Ecología y naturaleza en La Mancha

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martes, 6 de noviembre de 2007

Torre Solar JVR

Torre Solar JVR


Hemos comentado en más de una ocasión la posición de España dentro del mundo de las Energías Renovables. Nuestro país es potencia mundial en instalación, generación eléctrica, fabricación, I+D, y como no podía faltar, en inventiva. En el siguiente artículo se presenta una central de producción eléctrica ideada y patentada por un español, Jonás Villarrubia Ruiz, denominada Torre Solar JVR.


La torre solar JVR comenzó a germinar hacia los años 1974, 1975. En su principio su inventor la pensó de una considerable altura, tal como se especula que se va a realizar el proyecto de Castilla La Mancha y Australia, cercanas a los mil metros. Eran otros tiempos en los que la contaminación no era tan acusada y los precios de los hidrocarburos eran muy bajos, por lo que una inversión para realizar tal colosal construcción, era impensable, e independiente de ello no lo encontraba como algo que se debiera realizar. El inventor abandonó sus investigaciones para dedicarse a otros menesteres, y no fue hasta 2.005 que retomó su estudio.

Como pueden documentarse en otros apartados del Blog, las torres solares se aprovechan de unos fenómenos físicos sencillos de entender. La presión atmosférica es menor a medida que nos vamos alejando del suelo, al igual que la temperatura ambiente. Como ocurre con los ciclones, el aire frío desciende y el de mayor temperatura asciende formando un flujo continuo ascendente y descendente. Este tipo de construcciones aprovechan este efecto: se recubre una importante cantidad de terreno alrededor de una torre con un material transparente a modo de invernadero. Los fotones que irradia el sol atraviesan este material que al chocar con el suelo irradia hacía arriba los infrarrojos, pero su nueva longitud de onda no puede atravesar el material transparente por lo que en el interior el calor aumenta. El aire dentro de la zona transparente que se calienta se expande (digamos se vuelve más liviano que el frio que le circunda) y tiende ascender. Por la conformación de su instalación, el aire se dirige al centro donde se encuentra con la boca de la torre y asciende a una determinada velocidad (por lo general alcanzan los 72Km por hora), al igual que ocurre en las chimeneas, dependiendo de su temperatura y la altura de la torre. Cerca de la base se instalan una o varias turbinas con hélices, parecidas a las eólicas, que se mueven al paso del aire, transmitiendo la fuerza que genera el giro a una dinamo. De ahí que se necesite una mayor altura de la torre y una zona muy extensa de invernadero para recibir la irradiación del sol.

Lo que pretende la torre JVR, su fin, es conseguir disminuir la altura y la zona de irradiación, así como aumentar la velocidad y la densidad del aire. Con todo ello disminuyen los costos y aumentan su productividad de energía, y se reducen los riesgos.

¿Cómo funciona la Torre Solar JVR?

El estudio de la torre JVR arroja una altura máxima de aproximadamente 135 metros. Sin duda es una diferencia muy significativa comparada con los mil metros de la de Australia, o los setecientos cincuenta de la proyectada en Castilla la Mancha. La zona de irradiación disminuye muy acusadamente ya que, durante las horas del día, no se emplea ese aire caliente para mover la o las turbinas y se va almacenando en acumuladores cerámicos de calor y fluidos de diverso tipo adecuado para tal fin.

El terreno que albergue la zona acristalada de la base almacenará la temperatura necesaria para la generación de energía eléctrica en las horas nocturnas. Dicho terreno se prepara con desnivel de un 4% encontrándose su mayor altura en el centro, lugar dónde se ubica la torre. Este terreno va, en su base, cubierto de aislante y sobre el aislante unos acumuladores cerámicos y entre estos acumuladores unas tuberías que recogen el exceso de temperatura diurna en un fluido es dirigido a unos depósitos para su almacenamiento. La torre se sitúa en el centro y su entrada se comunica con la zona de irradiación mediante unas exclusas que cerradas recogerán el aire del exterior, y abiertas, en horas nocturnas, el de la zona de invernadero. Una de las caras de la torre es transparente y coincide con el centro de una turbina modificada para esta instalación del tipo Brayton. En la pared que queda opaca se instala un concentrador que expande los rayos solares recibidos por unos helióstatos, de forma que calienta toda por igual y parte uniéndose en un intercambiador de calor de dos posiciones: una vertical para recibir la concentración de la luz solar, y otra horizontal, nocturna, que se calentará con el fluido acumulado durante el día.

Funcionamiento diurno

El aire frio entra por las exclusas abiertas al exterior y penetra en la torre. El sol se refleja en los Helióstatos que concentran la energía calorífica en la parte transparente de la torre y que coincide con el centro de una turbina tipo Brayton, el aire se expande y asciende moviendo las aspas de la turbina que a su vez concentran mayor volumen de aire en su centro que es de nuevo calentado y aumentando la velocidad de la turbina y así continúa de forma constante su ciclo, ya con la velocidad regulada. La fuerza de giro de la turbina mueve la dinamo que genera electricidad mediante un alternador para ser vertida a la red. En la zona transparente se instala un acumulador que recoge parte de esta temperatura y desde donde se dirige, una vez que ha alcanzado suficiente temperatura, el fluido a un acumulador. En la zona transparente que recibe la irradiación solar, y cerradas las exclusas al aire exterior, la temperatura va en aumento durante todo el día transmitiéndose al aire que contiene y a los acumuladores, y de estos al fluido que circunda por las tuberías que albergan los acumuladores. El circuito de estas tuberías en su ciclo final, pasa a la torre al intercambiador de calor donde es sobrecalentado y, como decíamos, se almacena en depósitos.

Funcionamiento nocturno

Las exclusas se cierran al aire exterior y se abre a la comunicación con la parte que ha sido irradiada durante el día y que ha almacenado temperatura. La turbina se modifica de forma automática y se convierte en dos de tipo eólica y comunicadas. La circulación del fluido se corta en la parte que ha sido irradiada y únicamente circula del lugar almacenado al intercambiador de calor. El aire penetra por la parte más baja y alejada de la zona de almacenamiento atravesándola entre el cristal y los acumuladores que están en contacto con unas pequeñas laminas. El aire se va calentando en dirección de la boca de la torre y en su ascensión por la misma mueve las primeras aspas, pasa por el intercambiador de calor, ahora en posición horizontal, se sobrecalienta, se expansiona más y mueve las aspas superiores. En la salida hay un circuito que recoge parte de este aire caliente y lo realimenta de nuevo.


Parece que la Torre Solar JVR soluciona diversos problemas relacionados con la generación distribuida conjugando diversas tecnologías solares y reduciendo los costes de ejecución y mantenimiento. La exclusividad ha sido otorgada a un grupo inversor español para su comercialización. Está prevista la construcción de una primera Torre de muestra, por lo que estaremos muy atentos a su desarrollo. Seguiremos hablando de este ingeniosa propuesta.

Resulta verdaderamente alentador que gente como Jonás esté rebanándose los sesos para solucionar problemas y descubrir nuevas vías para hacer que nuestra situación energética sea un poco más limpia y autóctona.

Seguiremos hablando de esta ingeniosa propuesta.



Fuente: http://jumanjisolar.blogspot.com

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