Hornos solares de torre central

    Los hornos solares son una aplicación importante de los concentradores de alta temperatura.
    El mayor, situado en Odeillo, en la parte francesa de los Pirineos, tiene 9.600 reflectores con una superficie total de unos 1.900 m2 para producir temperaturas de hasta 4.000 °C.

    Estos hornos son ideales para investigaciones, por ejemplo, en la investigación de materiales, que requieren temperaturas altas en entornos libres de contaminantes.
    Los hornos solares son reflectores parabólicos o lentes construidos con precisión para enfocar la radiación solar en superficies pequeñas y de este modo poder calentar a niveles altos de temperatura.
    El límite de temperatura que puede obtenerse con un horno solar esta determinado por el segundo principio de la termodinámica como la temperatura de la superficie del sol, esto es 6000 ºC, y la consideración de las propiedades ópticas de un sistema de horno limita la temperatura máxima disponible.
    Se han usado hornos solares para estudios experimentales hasta 3500 ºC y se han publicado temperaturas superiores a 4000 ºC. Las muestras pueden calentarse en atmósferas controladas y en ausencia de campos eléctricos o de otro tipo si así se desea.
    El horno solar de torre central es un sistema con el que se pueden conseguir elevadas temperaturas, del orden de 2.000 ºC con los que se puede obtener energía calorífica aplicable a la transformación en energía mecánica, que no pueden realizar otros sistemas de concentración más sencillos.
    Este tipo de horno esta compuesto de una torre central con una altura de entre 60 y 100 metros, dentro de la cual se encuentra el horno solar situado en su parta más alta. La base de la torre tiene una columna vertical en la que se encuentran situados un conjunto de helióstatos, que son paneles reflectantes de entre 20 y 50 metros cuadrados de superficie, que son orientados en acimut y elevación mediante unos servos. El número de paneles varía entre 100 y 300, pero en determinadas instalaciones puede llegar a los 2000 elementos.
    De la orientación de estos paneles se encarga un ordenador, el cual determina el ángulo que deberá adaptar cada uno de ellos dependiendo de la incidencia de luz de su superficie.

    El reflector usado en los hornos solares puede ser de varias formas. Las sustancias pueden fundirse en si mismas en cavidades de cuerpo negro, encerrarse en envoltura de vidrio o de otra materia transparente para atmósferas controladas, o introducirse en un recipiente rotatorio.

    El modo más habitual de trabajar estos hornos es haciendo hervir el agua para producir vapor que se aplicará a las palas de una turbina generadora de electricidad.
    Se usan hornos solares en gran variedad de estudios experimentales, entre ellos, la fusión de materiales refractarios, la realización de reacciones químicas e investigación de las relaciones de fase en sistemas de alto punto de fusión como sílice alumina.
    El horno solar es el sistema de colector solar por concentración, más adecuado
para la generación de energía eléctrica de elevada potencia, tiene capacidad para proporcionar potencias del orden de los megavatios, esto los hace especialmente apropiados para aplicaciones industriales.
    Entre otros usos propuestos para los hornos solares figuran los experimentos de pirolisis instantánea en investigación química inorgánica y orgánica y estudios geoquímicos de rocas y minerales.

          
Redacción Ambientum
    

Extraído de : www.ambientum.com

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