Análisis hidro-térmico del fluido de trabajo de un concentrador Fresnel lineal para diferentes condiciones de funcionamiento

Abstract

El estudio termodinámico del fluido en el proceso de generación de vapor constituye un tópico fundamental en el diseño y construcción de un sistema Fresnel Lineal de Concentración (LFC). En este trabajo se presentan resultados simulados en cuanto a generación de potencia térmica y eficiencias térmicas para los solsticios de verano e invierno, donde las pérdidas ópticas por los extremos del absorbedor influyen de manera diferente. Para ello se empleó un modelo hidro-térmico, que considera efectos ópticos del LFC en estudio (absorbedor 20% más largo que campo reflector). De la comparación entre los distintos escenarios simulados, se obtuvo que para invierno la potencia térmica aumenta hasta 40% gracias a la prolongación del absorbedor. Para verano, la longitud extra perjudica la eficiencia del sistema, que requiere un mayor flujo másico de alimentación, por lo que se han propuesto algunas variantes para mejorar el desempeño del LFC en este caso.

In the steam generation process the thermodynamic analysis of the fluid is a key topic in the design and construction of a Linear Fresnel Concentrator (LFC). In this work, the results about thermal power and thermal efficiencies for summer and winter solstices were presented, where optical losses for the end-effect are different. So a hydrothermal model was used and the optical effects for this LFC (absorber length 20% greater than reflector field) were considered. For the different simulated scenarios, it was obtained that thermal power increases up to 40% in winter because of the extension in absorber length. For summer, the thermal efficiency is lower due thermal losses in the unlighted section and the mass flow must be greater than winter. Thus, some variants have been proposed to improve the performance of LFC in this case.