Resumen de Análisis exergético y termoeconómico de una planta solar térmica para calentamiento de aire
Miguel Angel Lozano Serrano, Carla Mancini, Vittorio Verda, Luis María Serra de Renobales
El uso de la energía solar térmica está adquiriendo cada vez más importancia en todo el mundo y se prevé un desarrollo importante de esta tecnología en el futuro próximo [1]. Una característica de estos sistemas es que la producción de energía solar no es constante debido a la variación de la radiación solar a lo largo del día y del año. El almacenamiento térmico contribuye a reducir o evitar el despilfarro de energía en los períodos de alta radiación, permitiendo la utilización de la energía solar en períodos de baja radiación. El objetivo de este trabajo es analizar una planta solar térmica para calentamiento de aire [2] situada en Zaragoza, que consta de captadores solares planos y de un tanque de almacenamiento térmico. Además de un análisis económico se presentan un análisis exergético y termoeconómico de la instalación propuesta. La simulación de la planta se ha realizado con el software EES [3] teniendo en cuenta la demanda requerida para calentar aire desde la temperatura ambiente hasta 65 ºC y los datos climáticos (fundamentalmente temperatura ambiente y radiación solar). La demanda se expresa considerando 12 días representativos (uno para cada mes del año) divididos en 24 períodos de 1 hora. Las variables de diseño de los equipos (por ejemplo la superficie de los captadores o el volumen del tanque de almacenamiento) se han determinado a partir de un análisis económico convencional. Además se han calculado los costes termoeconómicos de los flujos internos para un período de tiempo dado. Es decir, se ha estudiado el proceso de formación del coste teniendo en cuenta las características singulares de este tipo de sistemas: energía solar gratuita, almacenamiento térmico y variación continua de la radiación solar y de la demanda de energía (estacional y a lo largo del día). Estas características implican importantes dificultades para el cálculo y el análisis de los costes termoeconómicos de los flujos internos y de los productos finales de este tipo de sistemas.
