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Energia Solar Termica para generar energia electrica, sistema de almacenamiento de calor de dos tanques directo



Energia Solar Termica, almacenamiento de energia, sistema de dos tanques directoT: turbina a vapor

G: generador de electricidad

C: condensador (recicla el agua)

I: intercambiador (por su serpentin circula el fluido que transporta el calor, en el tanque está el agua)

TABT: tanque de almacenamiento de fluido a baja temperatura

CSL: colector solar lineal

TAAT: tanque de almacenamiento de fluido a alta temperatura

En estas plantas solares el fluido que circula por los colectores es un aceite especial o alguna combinación de fluidos creada especialmente para esa función, que se calienta hasta alcanzar temperaturas del orden de los 200 ºC o 300 ºC.

Se lo llama directo porque el calor lo mantiene dentro del tanque de almacenamiento, la misma sustancia que se utiliza para recolectarlo en los colectores.

En este sistema hay dos tanques uno de alta temperatura y otro de baja temperatura.

Existen dos circuitos unidos por un intercambiador de calor:

.- Un circuito es el del fluido que circula por los paneles solares, en este caso colectores lineales parabólicos, y que además se guarda en los tanques de almacenamiento. Este circuito tiene su circulación entre el serpentín del intercambiador, el tanque de almacenamiento de baja temperatura, los colectores lineales parabólicos, el tanque de almacenamiento de alta tempeeratura para cerrar el circuito nuevamente en el intercambiador.

.- Otro circuito es del de agua y vapor sobrecalentado. Este circuito incluye el condensador que condensa vapor a agua en estado líquido, el intercambiador, donde el agua es sobrecalentada y la turbina de vapor.

Funcionamiento:

El aceite o fluido que viene desde los colectores solares se encuentra a una temperatura muy alta, al entrar en el serpentin del intercambiador, este calor es transferido al circuito de agua, el agua es sobrecalentada produciendose vapor a alta presión que luego se envía hacia una turbina de vapor que impulsa un generador de electricidad. El circuito se cierra a través del condensador donde se recicla el agua y el ciclo se repite.

Cuando los colectores dejan de recibir calor del Sol, el fluido almacenado en el tanque de alta temperatura mantiene el régimen necesario para que se siga produciendo vapor sobrecalentado en el intercambiador, que haga girar a la turbina.

La función del tanque de almacenamiento de baja temperatura es mantener la temperatura remanente del fluido, que aunque ha entregado la mayor parte de su calor en el intercambiador, aún cuenta con energía en forma de calor, este remanente de calor se aprovecha volviendolo a enviar a los colectores. De esta manera los colectores reiniciarán el ciclo cuando vuelve a calentar el Sol, con una temperatura inicial desde un umbral favorable.

Fuente:

NREL: National Renewable Energy Laboratory

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