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Energía solar
La constante solar
Distribución espectral de la radiación solar extraterrestre Instrumentación para la observación del flujo solar Heliógrafos Pirheliómetros Piranómetros Albedómetros Pirradiómetro diferencial o bilanmetro Concepto de masa atmosférica Atenuación de la radiación solar directa Difusión Absorción Características de la radiación solar directa Movimiento de la Tierra Definición de parámetros Relaciones trigonométricas Flujo energético solar sobre la superficie terrestre Cálculo de valores medios de la radiación solar Clasificación climática basada en el mapa de clima de Trewartha Clasificación de la vegetación basada en el mapa de Küchler Radiación solar sobre superficies inclinadas Componente directa Componente difusa Albedo Radiación total Radiación total sobre una superficie horizontal Energía total recibida durante un día de cielo claro Efecto de la orientación y movimiento de la superficie receptora Tablas de radiación e insolación Aplicaciones numéricas
Absortancia y emitancia
Características de la radiación de materiales opacos Reflexión en superficies Reflectancia angular hemisférica Relaciones entre absortancia, emitancia y reflectancia Superficies selectivas en colectores solares Absortancia y emitancia Absorbentes Transmisión a través de medios transparentes Reflexión interfacial Transmitancia de la cubierta para la reflexión Absorción de la radiación solar en medios parcialmente transparentes Transmitancia de la cubierta para la absorción Producto transmitancia-absortancia Dependencia espectral de la radiación Efecto del recubrimiento de superficies respecto a la transmitancia Superficies de reflexión especular Materiales reflectores Modelo de espejo reflectante
Introducción
Ecuación básica del balance energético en colectores de placa plana Pérdidas de calor del colector Análisis del circuito térmico de un colector con dos cubiertas Coeficientes de transferencia de calor por convección utilizados en colectores solares planos Correlaciones del coeficiente global de pérdidas Uc Distribución de temperaturas en los tubos y factor de eficiencia del colector; aletas Tipos de captadores y aplicaciones Temperatura media de la placa en régimen estacionario Temperatura media de la placa en régimen transitorio Factor de eficiencia y rendimiento de colectores de tubo y placa absorbente Factor de eficiencia de colectores para aire acondicionado
Introducción
Tipos de concentradores Ángulo de incidencia formado por los vectores n y s Estigmatismo Consideraciones geométricas sobre el colector de superficie reflectante esférica Nefroide Fenómeno de coma Sistema S.R.T.A. Consideraciones geométricas sobre el colector parabólico de revolución Cálculo de la concentración Pérdidas energéticas debidas a la geometría de la parábola Concentración efectiva Temperaturas obtenidas en un horno solar Consideraciones geométricas sobre los colectores cilíndrico-parabólicos Energía útil sobre el receptor; pérdidas térmicas Pérdidas ópticas Distribución del flujo normal sobre el receptor cilíndrico parabólico Distribución del flujo normal sobre el receptor en concentradores parabólico de revolución Otros tipos de concentradores Evolvente de círculo Concentrador parabólico compuesto Concentradores troncocónicos Rendimiento térmico de un colector cilíndrico parabólico Efectos de la capacidad térmica Rendimiento experimental de los colectores de concentración (CP) Optimización del colector para la obtención de máxima energía Materiales y construcción de los reflectores
Cargas del proceso y aportaciones del colector solar
Almacenamiento de energía en los sistemas de procesos solares Almacenamiento por calor sensible para el agua Balance energético Depósito estratificado Almacenamiento de N secciones Almacenamiento en lecho de rocas Almacenamiento de energía con cambio de fase Capacidad de los medios de almacenamiento Métodos alternativos de almacenamiento Sistemas de calefacción solar Colectores y depósitos de almacenamiento Cargas y dimensionado de sistemas Energía auxiliar Distribución del flujo en los colectores Temperaturas ambientales bajo cero Calefacción solar de edificios Sistemas de calefacción solar Sistemas de calefacción de aire Sistemas de calentamiento de agua sanitaria Refrigeración solar por absorción Sistemas de captación y almacenamiento de calor en muros Sistemas de colector radiador y almacenamiento Sistemas con bomba de calor y radiador colector
Introducción
Receptores El campo concentrador Consideraciones geométricas Realidades y proyectos Orientación de heliostatos Movimiento aparente del sol Localización de los heliostatos en el concentrador Orientación de los espejos Orientación espacial de los espejos Orientación temporal de los espejos
Sombras proyectadas sobre el plano del terreno
Sombras proyectadas sobre la superficie de un espejo vecino paralelo Efecto coseno Sombras sobre anillos de espejos de anchura l Sombras sobre heliostatos individuales
Características generales de los concentradores de heliostatos
Receptor puntual Superficie especular efectiva Rendimiento del concentrador con receptor puntual Características ideales de los concentradores circulares y continuos, con receptor puntual Curvas de igual rendimiento especular Curvas de igual superficie efectiva normalizada Curvas de igual superficie efectiva en función del tiempo Consideraciones sobre receptores puntuales Receptores no puntuales Disco plano horizontal Semiesfera Tronco de cono invertido Cilindro vertical
Factor de dispersión angular del cono solar reflejado por un heliostato
Imagen solar sobre un plano tangente al receptor reflejada por un espejo cualquiera Receptor disco plano horizontal Receptor cilíndrico vertical Densidad de flujo energético en el receptor Receptor disco plano horizontal Receptor cilíndrico vertical
Dimensiones del receptor cilíndrico vertical
Distribución del flujo solar sobre un receptor cilíndrico vertical Distribución del flujo solar reflejado sobre el receptor para diversos valores de βtp Distribución del flujo solar sobre el receptor, cuando se modifica el punto de enfoque para diversos grupos de anillos
Pérdidas de energía en el concentrador
Componentes del receptor de energía Pérdidas térmicas en el receptor Funcionamiento de los tubos vaporizadores y recalentadores Energía disponible en los tubos Conductividad térmica de los tubos Coeficiente de convección Velocidad de entrada del agua en los tubos Proceso de calentamiento-evaporación Proceso de recalentamiento Ciclo termodinámico Rankine Potencia desarrollada por la turbina de trabajo Disipación de energía en los dispositivos auxiliares de bombeo |