Estudio óptico de un captador solar multifuncional

Abstract

[spa] Este trabajo tiene como objetivo exponer los resultados del estudio del comportamiento óptico de un nuevo concepto de captador solar basado en la hibridación de los conceptos de concentrador solar de canal parabólico y captador solar de placa plana. El objetivo de este nuevo captador es producir, a partir de un único elemento y de acuerdo a estrategias de operación del mismo convenientemente diseñadas, calor solar de alto o bajo rango térmico, según su accionamiento o no en modo concentrador. Se han evaluado las diferentes restricciones geométricas y funcionales básicas de los elementos y piezas constituyentes del prototipo, evaluando las distintas ecuaciones ópticas que lo modelan y acotando las dimensiones para llegar a una combinación óptima. Además, mediante técnicas de trazado de rayos haciendo uso del software de libre acceso OTSun, se ha analizado la eficiencia óptica del prototipo para los distintos casos planteados. Como resultados, se ha comprobado que la eficiencia óptica del sistema en modo concentrador está en el orden del 75%, valor solo un 5% inferior al que correspondería a un concentrador similar sin lamas accionables.

[eng] The objective of this work is to present the results of the study of the optical behavior of a new concept of solar collector based on the hybridization of the concepts of parabolic trough solar concentrator and flat plate solar collector. The objective of this new collector is to produce, from a single element and according to conveniently designed operating strategies, solar heat of high or low thermal range, depending on whether or not it is operated in concentrator mode. The different basic geometrical and functional restrictions of the prototype's constituent elements and parts have been evaluated, evaluating the different optical equations that model it and limiting the dimensions in order to reach an optimal combination. In addition, by means of ray tracing techniques using the open source OTSun software, the optical efficiency of the prototype has been analyzed for the different cases proposed. As results, it has been found that the optical efficiency of the system in concentrator mode is in the order of 75%, a value only 5% lower than that which would correspond to a similar concentrator without actuatable louvers.