Modelado y Control de Plantas Solares en Stella

Abstract

Las plantas termosolares de colectores cilindro parabólico concentran la radiación solar a lo largo de un conductor por el que circula un fluido que absorbe energía térmica. Este fluido se dirige a una serie de intercambiadores de calor para producir vapor, el cual se convierte en energía eléctrica mediante el uso de turbina y generador. En este trabajo, se realiza el análisis, simulación y control de la planta solar de colectores cilindro parabólico ACUREX, situada en la plataforma solar de Almería (PSA), con el programa Stella Architect. En primer lugar, se explica el entorno de trabajo en Stella y se realiza el modelado de sistema con una estructura basada en módulos que discretizan el estado del fluido para cada uno de los tramos. Esto nos permite cierta simplificación en las fórmulas teóricas que definen las variaciones en la temperatura del fluido. Después se diseña el controlador PID para el seguimiento de la temperatura de salida de la planta. Seguido del modelado de las señales de entrada principales como son la irradiancia y el caudal proporcionado por la bomba. Finalmente se muestra el resultado final mediante una interfaz que permite al usuario modificar ciertos elementos de diseño y se presentan futuros experimentos que se podrían realizar con el uso de este simulador, desarrollando toda una serie de posibles escenarios que ofrezcan información valiosa para posibles mejoras en la optimización de plantas solares.