HORNOS SOLARES

HORNO SOLAR SF-60

En funcionamiento desde 1991, el horno solar SF60, de 60 kW de potencia, es el más antiguo en servicio de los tres hornos solares de la PSA. Consta esencialmente de un heliostato plano de 120 m2 y un concentrador parabólico de unos 100 m2 de superficie de reflexión.

Se dedica principalmente al tratamiento térmico superficial de materiales, tanto metálicos como cerámicos. Algunos de los tratamientos que se llevan a cabo son: temple, sinterización,  nitruración, recubrimientos, carburización o espumación.

Otras líneas de investigación están orientadas a ensayos de química  solar y a la producción de calor de proceso mediante el uso de receptores.

El concentrador es el componente principal del horno solar. Concentra la luz solar incidente proveniente del helióstato, multiplicando la energía radiante en el foco. Sus propiedades ópticas afectan  especialmente a la distribución de flujo en el foco.

Consiste en una superficie de reflexión parabólica faceteada en cuyo foco la luz solar es concentrada. Cada faceta es ajustada –canteada- independientemente para reflejar la luz solar en el punto focal de la parábola.

El eje óptico del concentrador está alineado con el centro de giro del helióstato,  conformando un horno solar de tipo “on axis”,  en el que el concentrador, el punto focal y el helióstato están alineados en el eje óptico del paraboloide. Está compuesto por 89 facetas de conformación esférica con cinco radios de curvatura distintos agrupados de menor a mayor en círculos concéntricos alrededor del vértice de la parábola. Las facetas son de tipo sándwich, plateadas, y están hechas a partir de dos láminas de cristal muy delgado -0,7 mm de espesor- de 1222,3 mm x 917,4 mm y reflectividad r = 92%, pegado en un bastidor metálico con forma esférica.

La estructura consiste en un conjunto de cerchas verticales curvadas en arco que van unidas entre sí mediante vigas horizontales también curvadas de manera que pueda configurarse la superficie de revolución; el radio de curvatura, tanto de las cerchas como de las vigas es de unos 15 m, el doble de la distancia focal. El conjunto con las facetas alineadas funciona como un paraboloide de revolución

Características técnicas:

  • Dimensiones: 11.05 m x 10.24 m
  • Superficie total de reflexión: 99,8 m2
  • Distancia focal: 7,45 m
  • Relación f/d: 0,64
  • Angulo de borde -rim-: 38º
  • Altura del foco: 6,12 m
  • Diámetro del foco -90% de la potencia-: 26 cm
  • Potencia total: 69 kW
  • Concentración pico: 3000
Horno Solar SF-60: Concentrador (izquierda) y receptor operando en el foco (derecha).