Concentración Solar

Para el uso de la energía solar en la Tierra se han creado en general, dos tipos de tecnologías, a saber, las tecnologías de conversión fotovoltaica y las de conversión fototérmica. Los colectores solares fototérmicos son una clase de intercambiadores de calor que transforman la energía solar en energía térmica. En ellos la transferencia de energía es desde una fuente distante de energía radiante (el sol) a un fluido. Sin concentración óptica, el flujo de la radiación solar incidente es, en el mejor de los casos, aproximadamente de 1100 W/m2. Con estos flujos radiativos, se pueden diseñar colectores solares planos para aplicaciones que utilizan temperaturas del fluido hasta de 100 °C arriba de la temperatura ambiente. Sin embargo existen muchas otras aplicaciones donde se requieren temperaturas mayores a las normalmente alcanzadas por los colectores planos. Estas temperaturas mayores se pueden conseguir interponiendo un dispositivo óptico entre el sol y la superficie absorbedora de energía, con el objetivo de aumentar la densidad de flujo radiativo incidente en el absorbedor. Estos dispositivos (sistema óptico y absorbedor) se denominan concentradores solares.

De acuerdo con el rango de temperaturas de operación, se pueden mencionar entre las aplicaciones más importantes donde se usan sistemas fototérmicos, las siguientes:

Calentamiento de agua (T<100 ºC). Agua de uso doméstico y calentamiento de albercas. Sistemas pasivos y activos.
Calentamiento de edificios (T<100 ºC). Sistemas activos, pasivos e híbridos.
Procesos evaporativos (T<100 ºC). Destiladores, secadores.
Enfriamiento (T<150 ºC). Sistemas de aire acondicionado y refrigeración.
Calor de proceso industrial (T<150 C). Calentamiento de fluidos (agua, aire, aceites) para uso industrial. Sistemas abiertos y sistemas cerrados.
Generación de potencia mecánica y eléctrica. (200< T <2000 C).
Hornos solares. (T<5000 C). Tratamiento de materiales. Combustibles solares.

Tecnología Termosolar SCP

En esta página encontrarás una breve descripción de las tecnologías de concentración para el aprovechamiento de la energía solar fototérmica. Es decir, tecnologías que concentran la radiación solar para su aprovechamiento en procesos térmicos de alta temperatura. También encontrarás información de las principales instituciones en México que desarrollan estas tecnologías, los grupos de investigación y proyectos importantes que se están realizando en el país en tecnologías de concentración solar.

Tipos de Tecnologías

Existen diversos tipos de tecnologías que concentran la radiación solar y su diseño dependen tanto de los procesos ópticos para la captación de energía como del uso final del calor obtenido. La finalidad es incrementar el flujo de radiación solar, sobre receptores diseñados para absorberla. El calor pasa a un fluido térmico (agua, aire, aceite sales fundidas) para alcanzar temperaturas entre los 250°C y 2000°C. Las aplicaciones típicas de estas tecnologías son la producción de electricidad con energía solar. Para ello suele acoplarse, en la región focal, un mecanismo basado en ciclos termodinámicos, o algunos procesos de química solar (por ejemplo el reformado de metano para producir hidrógeno). En esta sección se describen brevemente las tecnologías, las cuales se clasifican en los 3 siguientes grupos:

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