Limpieza de espejos en centrales termosolares

El colector cilindro parabólico de un campo solar de una central termosolar tiene como función concentrar los rayos solares en un delgado tubo de apenas 7 cm de diámetro. Cuanta mayor cantidad de radiación directa sean capaces de concentrar en el tubo absorbedor, que tranforma la radiación solar en energía térmica, mayor será el rendimiento del colector.

El rendimiento de estos colectores es el producto de dos parámetros: el rendimiento óptico, o capacidad de concentrar los rayos solares en el tubo absorbedor, y el rendimiento térmico, o capacidad de convertir esa radiación en elevación de temperatura del fluido térmico que ciucula a través del tubo.

La forma del colector, la tecnología empleada en la fabricación del espejo y el grado de limpieza de este determinan el % de radiación reflejada que incide en el tubo absorbedor. El rendimiento óptico, que típicamente alcanza un valor cercano al 78%, disminuye con el tiempo a medida que se ensucia. Por ello, se hace necesario limpiar de forma continua los espejos, para evitar una pérdida de captacion de radiación que reduzca las prestaciones de la planta. Algo tan simple como el polvo puede afectar enormemente al plan de negocio de una central termosolar, hasta el punto de producir una pérdida anual cercana a los 9000 MWh por año, o dicho en términos económicos, producir una pérdida económica cercana a los 2.500.000 €/año.

Pero las pérdidas por suciedad no acaban aquí. Los rayos, concentrados en el tubo absorbedor, tienen ahora que transformarse a continuación en energía térmica. Los rayos calientan el tubo, por el que circula el fluido térmico. Al atravesar cada lazo (de unos 600 metros de longitud y compuesto por 48 modulos colectores de 12 metros de longitud cada uno) eleva su temperatura en unos 100 ºC. Y aquí la suciedad vuelve a tener un papel destacado: afecta al rendimiento térmico. Parte de los rayos solares pueden chocar contra el polvo y suciedad acumulados en la cubierta de vidrio del tubo absorbedor y 'salir despedidos' sin producir el efecto deseado, esto es, el aumento de temperatura del fluido térmico.

El rendimiento térmico del tubo absorbedor, tipicamente con un valor aproximado del 72% puede llegar a reducirse en un 5% adicional por este efecto.

En resumen, en un colector cilindro parabólico la suciedad afecta de dos formas:

- Reduce el rendimiento óptico, reduciendo la reflectividad del espejo hasta en un 4%
- Reduce el rendimiento térmico, dificultando la conversión de la radiación recibida en el tubo absorbedor hasta en un 4%

El efecto combinado de ambos pérdidas puede suponer una redución de la energía generada de hasta un 10%, o lo que es lo mismo, de casi 5.000.000 €/año en una planta con un sistema de almacenamiento térmico  

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