El funcionament del sistema es basa en dos components bàsics: - Disc Concentrador Solar Parabòlic. - Motor Stirling.

Transcripción

1

2 El funcionament del sistema es basa en dos components bàsics: - Disc Concentrador Solar Parabòlic. - Motor Stirling.

3 El Motor Stirling és un motor de combustió externa o Motor d'aire calent. És a dir, la calor que fa servir el motor per funcionar es realitza a l'exterior.

4 El motor Stirling es basa en un cicle altament eficient que transforma la calor en energia mecànica. El motor Stirling l'aportació energètica es realitza a partir d'una font de calor externa. És a dir, converteix la calor solar en energia elèctrica a una temperatura de treball de 650 º C i amb una eficiència global del 30% al 35%.

5 Els motors Stirling són més silenciosos, ja que no és un motor d'explosió. Aquest tipus de motor s'aplica la calor al pistó per inducció i aquest per l'expansió i contracció dels gasos en el seu interior produeix un treball net en funció de la quantitat de calor d'entrada i de sortida. Font :

6 Com a desavantatge del sistema podem destacar que aquests motors tenen un temps de reacció lent, és a dir, que des que augmenta la temperatura fins que es tradueix en potència efectiva tarda una mica de temps. Font:

7 El motor Stirling és l'únic capaç d'aproximar-se al rendiment màxim teòric conegut. Pel que fa a rendiment de motors tèrmics és la millor opció.

8 Hi ha un element addicional al motor, anomenat regenerador, que, encara que no és indispensable, permet assolir majors rendiments. El regenerador és un intercanviador de calor interna que té la funció d'absorbir i cedir calor a les evolucions a volum constant del cicle. El regenerador consisteix en un medi porós amb conductivitat tèrmica menyspreable, que conté un fluid. El regenerador divideix el motor en dues zones: una zona calenta i una altra zona freda. El fluid es desplaça a de la zona calenta a la freda durant els diversos cicles de treball, travessant el regenerat

9 Disc Concentrador Solar Parabòlic, que és un captador, utilitza la calor del sol per incrementar la temperatura d'un fluid que circula pel seu interior, podem concentrar la radiació solar en un sol punt. Aquesta concentració permet que s'assoleixin temperatures que serien impossibles d'obtenir mitjançant ant captadors plans. Hem aconseguit l'energia solar tèrmica de mitja i alta temperatura.

10 Un cop adaptats els dos components al sistema, el funcionament del mateix és simple: un concentrador solar parabòlic concentra els raigs solars a la part apropiada d'un o diversos motors Stirling que generen un treball mecànic, i aquest amb un alternador, el converteix en energia elèctrica.

11 COSTOS

12 Igual que tots els sistemes de producció d'energia elèctrica a partir de les energies renovables, el cost de la inversió inicial en el sistema Disc-Stirling és forta. No obstant això, els costos d'operació són relativament baixos perquè no hi ha consum de combustible. El cost normalitzat de l'energia elèctrica depèn dels tipus d'interès i el període d'amortització, així com de la radiació solar en l'emplaçament. Al Sud d'europa es pot esperar que el cost normalitzat de l'energia elèctrica produïda sigui de 0,20 / kwh o fins i tot menys, suposant producció a gran escala dels mòduls.

13 concentrador disc Stirling està compost per un concentrador solar d'alta reflectivitat, per un receptor solar de cavitat, i per un motor Stirling o una microturbina que s'acobla a un alternador. el receptor assoleix temperatures al voltant dels 750 º C. Aquesta energia és utilitzada per a la generació d'energia pel motor o per la microturbina.

14 S'està portant a terme una iniciativa per promoure una planta de 80 kwe de discs stirling, comptant per això amb el suport de l'agència Andalusa de l'energia (AAE). La planta consisteix en 8 discs stirling de 10 kwe de potència unitària, que generaran 120 MWh d'electricitat cada any.

15 DISCS PARABÒLICS O DISCS STIRLING Cadascun dels disc de manera independent segueixen el sol en dos eixos, reflecteixen la calor en un motor Stirling que se situa en la part central del focus. La seva capacitat de concentració és entre 1000 i 4000 vegades, generant una potència per unitat que pot variar de 5 a 25 kw.

16 SunCatcher TM Technology Té una potència 25 KW elèctrics Una única estructura radial amb un plat solar Stirling. La part del concentrador suporta un mirall corb de vidre Realitza un seguiment automàtic del sol. concentra l'energia solar en un punt.

17 Unitat de conversió d energia El sistema converteix l energia solar tèrmica en energia elèctrica. La conversió es realitza en un motor stirling de quatre cilindres. El motor stirling treballa amb les aportacions de calor del sol concentrades que escalfen l hidrogen del motor

18 Hi ha un generador connectat al motor stirling que produeix energia elèctrica. El calor residual es transfereix a l aire de l ambient mitjançant un sistema de radiadors similars als dels cotxes. El procés de conversió no consumeix aigua (avantatge respecte a la majoria dels sistemes de generació d energia elèctrica tèrmica)

19 A l'alba, cada disc gira automàticament per enfocar al sol, mitjançant un programari d'automatització sofisticat permet concentrar l energia en un sol punt.

20 Màxima eficiència de conversió: d energia solar en electricitat 31,25%.

21 Projectes Valle Imperial (Solar 2):: California: San Diego Gas & Electric (SDG & E) 750 MW a 900 MW total de SunCatcher Power Systems. Calico (Solar 1):: Desert de Mojave, California:: Southern California Edison (SCE), 850MW total de SunCatcher Power Systems. Referència Planta Pilot AZ:: Arizona, EE.UU. 60 SunCatcher Sistemes de Potencia: 1,5 MW d electricitat generada.

22