Diseño de un helióstato polar innovador y simplificado para su integración en edificios y entornos urbanos

Design of an innovative and simplified polar heliostat for integration in buildings and urban environments

  • AUTORES: M. Torres-Roldán, R. López-Luque, M. Varo-Martínez
  • REVISTA: SOLAR ENERGY
  • EDITORIAL: Elsevier
  • VOLUMEN: 119
  • ISSN:
  • PALABRAS CLAVE:  Heliostat, Building integrated heliostat, Concentration systems, Natural daylighting
  • BASE DE DATOS: JCR
  • AÑO DE INDEXACIÓN: 2015
  • ÍNDICE DE IMPACTO: 3.685
  • ÍNDICE DE IMPACTO EN PLUMX:
  • CATEGORIA:  ENERGY AND FUELS
  • PUESTO EN LA CATEGORÍA: 22
  • Nº TOTAL DE ELEMENTOS EN LA CATEGORIA: 88
  • CUARTIL: Q1
  • Nº CITAS: 9

REVISTA:

La creciente mejora de la sostenibilidad energética conlleva un aumento del uso de helióstatos en pequeñas aplicaciones para entornos urbanos.
Para estas aplicaciones se proponen helióstatos más pequeños y menores distancias recorridas por los rayos reflejados y, en consecuencia, se permiten mayores tolerancias en el error.
En este trabajo se describe un nuevo y sencillo sistema heliostático adecuado para pequeñas aplicaciones basado en un helióstato polar que redirige los rayos solares paralelos al eje polar terrestre. Además, estos rayos solares pueden ser redirigidos hacia un punto deseado mediante un espejo secundario fijo.
El helióstato polar está compuesto por un polígono deformable debido al movimiento de rotación del eje A-A0 paralelo al eje terrestre.Sus principios astronómicos y mecánicos se describen en el artículo. El dispositivo es bastante sencillo y sólo necesita una única acción para su posicionamiento, tanto en elevación como en acimut, por lo que es fácilmente implementado por un controlador electrónico. Además, es posible asociar y controlar diferentes helióstatos mediante un único motor.
Finalmente, en este trabajo se ha analizado el error sistemático de apuntamiento del helióstato polar, y su dependencia de las dimensiones del dispositivo, encontrando que los errores medios disminuyen al aumentar la relación entre las dimensiones del polígono deformable y el paso de rosca del eje A-A0. En particular, para las dimensiones del helióstato polar presentado, el error medio de apuntamiento del dispositivo propuesto es de e = 2,96 mrad (con una desviación estándar de re = 3,11 mrad), lo cual es aceptable para pequeñas aplicaciones urbanas.