Caracterización de heliostatos para plantas solares de torre basados en cámaras pinhole

Abstract

Las centrales solares de torre están formadas por cientos o miles de helióstatos. Se trata de espejos que se encargan de reflejar la radiación solar y concentrarla en un único receptor central. Por ello, incorporan un sistema/mecanismo de seguimiento para reorientar su posición con respecto a la trayectoria solar. Una buena caracterización óptica del heliostato ofrece un mayor conocimiento del campo solar y sus características de concentración, permitiendo adaptar la estrategia de enfoque y operar la planta de manera óptima. Incrementando así su rendimiento final. La técnica de cámara Pinhole y escaneado permite calcular con precisión la normal de la faceta, en diferentes puntos de la misma, a partir del conocimiento con exactitud de la posición del helióstato y del Sol en cada instante. Para desarrollar dicha técnica se realizan tareas como: - Análisis teórico del sistema y obtención de datos simulados mediante el empleo del software de trazado de rayos Tonatiuh. - Desarrollo de la metodología de caracterización y validación de la misma a partir de los datos obtenidos mediante simulación.

Central Receiver Systems are made up of hundreds or thousands of heliostats. These are mirrors that are responsible for reflecting solar radiation and concentrating it on a single central receiver. Therefore, they incorporate a tracking system / mechanism to reorient their position respect to the solar path. A good optical characterization of the heliostat offers a better understanding of the solar field and its concentration characteristics, allowing to adapt the focus strategy and to operate the plant in an optimal way. Thus increasing its final performance. The Pinhole camera and scanning technique allows the normal vector of the facet to be calculated with precision, at different points on it, based on the precise knowledge of the position of the heliostat and the Sun at each moment. To develop this technique, the following tasks are carried out: - Theoretical analysis of the system and obtainment of simulated data using the Tonatiuh ray tracing software. - Development of the methodology of characterization and its validation from the data obtained through simulation.