Evaluación de pérdidas en un campo de heliostatos mediante software de trazado de rayos

Resumen

El método de trazado de rayos es comúnmente utilizado para el análisis de concentradores. El proceso de simulación consiste en una etapa de inicialización donde definimos todos los parámetros de entrada, seguido de un ciclo que simula todos los instantes de tiempos deseados para posteriormente pasar a la fase final de evaluación. El método propuesto contempla simulación computacional, llevando a cabo un estudio del comportamiento de 2 variables específicamente: (1) la razón de distribución de los heliostatos dada un área fija y (2) la posición del objetivo. Siendo la primera la razón m:n que corresponde al acomodo y distribución de los espejos a lo largo del área disponible, donde m representa la distancia del campo a lo largo del eje Este-Oeste y n representa la distancia del campo a lo largo del eje Norte-Sur. Por otro lado, el lugar del objetivo se coloca al norte del campo de heliostatos y solo depende su posición sobre el eje Este-Oeste siendo de interés donde tenga un mejor aprovechamiento de la energía incidente. En particular se mostró mediante código propio y simulación en TracePro y procesamiento de reportes de flujo en Matlab que, para una ubicación en Monterrey, N.L., México (25°N, 100°O) con un área de 75 m² se puede concentrar en promedio 100 kWh de energía diarios a lo largo de todo el año con 72 espejos de medio metro cuadrado cada uno. Dicha simulación fue realizada usando datos reales de radiación directa.