El sistema de seguimiento solar tiene como función seguir el movimiento del sol de manera que los rayos incidan de la forma más perpendicular posible. El seguimiento se realiza en un sólo eje, es decir, efectuando un único movimiento. Esta no es la forma óptima de conseguirlo. Sería mucho más eficaz realizar el movimiento a dos ejes, es decir, disponer de dos sistemas de movimiento que permitieran posicionar el módulo captador en su posición óptima en el eje nortesur y en eje este-oeste, pero técnicamente no es posible por el tubo central que recorre los módulos que componen el lazo, y limita el movimiento a un sólo eje

Por Santiago Garcia Garrido
Director Técnico RENOVETEC

 
Fig 1: Campo solar. Los colectores cilindro parabólicos siguen el movimiento del sol de este a oeste

La figura 1 representa un campo solar de una central de 50 MW de potencia. Como los módulos están unidos entre sí a través del tubo absorbedor, el movimiento se limita a un solo eje, de manera que el movimiento de los colectores es este-oeste, según se ve en la figura 2

Para realizar el movimiento, el sistema empleado es un sistema hidráulico, compuesto por dos cilindros y un grupo hidráulico que proporciona el aceite a presión. La figura 3 muestra uno de estos grupos

Fig 3, Grupo hidráulico

 
Cada colector, compuesto por 12 módulos (en algunos casos 8), es decir, con una longitud de 150 metros, se mueve impulsado por un único conjunto tractor. Eso obliga a un alineamiento perfecto de los módulos, ya que de lo contrario se originarían fuerzas adversas en los rodamientos de los colectores que acabarían provocando una avería. El desalineamiento tolerable es de +-2,5 mm en 300 metros, para lo que son necesarias técnicas de alineamiento muy precisas.

fig 3. El hecho de que los módulos estén unidos en serie y que el tubo absorbedor central recorra todos ellos imposibilita que el seguimiento pueda ser a dos ejes

Los espejos también podrían realizar un movimiento Norte-Sur. en vez del este-oeste. Eso significaría que a lo largo del día no se mueven, y sólo realizan un pequeño movimiento para ajustar el ángulo solar, que va variando a lo largo del año (los rayos solares inciden de forma perpendicular.

Para entenderlo mejor,  es conveniente conocer como es el movimiento del sol a lo largo del año. Hay que tener en cuenta que el movimiento relativo del sol respecto a la tierra puede descomponerse en dos movimientos: el movimiento diurno, que es este-oeste, y el movimiento anual, que va variando entre el solsticio de invierno y el de verano.

La figura 4 refleja el movimiento del sol a lo largo del año:

La trayectoria diurna del Sol varía en las diferentes épocas del año. La situación es tal como se ve desde Hemisferio norte.

El día del equinocio de primavera, el Sol recorre el ecuador saliendo exactamente por el este y poniéndose exactamente por el oeste; su declinación es cero estando doce horas sobre el horizonte.

A partir de entonces y hasta el solsticio de verano, el Sol cada día sale por un punto del horizonte un poco más al norte del punto cardinal este, y se pone entre elnorte y el oeste, culminando cada vez más alto. Se entiende por culminación el paso de cualquier astro por el meridiano del lugar.

El arco que describe el Sol sobre el horizonte supera la mitad de la circunferencia, así que el día dura más de doce horas. La declinación es positiva (ver 2 en la figura).

El día del solsticio de verano la declinación solar es máxima, alcanzando sobre el ecuador un ángulo de 23º 26'. Este día es cuando el Sol culmina más alto y, por tanto, la sombra producida por un gnomon al mediodía es la mínima del año. A partir de entonces y hasta el equinocio de otoño la declinación solar disminuye hasta anularse en dicho día.

EL CONTROL DEL MOVIMIENTO

Para realizar el control del movimiento, es necesario que cada colector (conjunto de 12 módulos que se mueven conjuntamente) tenga un sistema de control, denominado generalmente LOC. Este controlador puede determinar la posición que debe tener el colector de dos formas:

- Con la ayuda de un sensor de sombra, que determine la posición solar en cada momento
- Con la ayuda de un algoritmo matemático. Hay que tener en cuenta que conocemos exactamente la posición del sol cualquier hora del año con absoluta precisión.