DISEO DE CAPTADOR SOLAR CILINDRICO PARABOLICO PARA APLICACIONES RURALES EN PERU

I. OBJETIVOS Y ALCANCE DEL PROYECTO.

Este proyecto se centra exclusivamente en la parte de captacin y generacin de calor, se pretende valorar las diferentes posibilidades que ofrece cada sistema de captacin solar. Se realizara el diseo ptico, trmico, estructural y de seguimiento solar del colector cilndrico parablico. Con este proyecto se pretende no desperdiciar los excedentes de las cosechas, y basndose en el principio de que los alimentos desecados duran una media de 2 aos, se propone un modelo completamente renovable de secadero de aire caliente para frutas y hortalizas, que ser calentado mediante un colector solar cilindro-parablico.

II. ANTECEDENTES.El inters en el uso tcnico de las energas renovables, especialmente de la energa solar, comenz en el Per, como en muchos otros pases, en los aos setenta del siglo pasado, como consecuencia de la llamada crisis de petrleo. Se trabaj en diferentes instituciones del pas (mayormente en universidades) en capacitacin y desarrollo tecnolgico, especialmente en bombeo de agua con molinos de viento, calentadores solares de agua y secadores solares de productos agrcolas. Estas experiencia fueron puntualmente exitosas, por ejemplo la tecnologa de los calentadores solares de agua, hoy bien asentada en Arequipa, fue originalmente desarrollada por el ex -ITINTEC, y los secadores solares artesanales de maz usados hoy en el Valle Sagrada del Urubamba fueron desarrollados y diseminados por un proyecto de la Universidad Nacional de Ingeniera con la cooperacin alemana.

El aprovechamiento tradicional de la energa solar ms difundido es el secado solar de productos agrcolas, exponiendo el producto directamente a la radiacin solar. Para superar los inconvenientes de este mtodo (bermas, disminucin de la calidad, etc.) el CER-UNI realiz, con apoyo de la cooperacin tcnica alemana entre 1983 y 1990 el proyecto Desarrollo y difusin de secadores solares para productos agrcolas y alimenticios, cuyos resultados estn incluidos en el libro Teora y prctica del secado solar. Posteriormente, hasta el da de hoy, siguen realizndose trabajos en este tema (secadores de organo, CERT, Tacna) y varios de los modelos de secadores solares estudiados, de construccin simple con materiales disponibles en el campo, han encontrado una difusin en el campo.

III. DEFINICIONES. FOCO LABERINTO: Se denomina a la superficie emisora cuya radiancia no vara en funcin del Angulo de observacin. Un trozo de papel blanco grueso, si es iluminado por luz solar difusa, representa una buena aproximacin a un foco laberinto, ya que el brillo del papel percibido visualmente no vara con el ngulo de observacin. RADIACION SOLAR DIRECTA: Es la radiacin solar recibida en la superficie terrestre sin que sufra ningn cambio de direccin en su recorrido. RADIACION SOLAR DIFUSA: Es la componente de la radiacin solar recibida en la superficie despus de que los procesos de reflexin y difusin de la atmosfera modifiquen su recorrido. En esta imagen se muestra la radiacin directa y difusa solar. Fuente: http://www.ecopotencia.com/images/incidencia6.jpg

RADIACION SOLAR DE ALBEDO: Es la procedente de la reflexin del suelo.Fuente: https://jmirez.files.wordpress.com/2013/06/componentes_radiacion_solar.jpg

IV. INSTALACIONES DE ENERGIA SOLAR TERMICA4.1 GENERALIDADES.El objetivo esencial de cualquier sistema trmico solar es captar la energa que proviene del sol para transformarla y transportarla de la manera ms econmica y eficaz posible. Las aplicaciones del aprovechamiento solar pueden ser directas, en forma de calor o bien indirectas, utilizando este calor para obtener trabajo mecnico en un eje y finalmente electricidad.Entre las tecnologas existentes, hay tres que destacan por su grado de desarrollo: Los sistemas de colectores cilindro parablicos(CCP) Los sistemas de receptor central (SRC) o sistemas de torre central (STC) Los discos parablicos (DP) o paraboloides de revolucin.Tambin existen los sistemas de concentradores parablicas compuestos (CPC), que a pesar de no estar ampliamente desarrollado, en cuanto a tecnologa se refiere, merecen una mencin.Los primeros y los ltimos concentran la radiacin solar en un eje (dos dimensiones), mientras que los sistemas de torres y los discos parablicos lo hacen en un punto (tres dimensiones), pudiendo alcanzar por ello mayores relaciones de concentracin. Aunque los campos de aplicacin de los sistemas Termosolares de Concentracion (CSTS) son diversos, es en los campos de generacion de electricidad, vapor de proceso o de ambos simultaneamente, donde estos sistemas han alcazado su mayor graso de desarrollo, dando lugar a centrales Energeticas Termosaolares(CETS). Las CETS son, entre los sistemas basados en el aprovechamiento de las energias renovables, uno de los de mayor potencial de contribucion a la satisfaccion de la demanda energetica, especailamente en las regiones situadas en el llamado cinturon solar que son aquellas que se encuentran entre las latitudes 35N y 35S. Ademas constituyen el medio mas economico para la generacion de electricidad a partir de la energia solar.

Fuente: ( ThePhoenixSun) Estos sistemas aprovechan la radiacin solar directa, y en algunos casos la radiacin difusa proveniente del sol. El primer elemento que se encuentra la radiacin, y que permite absorber la energa incidente es el captador solar, el cual puede ser entendido como un tipo particular de intercambiador de calor que intercepta la energa radiante del sol, la transforma en energa trmica y la transmite a un fluido circulante por su interior que acta como fluido portador de la energa trmica.De forma genrica, un captador solar est constituido en esencia por un absorbedor que recoge la energa solar, una cubierta transparente y un tubo o tubos por los que circula el fluido termo-portador.

Esquemabsicodecolector

Captador solar cilndrico parablico

Fuente: https://themorningstarg2.files.wordpress.com/2012/03/cilindro-parabolico12.jpg