Campo de Pruebas para Helióstatos (CPH)

El campo de prueba para helióstatos (CPH) es el primero en México y permitirá iniciar las investigaciones científicas y tecnológicas de los sistemas termosolares de potencia eléctrica basados en la arquitectura de torre central.

Las plantas termosolares de potencia de torre central son sistemas complejos de helióstatos que proporcionan una alta concentración solar y son capaces de generar potencias del orden de los MeGawatts. Así mismo, estos sistemas son considerados como los sistemas de energía solar más adecuados para la generación de electricidad.

Los helióstatos son dispositivos construidos mediante paneles reflectantes y cada uno de ellos puede ofrecer un área de captación entre 20 y 150 m². La función de los helióstatos es redirigir la energía del sol hacia el receptor, por lo que estos dispositivos deben ser orientados continuamente en acimut y elevación, mediante servo-mecanismos y sistemas de control apropiados, los cuales son operados por computadoras. Con este tipo de tecnología, mediante la radiación solar, se puede calentar un fluido de trabajo a temperaturas elevadas en el rango de 800 a 1200 K. De esa manera, se obtiene la energía calorífica con la suficiente disponibilidad para ser aplicada a un ciclo termodinámico convencional y generar electricidad.

El CPH permitirá probar los helióstatos en condiciones muy semejantes a las de operación de una planta de torre central. La infraestructura propuesta consiste en una torre de experimentación, hacia donde será dirigida la radiación proveniente de los helióstatos.

Esta torre estará provista de diferentes sistemas de adquisición de datos, sensores y cámaras para el monitoreo y evaluación de los helióstatos. Además, estará ubicada en un área de terreno suficientemente grande como para poder colocar los helióstatos en diferentes sitios, a distancias similares a las que existen en una planta real (300 metros o más entre el helióstato y la torre) y donde estarán sometidos al viento, polvo, arena, lluvia y cambios de temperatura extremos. Con estas condiciones es posible evaluar el desempeño de los helióstatos en una situación real.

Se ha considerado la ciudad de Hermosillo, Sonora como el lugar adecuado para instalar el CPH, ya que esta localidad ofrece condiciones climáticas y de insolación adecuadas para trabajar con estos sistemas. Se propone ubicar el subproyecto de CPH en las instalaciones de la Universidad de Sonora (UniSon), donde existe desde hace tiempo un grupo de investigación que estudia el aprovechamiento de la energía solar en la localidad y además donde las autoridades tienen interés particular en desarrollar esta tecnología y cuentan con el espacio necesario a través del proyecto de desarrollo del polo científico tecnológico puerta norte de la UNISON para instalar el sistema. Se plantea iniciar con una batería de quince helióstatos y se espera que, a lo largo del tiempo y a medida que nuevos diseños se vayan desarrollando, el número de helióstatos se incremente, con lo cual será posible estudiar el comportamiento dinámico de un conjunto mayor de este tipo de dispositivos.