Concentradores solares y control adaptativo. Comparación entre el modelo parabólico lineal y el modelo Fresnel
Solar concentrators and adaptive control. Comparison between the linear parabolic model and the Fresnel model
Citación
Fecha
2019-01-31Autor
Cufiño Guerrero, Laura Liliana
Título obtenido
Ingeniero en Mecatrónica
Palabras claves
; centrales solares; transmision del calor
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Resumen
La situación medioambiental actual es crítica, a tal punto que se deben desarrollar métodos alternativos de generación de energía que no atenten con el cuidado del medio ambiente para evitar llegar a un daño irreversible que pueda afectar de manera drástica el ecosistema terrestre. El presente trabajo de grado pretende aportar un punto de desarrollo y comparación entre dos modelos de concentrador solar, el cilindro parabólico compuesto y el Fresnel lineal, una forma de energía térmica que reemplaza la quema de combustibles fósiles en el proceso de generación de energía en las centrales termo solares. Se realiza el estudio del recurso solar para dos ubicaciones de Colombia, Bogotá DC y Riohacha en la Guajira, a partir de la disponibilidad del recurso solar, se diseñan los modelos específicos para cada locación y se estudian los mecanismos de transferencia de calor para comprobar la capacidad térmica de cada uno para aplicaciones determinadas en la industria, finalmente se diseña un sistema de seguimiento solar basado en control adaptativo que se ajusta al punto de operación dado por el movimiento relativo solar. Se determina el tamaño de un campo de concentradores solares, tanto del modelo Fresnel con del modelo parabólico compuesto para la aplicación de una fábrica de productos lácteos en el caso de Bogotá y la para una desalinizadora para el caso de la Guajira.
The current environmental situation is critical, to such an extent that alternative energy generation methods must be developed that do not threaten the care of the environment in order to avoid irreversible damage that could drastically affect the terrestrial ecosystem. The present work of degree aims to provide a point of development and comparison between two models of solar concentrator, the composite parabolic cylinder and linear Fresnel, a form of thermal energy that replaces the burning of fossil fuels in the process of power generation in the solar thermal power plants. The solar resource study is carried out for two locations in Colombia, Bogotá DC and Riohacha in the Guajira, based on the availability of the solar resource, the specific models for each location are designed and heat transfer mechanisms are studied to verify the thermal capacity of each one for certain applications in the industry, finally a solar tracking system based on adaptive control is designed that adjusts to the point of operation given by the relative solar movement. The size of a field of solar concentrators is determined, both the Fresnel model with the composite parabolic model for the application of a dairy products factory in the case of Bogotá and the one for a desalination plant for the case of La Guajira.
Colecciones
- Ingeniería Mecatrónica [216]