martes, 25 de marzo de 2014

Líquidos Iónicos Empleados como Fluidos Transferencia Térmica en Colectores Solares Parabólicos.


La búsqueda para lograr temperaturas de funcionamiento más altas con el fin de mejorar la eficacia del ciclo energético ha provocado que el sector de los Colectores Solares Parabólicos (CSP) mire más allá de los aceites minerales en busca de fluidos de transferencia térmica alternativos.

En los últimos años, los líquidos iónicos, en concreto las sales fundidas, han surgido como una solución prometedora. Pero si se investiga más en profundidad, ¿aportan los líquidos iónicos una verdadera ventaja y, si así es, que tecnologías de CSP son las más adecuadas para su uso

Las sales fundidas de nitrato, el líquido iónico más popular para las aplicaciones de energía de concentración solar, se usan principalmente porque son baratas, están fácilmente disponibles, son relativamente no corrosivas y son estables en el rango de temperatura en el que funcionan los sistemas de CSP.

Otra ventaja fundamental de los líquidos iónicos (el nombre común usado para una sal en estado líquido) es que presentan una presión de vapor insignificante y permanecen en estado líquido en un margen relativamente amplio de temperaturas. Este amplio margen significa que hay menos probabilidades de transición de fase como consecuencia de la formación de vapor o la congelación. Ambas opciones hacen que el funcionamiento de los sistemas sea más complicado y haya un menor índice de rendimiento debido a los cambios de fase. 

La insignificante presión del vapor también hace que las pruebas de materiales en los laboratorios a altas temperaturas sean considerablemente más fáciles que con otros fluidos de transferencia térmica de uso común.  Sin embargo, como consecuencia de ello, ahora mismo hay poca información disponible sobre su comportamiento a alta presión


¿los futuros fluidos de transferencia térmica?
¿los futuros fluidos de transferencia térmica?

Los colectores solares parabólicos es un tipo de colector solar, capaz de concentrar la energía solar en un área reducida aumentando la intensidad energética. Similar a una lupa enfocando su luz en un punto, los concentradores reflejan la luz solar por medio de un arreglo de espejos alineados hacia un objetivo capaz de captar dicha energía para su aprovechamiento

 
 Colectores Solares Parabólicos

En la actualidad una de las empresas que pretende operar con este tipo de tecnología es abengoa solar. la cual ha completado la construcción de la torre de 205 metros de altura de Khi Solar One, situada cerca de Upington, en la provincia de Northern Cape (Sudáfrica)



El método de recolección de energía de Solar One estaba basado en la concentración de la energía del Sol sobre un punto focal para producir calor que permita operar un generador que usa una turbina de vapor. Tenía centenares de grandes estructuras con espejos o helióstato, que siguen al Sol, reflejando la energía de este sobre una torre donde un receptor negro absorbe el calor. Fluido de transferencia de alta temperatura era usado para llevar la energía a una caldera en el suelo donde el vapor era usado para hacer girar una serie de turbinas, de forma similar a una central tradicional.



Esta torre de vapor sobrecalentado, que tendrá 50 MW de potencia y dos horas de almacenamiento una vez se complete la construcción de la planta, incrementa su eficiencia por usar temperaturas más altas, así como un innovador sistema de refrigeración seca


Una de las características mas destacables de este protipo es que emple sales fundidas como fluidos de transferencia termica, con vapor sobrecalentado, la planta sudafricana debería poder alcanzar una temperatura de funcionamiento máxima de 530ºC. "Esta temperatura permite un incremento de la eficiencia en el ciclo de vapor.
adsfdsfdsafLa  búsqueda para lograr temperaturas de funcionamiento más altas con el fin de mejorar la eficacia del ciclo energético ha provocado que el sector de la CSP mire más allá de los aceites minerales en busca de fluidos de transferencia térmica alternativos.
En los últimos años, los líquidos iónicos, en concreto las sales fundidas, han surgido como una solución prometedora. Pero si se investiga más en profundidad, ¿aportan los líquidos iónicos una verdadera ventaja y, si así es, que tecnologías de CSP son las más adecuadas para su uso?
Las sales fundidas de nitrato, el líquido iónico más popular para las aplicaciones de energía de concentración solar, se usan principalmente porque son baratas, están fácilmente disponibles, son relativamente no corrosivas y son estables en el rango de temperatura en el que funcionan los sistemas de CSP.
Otra ventaja fundamental de los líquidos iónicos (el nombre común usado para una sal en estado líquido) es que presentan una presión de vapor insignificante y permanecen en estado líquido en un margen relativamente amplio de temperaturas. Este amplio margen significa que hay menos probabilidades de transición de fase como consecuencia de la formación de vapor o la congelación. Ambas opciones hacen que el funcionamiento de los sistemas sea más complicado y haya un menor índice de rendimiento debido a los cambios de fase.
La insignificante presión del vapor también hace que las pruebas de materiales en los laboratorios a altas temperaturas sean considerablemente más fáciles que con otros fluidos de transferencia térmica de uso común.  Sin embargo, como consecuencia de ello, ahora mismo hay poca información disponible sobre su comportamiento a alta presión.
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cxdvczxvcxvMuchas centrales de energía de concentración solar, en concreto las que usan tecnología de concentradores parabólicos y torre solar, concentran la luz solar en un fluido de transferencia térmica que se usa para calentar el vapor almacenado en un generador estándar de turbina.
Hasta el momento, la mayoría de las instalaciones han tendido a usar algún tipo de aceite mineral o térmico sintético como fluido principal. Sin embargo, muchas personas involucradas en la industria están empezando a buscar fluidos de transferencia térmica alternativos que puedan usarse a temperaturas más altas. Estas son necesarias para mejorar la eficacia del ciclo energético. Entre las que se están considerando en la actualidad están el gas presurizado, el aire y los líquidos iónicos.
Entonces, ¿cuáles son las ventajas, si es que las hay, que presentan estas alternativas y qué tecnologías de CSP son potencialmente más adecuadas para su uso?
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Muchas centrales de energía de concentración solar, en concreto las que usan tecnología de concentradores parabólicos y torre solar, concentran la luz solar en un fluido de transferencia térmica que se usa para calentar el vapor almacenado en un generador estándar de turbina.
Hasta el momento, la mayoría de las instalaciones han tendido a usar algún tipo de aceite mineral o térmico sintético como fluido principal. Sin embargo, muchas personas involucradas en la industria están empezando a buscar fluidos de transferencia térmica alternativos que puedan usarse a temperaturas más altas. Estas son necesarias para mejorar la eficacia del ciclo energético. Entre las que se están considerando en la actualidad están el gas presurizado, el aire y los líquidos iónicos.
Entonces, ¿cuáles son las ventajas, si es que las hay, que presentan estas alternativas y qué tecnologías de CSP son potencialmente más adecuadas para su uso?
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