Resumen

Los parámetros geométricos de las centrales solares de chimenea se optimizan numéricamente para obtener mejores cifras de producción de energía. En la planta piloto se han investigado varios parámetros, como la altura y el diámetro de la chimenea, el diámetro y la pendiente del colector y la esbeltez. Sin embargo, la inclinación del suelo no se ha estudiado hasta la fecha a pesar de su perspicuo impacto en el flujo turbulento. En este estudio, se analizan numéricamente los impactos de los diferentes ángulos de inclinación del terreno, donde se absorbe la radiación solar a través del colector, sobre los principales parámetros de rendimiento del sistema mediante un software CFD fiable ANSYS FLUENT. Considerando las figuras geométricas reales de la planta piloto, se construye un modelo 3D mediante el algoritmo de trazado de rayos solares DO (ordenadas discretas) y el modelo de turbulencia RNG k-ε. Para una intensidad solar de 1000 W/m2, la velocidad máxima en el interior del sistema es de 14,2 m/s, lo que concuerda con los datos experimentales de 15,0 m/s. A partir de 5 m en el interior del colector, las alturas de entrada de la chimenea se reconfiguran 0,209, 0,419, 0,625, 0,838 y 1,04 m, respectivamente, y cuando la pendiente del suelo es de 0,1, 0,2, 0,3, 0,4 y 0,5°, se investigan los cambios en el rendimiento del sistema. Para el caso de referencia, que se refiere al suelo horizontal, se determina que la velocidad máxima del aire es de 14,2 m/s y la potencia de salida es de 54,3 kW. Sin embargo, cuando la pendiente del suelo es de 0,5°, se observa que la velocidad máxima aumenta un 37% hasta 19,51 m/s, y la potencia de salida aumenta hasta 63,95 kW con un incremento del 17,7%. La inclinación del suelo es una solución clave para mejorar los efectos turbulentos en el interior de la planta y aumentar así la producción de energía eléctrica.

• Materias:Energía solar Termodinámica Energía limpia Biofotónica Efecto fotoeléctrico
• Subjects:Solar energy Thermodynamics Clean energy Biophotonics Photoelectric effect
• Palabras claves:pendiente del terreno, sistema, planta piloto, potencia, mejores cifras de potencia, software cfd fiable ansys fluent, centrales eléctricas solares de chimenea, cifras geométricas reales, alturas de entrada a la chimenea, diferentes ángulos de pendiente
• Keywords:ground slope, system, pilot plant, power output, better power output figures, reliable cfd software ansys fluent, solar chimney power plants, actual geometric figures, chimney inlet heights, different slope angles