un campo de helióstatos 2espejos3 ue siguen la posición del sol en todo momento 2ele#ación y acimut3 y orientan el rayo reflejado hacia el foco colocado en la parte superior de una torre. ,a 7igura 8.9 representa este tipo central. En este caso la concentración se realiza en tres dimensiones y no en dos como en los --(% esto hace ue el fluido de trabajo ue circula por el receptor puede alcanzar temperaturas por encima de los ;** 6-.
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