Estudio Aerodinámico y Determinación de Cargas de Viento en Sistemas de Generación de Energía Solar

Abstract

En este artículo se presenta un estudio paramétrico de las cargas aerodinámicas producidaspor el viento sobre el campo de espejos de un concentrador tipo Fresnel Lineal prototípico. Se estudia la influencia del espaciamiento entre los espejos y de la altura del plano de los espejos respecto del suelo para distintos ángulos de incidencia de la radiación solar. El estudio de los efectos estacionarios y dinámicos del viento sobre los espejos es fundamental para el diseño estructural y del sistema de seguimiento solar. Se emplea el método de Red de Vórtices Inestacionario en dos dimensiones para la determinación del flujo de aire entre los espejos y la estimación de las cargas aerodinámicas. Este trabajo constituye un primer paso para el estudio completo del fenómeno de interacción fluido-estructura para estos sistemas.

In this article, a parametric study of the aerodynamic loads produced by the wind over the mirror field of a prototypic Linear Fresnel solar concentrator is presented. The influence of the spacing between the mirrors and of the height of the mirrors with respect to the ground at different angles of incidence of the solar radiation are studied. The study of the steady-state and transient effects of thewind over the mirrors is of fundamental importance for the design of the structure and of the solar tracking system. The two-dimensional Unsteady Vortex Lattice Method is employed to determine the flowfield around the mirrors and to estimate the aerodynamic loads. This effort is a first step towards the complete study of the fluid-structure interaction problem for this kind of systems