Validación de modelos simplificados para el cálculo de distribución de flujo en plantas termosolares de receptor central

Abstract

El desarrollo de este trabajo está centrado en la obtención y comparación mediante dos programas de softwares distintos de matrices de eficiencia óptica en centrales termosolares con tecnología de receptor central o de torre, la cual está emergiendo con mucha fuerza hoy día y representará un porcentaje significativo de las futuras plantas termosolares. Además de adquirir dichas matrices de eficiencia óptica, también se elaborará el mapa de flujo en el receptor así como el cálculo de la energía térmica anual en el mismo para varios tipos de plantas (receptores planos y cilíndricos). Para la realización de dichos cálculos se tendrá la ayuda, por una parte, de Tonatiuh, un software libre basado en el método de Monte-Carlo de trazado de rayos, el cual facilita el diseño y análisis de sistemas de concentración solar. Por otra parte, se contará con un software diseñado por CENER (Centro nacional de Energías Renovables) basado en la óptica de conos para la obtención de dichos resultados, simplificando así los cálculos y reduciendo el coste computacional, puesto que Tonatiuh presenta tiempos de simulación muy elevados. De forma adicional, se explicará brevemente el modelado y diseño de centrales termosolares en Tonatiuh para poder abordar el problema conociendo lo máximo posible las herramientas a utilizar.

The development of this work is focused on obtaining and compared using two different software matrix optical efficiency in solar thermal power plants with central receiver technology or tower, which is emerging strongly today and will represent a significant percentage of future solar thermal plants. In addition to acquiring these matrices optical efficiency, the flow map will also be developed in the receiver and the calculation of the annual thermal energy therein for various types of plants (flat receiver and cylindrical). To carry out these calculations the aid will, on the one hand, of Tonatiuh, free software based on the method of Monte- Carlo raytracing, which facilitates the design and analysis of solar concentrating systems. Moreover, there will be software designed by CENER (National Renewable Energy Centre) based on optical cones for obtaining these results, thus simplifying the calculations and reducing the computational cost, since Tonatiuh presents simulation times very high. Additionally, briefly explain the modeling and design of solar thermal power plants in Tonatiuh to address the problem by knowing as much as possible tools to use.