Metodología para el Dimensionamiento y Optimización de un Concentrador Lineal Fresnel Methodology for Sizing and Optimization of a Linear Fresnel Reflector

Se presenta una metodología de dimensionamiento para concentradores lineales Fresnel de espejos curvos y cavidad invertida tipo concentrador parabólico compuesto. El objetivo es determinar los parámetros geométricos del concentrador que permitan obtener la máxima eficiencia de captación de energía solar. La metodología propuesta utiliza un procedimiento analítico y la técnica de trazado de rayos, por medio de la cual se llevó a cabo un estudio paramétrico evaluando las horas de operación correspondientes a un día representativo del mes crítico de la ciudad de Mexicali Baja California, México. Para un concentrador de siete espejos curvos de 34.3 cm de ancho y absorbedor tubular de 4.2 cm de diámetro, las dimensiones resultantes fueron: espaciamiento de 10 cm, distancia focal de 1.8 m y cavidad de 19.7 cm de ancho. Con estas dimensiones se obtiene una concentración geométrica de 11.9 y una eficiencia de captación solar de 82.4%. This paper presents a methodology for the sizing of linear Fresnel reflectors with curved mirrors and inverted compound parabolic concentrator cavity. The objective of the paper is to determine the geometrical parameters of the concentrator to obtain the maximum solar energy collection. The proposed methodology uses an analytical procedure in conjunction with a ray trace technique. A parametrical study evaluating the operation hours for a representative day in the critical month for the city of Mexicali, Baja California, Mexico, was carried out. For a concentrator with seven curved mirrors of 34.3 cm width and tubular absorber of 4.2 cm diameter, the resulting dimensions were: 10 cm spacing between mirrors, 1.8 m focal distance and 19.7 cm width cavity. With these dimensions, a geometrical concentration of 11.9 and collection efficiency of 82.4% are obtained.