Investigador del IPN desarrolla colector solar

Con el objetivo de promover el uso de energías renovables, un investigador del Instituto Politécnico Nacional (IPN) trabaja en la construcción de un colector solar de disco para así concentrar la radiación solar y transformarla en energía térmica.

De acuerdo con el documento denominado Visión a largo plazo sobre la Utilización de Energías Renovables, publicado en 2005 por el Centro de Investigación en Energía, un sistema de disco consiste en un concentrador en forma de plato parabólico, con un receptor en la zona focal, el cual es montado en un sistema de seguimiento de dos ejes.

El calor colectado es usado directamente por un motor térmico colocado en el receptor que se mueve con la estructura del plato. Actualmente, este tipo de tecnología cuenta con un 25 por ciento de eficiencia neta de conversión de la energía solar a eléctrica.

Juan Gabriel Barbosa Saldaña, científico de la Escuela Superior de Energía Mecánica y Eléctrica (ESIME), Unidad Zacatenco, y creador de este sistema fototérmico, explicó que este colector solar posee dos ejes de movimiento que concentran la radiación solar para así transformarla en energía térmica.

Barbosa Saldaña indicó que el movimiento en acimut (de 0 a 180 grados) de dicho colector va de Este a Oeste, con el objetivo de seguir la trayectoria del sol durante el día, mientras que la elevación de este sistema (de 0 a 90 grados) es para el desplazamiento según la altitud solar.

“Debido a que la intensidad de radiación varía según la latitud, el momento del día y las condiciones atmosféricas que la atenúan, se tuvieron que hacer diversos cálculos, los cuales derivaron en un diseño capaz de seguir la trayectoria del sol”, explicó el investigador.

El especialista de la ESIME añadió que se realizó una programación de modelos matemáticos y algoritmos en el sistema de control del colector solar para que, al momento de introducir la latitud del lugar y la fecha, automáticamente este dispositivo térmico se posicione.

Añadió que los cálculos realizados para obtener la máxima eficiencia y generar la mayor concentración de radiación solar tuvieron que ser precisos.

“Para esto el colector tiene un punto focal de 90 centímetros que almacena idóneamente altas temperaturas”, señaló el especialista.

En cuanto a la materia prima requerida para elaborar el disco, el investigador dijo que está hecho a base de fibra de vidrio con un recubrimiento plástico reflectivo denominado mylar, que es un tipo de calcomanía que se adhiere a toda la superficie del disco.

Barbosa Saldaña comentó que este tipo de colectores son utilizados para producir vapor en centrales termoeléctricas y de generación de potencia a gran escala debido a las dimensiones del disco que recauda la radiación solar. En el caso del sistema creado por el investigador el disco cuenta con dimensiones menores que favorecen su instalación en casa habitación.

Indicó que en México la calidad de la radiación solar es buena, por lo que se estima que con este colector se podría generar un ahorro de entre 60 y 70 por ciento de energía. Asimismo expresó que, con este dispositivo, se podría calentar agua y aire en hospitales y hoteles.

La recolección de energía solar, por medio de este tipo de dispositivos, es algo que en nuestro país se ha hecho desde hace poco más de 30 años. En 1981, el Instituto de Ingeniería de la UNAM puso en marcha una planta de canal parabólico con propósitos de investigación.