Soiling effect on reflective mirrors of concentrating solar plants under Chilean climatic conditions
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Date
2016
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Abstract
Las plantas solares de concentración térmica utilizan espejos para reflejar la radiación solar sobre un receptor térmico. El ensuciamiento disminuye la reflectancia de los espejos y por ende disminuye la producción térmica de la planta. La medición de la tasa de ensuciamiento es un proceso fundamental en el desarrollo de una planta solar de concentración ya que aporta en la estimación de producción por ser un input influyente en la producción energética. En este trabajo se estudia el efecto del ensuciamiento en espejos refletores. Se realizan pruebas de exposición para medir valores de disminución de reflectancia diaria para dos materiales distintos en las afueras de San Felipe en la Región de Valparaíso, Chile. Luego, se propone un modelo económico para obtener el ciclo óptimo de limpieza de los espejos considerando una reflectancia objetivo anual. La tasa de ensucimianto promedio diaria encontrada para los materiales estudiados fue de 2,14% para las láminas poliméricas y de 1,16% para las muestras de vidrio monolítico. La diferencia en sus tasa de ensuciamiento indica que para mantener una misma reflectancia anual, las láminas poliméricas deben compensar con una mayor frecuencia de limpieza o disminuyendo su producción energética.Para el modelo económico propuesto, se utilizaron los valores de ensuciamiento medidos en las pruebas en terreno. Los resultados entregan costos y frecuencias para distintos tamaños de plantas solares de concentración. Para plantas pequeñas se utilizan métodos manuales de limpieza, sin embargo cuando las plantas ya superan los 10.000 m2 de superficie reflectora de los espejos es conveniente usar metodos automatizados como los camiones de limpieza. En conclusión, el ensuciamiento en las plantas solares es un problema que afecta la producción energética y la contabilidad del proyecto. Es importante tener mediciones locales y estacionales de la tasa de ensuciamiento para así hacer modelaciones reales de cual es el ciclo óptimo de limpieza y no tener gastos excesivos.
Description
Tesis (Master of Science in Engineering)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2016