Análisis experimental de un reconcentrador de rayos para un disco stirling

Pedrós Elvira, Daniel
Monné Bailo, Carlos Miguel (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2017
Departamento de Ingeniería Mecánica, Área de Máquinas y Motores Térmicos

Graduado en Ingeniería de Tecnologías Industriales

Resumen: El estudio mostrado a continuación pretende analizar el comportamiento de un reconcentrador aplicado a un disco Stirling. Se comenzara explicando brevemente la situación de las energías renovables en España, así como los tipos y de energía solar que existen. Posteriormente, se definirán las partes del disco Stirling y el funcionamiento de cada una de ellas. Los equipos han evolucionado a lo largo de la historia, por lo cual, se ha considerado oportuno realizar una recopilación de los equipos más importantes. Para analizar el reconcentrador se ha considerado necesario realizar una serie de ensayos experimentales durante tres meses, con cuatro configuraciones: Aro enfocado, aro desenfocado, reconcentrador enfocado y reconcentrador desenfocado. Se ha querido analizar una situación realista y se ha decidido introducir dos efectos comunes en estos sistemas: la suciedad en el plato del disco y un ligero desenfoque. Una vez obtenidos los datos se ha elaborado un análisis de las diferentes configuraciones. Inicialmente se ha observado el comportamiento nominal diario en cada configuración estudiando diversos factores como: la potencia, rendimiento, radiación…A continuación, se han cotejado las cuatro configuraciones. Para su realización se han tomado los días más característicos y se han elaborado una serie de graficas donde contrastar los datos. Se puede afirmar que el reconcentrador, con un bajo nivel de radiación (550W/m2), obtiene unos resultados muy superiores a los del aro, aunque conforme la radiación aumenta estos se vuelven más parejos. Respecto al efecto del desenfoque el reconcentrador obtiene un aumento en el rendimiento medio de un 5,5% respecto del aro. Además la suciedad del plato afecta a ambas configuraciones (aro y reconcentrador) por igual reduciendo la producción de energía eléctrica en un 120%. Todos los datos llevan a la conclusión de instalar el reconcentrador, así como realizar algunas modificaciones para su mejora como por ejemplo: la construcción de un nuevo reconcentrador realizado de inconel para evitar los efectos dañinos de la temperatura sobre el sistema, y diseñar e implementar un sistema automático de limpieza del plato para aprovechar todo el potencial que los discos Stirling proporcionan.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado