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Tesis:

Aportacion al estudio de los concentradores solares estáticos por refracción: aplicación a la cuenca baja del Guadalquivir

  • Autor: PEREZ CALERO, José Ignacio

  • Título: Aportacion al estudio de los concentradores solares estáticos por refracción: aplicación a la cuenca baja del Guadalquivir

  • Fecha: 1988

  • Materia: CIENCIAS TECNOLÓGICAS. Teseo;TECNOLOGÍA ENERGÉTICA. Teseo;FUENTES NO CONVENCIONALES DE ENERGÍA. Teseo

  • Escuela: E.T.S. DE ARQUITECTURA

  • Departamentos: SIN DEPARTAMENTO DEFINIDO

  • Acceso electrónico:

  • Director/a 1º: RUBIO REQUENA, Pedro

  • Resumen: Frente a investigaciones y tecnologías de energía solar, que han alcanzado su mayoría de edad, y forman parte de la técnica cotidiana, otras están en sus albores o con desarrollos incompletos como las que se refieren a estudios sobre concentración en esta materia, que es la línea en la que se inscribe esta Tesis Doctoral. La investigación que se realiza en esta Tesis se encuadra en la búsqueda de una metodología general, ahora no conocida lo suficientemente, para el diseño y estudio de concentradores solares, fundamentalmente estáticos, basados exclusivamente en el fenómeno refractivo, con una concreción en cuanto a sus aplicaciones a la Cuenca Baja del Guadalquivir y dirigidas esencialmente a los campos de la Arquitectura y del Urbanismo. Los diseños buscados serán sistemas básicamente sencillos, poco onerosos y ligeros que serán construidos en muchos casos en grandes series y utilizando generalmente fluidos, especialmente el agua, como elemento refractor. Abordaremos sobre todo, los diseños esféricos (aún cuando incidiremos también en los asféricos, delgados o gruesos trabajando en zona paraxial o no y con tanta apertura como sea necesaria. Consideraremos cualquier plano captador que sea de nuestro interés, sea este o no focal y donde se encontrará la imagen energética que será móvil, al serlo el foco emisor solar. El Trabajo investigador llevado a cabo a lo largo de esta Tesis doctoral nos conduce a claras conclusiones que resumidamente podemos expresar: a) El análisis efectuado en el trabajo realizado, permite avalar la consideración tradicional de que la Cuenca Baja del Guadalquivir es una zona de excelentes parámetros climáticos de cara al aprovechamiento de la energía solar. De igual forma, el estudio de los parámetros específicos de radiación de nuestra subregión, nos conduce a determinar el Año Tipo standard, desglosado adecuadamente, que nos permite definir valores marco de actuación en la zona investigada y que nos llevan a reafirmar las excelencias de estos parámetros para los usos específicos que buscamos, al poseer valores óptimos, incluso a niveles nacionales. b) Se comprueba y reafirma la validez e idoneidad de la hipótesis de partida de la metodología elegida y empleada en el análisis de modelos generales, dado lo complejo y diverso del problema investigado y la dificultad para su formulación general por otros métodos. Se concluye la total viabilidad de estos modelos y el tratamiento que realizamos en ellos, como base fundamental para el diseño de prototipos reales de los concentradores buscados. c) En un sistema de concentrador concreto y liara evaluar su rendimiento o para el análisis de su adecuación al compararlo con otro (a los fines de optimización para un programa de aplicaciones concretas) debemos tener en cuenta no sólo sus parámetros simples definidores y las demás determinaciones contenidas en los otros apareados de estas conclusiones, sino también el análisis comparativo de los parámetros de forma correspondientes. d) En todos los casos, el trabajo investigador realizado posibilita la determinación de las posiciones de los planos focales paraxiales en los Sistemas esféricos y el posterior análisis completo de sus comportamientos (crecimientos y decrecimientos, posiciones extremales, etc.) en función de los diferentes parámetros simples del diseño considerado, y como importante punto de referencia para elegir y definir los planos captadores que deseemos. e) En la totalidad de los supuestos podemos detectar (con definición numérica y visualización gráfica) las imágenes formadas en función de los distintos parámetros presentes en el problema (para cualquier posición relativa de los rayos solares y del concentrador, así como sobre el plano captador deseado) determinando sus estructuras generales y sus subestructuras internas, cuyo posterior análisis nos muestran diferentes comportamientos, según sean aquellas axiales o no lo sean. Las primeras son siempre circulares y concéntricas, en contraposición a las segundas que no lo son, y poseen distorsión, con las características de no ser, cónicas, ser bisimétricas, con alargamientos o achatamientos y con núcleos o polos centrípetos o centrífugos, dependiendo del diseño concreto analizado. f) El estudio de familias de imágenes, trazas y velocidades de desplazamientos nos posibilita encontrar los ángulos límites de concentración y tiempo de operatividad de un sistema, fundamentales para la construcción de prototipos reales .g)Fruto importante de esta investigación, es la determinación y análisis de factores de concentración, que nos cuantifican, en los diferentes Sistemas, la ganancia obtenida en el proceso refractivo. Se obtiene la evolución de sus comportamientos con la detección de valores extremales que conlleva diseños óptimos, focales o no en función de los distintos parámetros simples presentes en cada caso. h) Se puede afirmar el mayor interés, en el marco de esta investigación, de los sistemas esféricos sobre los asféricos. i) En el estudio de materiales para la realización de modelos, podemos afirmar que el desarrollo tecnológico actual en este campo nos ofrece respuesta positiva para la construcción real de prototipos. j)En el estudio de las aplicaciones derivadas de esta investigación, se llega a la evidente conclusión de la existencia de amplias posibilidades, sobre todo, en los campos arquitectónico, urbanístico e industrial