Utilización de elementos cilíndricos en concentradores fijos a espejo facetado

Abstract

Se analiza teóricamente un concentrador fijo a espejo facetado modificado mediante el reemplazo de los elementos reflectores planos por elementos cilíndricos cóncavos. Se deducen las fórmulas exactas que dan la intersección de un rayo reflejado cualquiera con el plano receptor. A partir de estas expresiones se obtiene la distribución del flujo de energía en dicho plano, con lo que se calcula el factor de concentración medio para un ancho dado de receptor. Con el objeto de realizar un análisis comparativo se calculan estas cantidades también para el caso de tiras planas. El reemplazar los elementos planos por cilíndricos permite incrementar el factor de concentración aun utilizando elementos más anchos, con lo cual disminuye el número de éstos. Por ejemplo, para una abertura de 90° y ángulos de incidencia entre 0 o y ^5°, se puede obtener, con similares pérdidas geométricas, un factor de concentración 1,5 veces mayor con menos de la cuarta parte de elementos.

A fixed mirror solar concentrator in which the fíat reflecting slats are replaced by concave cylindrical elements, is theoretical y analysed. Exact expressions for the intersection of a given reflected ray with the receptor plane are deduced. From these expressions the energy flux distribution on that plane is obtained and the mean concentration factor for a given receiver width is calculated. The use of cylindrical elements, instead of fíat ones, makes it possible to obtain a higher concentration factor even using wider elements, thus reducing their number. For example, for an angular aperture of 90° and incidence angles between 0 o and ^5°, it is posible to obtain a 50 % higher concentration factor with less than a quarter of the elements, without increasing the geometrical losses.