Helióstato
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El Helióstato se emplean para formar sistemas grandes y la radiación solar recibida en cada uno de ellos es reflejada a una torre central receptora.
Sumario
Definición
Un helióstato es un conjunto de espejos que establecen una superficie grande y se mueven sobre uno o dos ejes normalmente en montura altacimutal lo que permite con los movimientos apropiados mantener el reflejo de los rayos solares que inciden sobre él se fijen en todo momento en un punto o diminuta superficie descomponiendo en el rayo reflejado el movimiento diurno terrestre teniendo como objetivo seguir el movimiento del sol.Haciendo esto, los rayos que refleja el helióstato pueden ser dirigidos hacia un solo punto durante todo el día.
Utilización
Se utilizan fundamentalmente en observaciones astronómicas para mantener fija la imagen del Sol o de un astro sobre el aparato de observación en este caso suelen ser de pequeñas dimensiones, también se utilizan en centrales solares termoeléctricas para concentrar la energía solar sobre el receptor, y conseguir así altas temperaturas, estos helióstatos suelen ser grandes llegando a tener más de 120 m2 .
En experimentación y pruebas de materiales a altas temperaturas, un conjunto suficientemente alto de heliostatos puede concentrar los rayos solares hasta conseguir temperaturas de más de 2000ºC.
En centrales solares termoeléctricas fuera de servicio, como es el caso de Solar Two, se utilizan en observaciones astronómicas, para poder observar la radiación de Cherenkov gracias a la concentración conseguida empleando un gran número de grandes helióstatos.
Desarrollo de los primeros helióstatos
Los primeros helióstatos considerados como elementos industriales se desarrollaron a los inicios de la década de los ochenta para las plantas experimentales termosolaresde receptor central con el propósito de probar la viabilidad de la energía solar térmica en los procesos de producción de electricidad a escala industrial.
Helióstato con sensor de reflexión
El helióstato con sensor de reflexión se refiere a un helióstato perteneciente a un campo solar que refleja los haces de luz que llegan a él dotado de un mecanismo de seguimiento solar, se trata de una invención que pertenece dentro del área de la termotecnia, al campo de la producción de energía a partir de la radiación solar.
El aprovechamiento de la energía solar como fuente de energía es realizada por el hombre desde la antigüedad, el Sol emite una ingente cantidad de energía una parte de la cual llega a la Tierra en forma de luz y calor, pues hablaremos de un nuevo helióstato con un eje de accionamiento apuntando al objetivo, sensor de reflexión.
Desde mediados del siglo XX se vienen realizando investigaciones para intentar transformar esa energía en electricidad es por esto que se han desarrollado placas fotovoltaicas que producen directamente electricidad cuando su superficie es convenientemente activada por la luz y distintos tipos de colectores de calor que concentrando haces de luz sobre una tubería o sobre un receptor central que contiene un fluido logran alcanzar temperaturas suficientes como para producir grandes cantidades de vapor de agua que genera electricidad a través de una turbina, normalmente en un ciclo de Rankine.
Objetivo general de esta invención
El objetivo general de esta invención es el desarrollo de un dispositivo económico en su instalación, que minimice las necesidades y gastos de mantenimiento que aproveche al máximo la radiación solar que resulte rápido y fácil de instalar en cualquier ubicación.
Constitución del sistema de Helióstato con sensor de reflexión
El sistema consta de dos giros ortogonales a lo largo de sendos ejes de giro de los cuales uno de ellos, el primario es fijo en el espacio y el otro, el secundario varía su posición en función del giro alrededor del primario.
El eje primario se mantiene apuntando al objetivo en todo momento por tanto el eje primario contiene al objetivo, a esta configuración la llamamos de apunte a objetivo, el plano formado por el eje primario y el Sol será el plano de reflexión ya que en dicho plano se refleja la energía solar al objetivo. El eje secundario será el eje perpendicular al plano de reflexión.
Esta condición geométrica en la que el plano perpendicular al eje secundario ha de contener al Sol y por tanto los rayos provenientes del Sol se mantienen perpendiculares al eje secundario, es la que brinda la posibilidad de disminuir el error astigmático, para conseguir lo comentado en el párrafo anterior se coloca un apuntador o sensor solar en el extremo exterior de la súperficie reflectante y contenido en el plano perpendicular al eje secundario, este sensor solar proporciona una señal que indica si el Sol se encuentra a un lado u otro del plano perpendicular al eje secundario, esta señal permite saber si el giro del eje primario es el adecuado para reflejar la energía solar en el objetivo.
