RT bachelor thesis
T1 Diseño del circuito de sales fundidas para una planta de generación eléctrica termosolar de concentración central
A1 Vidal Ruano, Carlos
A2 Ingeniería Química y Tecnología de Alimentos
K1 energia térmica solar
AB La energía de tipo termosolar es limpia, segura y renovable, factores absolutamentefundamentales de cara a la lucha contra el cambio climático y el desarrollo de un modeloeconómico y social sostenible. Por otro lado evita la dependencia energética de combustiblesfósiles de países como España.Este proyecto se centra en el estudio y diseño de un circuito de sales fundidas para una plantatermosolar de torre central.El circuito termosolar de concentración central está conformadas por varios sistemas:- Sistema termportador- Sistema generador de vapor- Sistema de almacenamiento térmico- Sistema receptor solar- Sistema de circulación1. Sistema termoportadorEl sistema termoportador consiste en el fluido térmico que se encargará de absorber ycontener el calor solar, hasta transferirlo al circuito de agua/vapor. Debe ser un fluido pocoviscoso, con altos puntos de fusión y ebullición, alta capacidad calorífica y buena conductividadtérmica. Por último, interesa que sea barato y no sea tóxico, ya que se emplea una grancantidad en la planta, tanto almacenado como en circulación.2. Sistema generador de vaporSe trata del bloque de intercambiadores de calor en los que se transfiere el calor absorbido porel fluido térmico al agua, evaporándola y sobrecalentando su vapor.Este bloque se compone de tres intercambiadores de calor, cada uno para una fase delproceso de transferencia térmica:- Economizador: eleva la temperatura del agua hasta la de saturación, sin llegar aevaporarla.- Evaporador: evapora el agua saturada hasta vapor saturado, sin llegar asobrecalentarlo.- Sobrecalentador: sobrecalienta el vapor saturado, evaporando cualquier partícula dehumedad que quede en el vapor.Este bloque deberá ser suficientemente grande para permitir la necesaria transferenciatérmica, generando hasta 11,3 toneladas de vapor sobrecalentado a 520ºC y 100 bares depresión.3. Sistema de almacenamiento térmicoUn punto crítico en este tipo de plantas es la directa dependencia del sol. Para poder producirdurante la noche o durante fenómenos climáticos que impidan o reduzcan excesivamente lairradiación solar que llega a nuestro planeta, se recurre al almacenamiento térmico.Este sistema se compone de tanques de gran capacidad donde almacenar y contener fluidotérmico recalentado para los períodos en los que la luz solar no está disponible. Con estamedida, se está alcanzando a producir hasta 18 horas sin radiación solar disponible.Generalmente se emplean un tanque para fluido frío y un tanque para fluido caliente.4. Sistema receptor solarEste conjunto de equipos es el que se emplea para captar la radiación solar concentrada porlos helióstatos, absorbiéndola y transfiriéndola al fluido termoportador que circula por suinterior.Se compone principalmente por el receptor, un conjunto de paneles de tubos muy finos porlos que se divide y circula el fluido termoportador. Es la parte más delicada de todo el diseño, ydebido a que se expone a concentraciones de radiación altísimas, condiciona todo el diseño alas condiciones más extremas, correspondientes a mediados del mes de Julio.Su diseño debe, además de ser eficaz y resistir fenómenos térmicos que pudiesen dañarlo,ofrecer una transferencia suficiente para recalentar la cantidad necesaria de fluido térmicofrío.5. Sistema de circulaciónPor último, se requiere un sistema de tuberías, válvulas y bombas, para poder operar con losequipos y transportar el fluido térmico de un sistema a otro.Deberán soportar las altas temperaturas del fluido, así como estar muy eficazmente aisladospara evitar pérdidas de calor por conducción en todo el circuito.Cabe incluir aquí el subsistema de trazado eléctrico. Como medida de seguridad preventiva, seinstala un trazado eléctrico a lo largo de todo el circuito (incluidos los sistemas anteriores),suficiente como para evitar el congelamiento del fluido dentro de las conducciones y equipos,en caso de producirse cualquier problema.
YR 2017
FD 2017-05-09
LK http://hdl.handle.net/10498/19305
UL http://hdl.handle.net/10498/19305
LA spa
DS Repositorio Institucional de la Universidad de Cádiz
RD 10-may-2026