8/17/2019 Estanque Solar

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ESTANQUESOLAR

Ricardo Arturo Soberano Gtz

Miguel Martínez CruzMiguel Fernando Rubio GarduñoCarolina Vidal del ÁngelLuis Alfredo Aguillón Y!ez

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ESTANQUES SOLARES"e!ósitos de agua salada #ue act$a co%o un

colector de energía solar tr%ica a granescala& con el al%acena%iento de calorintegral !ara el su%inistro de energía

tr%ica' Calor del sol, agua y sal para transformar el

agua calentada por el sol en energía que se puede utilizar en forma de electricidad 

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PRINCIPIOS Lagos o estan#ues donde !enetra la

radiación solar& calentando el agua' (l agua caliente al tener %enor

densidad #ue el resto del lí#uido&asciende !or con)ección'

(n la su!er*cie es %a+or #ue el fondo +

se enfría'

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APLICACIONES ,roceso de calenta%iento

"esalación Refrigeración

SecadoGeneración de energía solar'

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ZONAS 

S-,(R./R0a1o contenido

de sal 2te%!eratura

.34(RM(".A

Ca!a aislantecon gradiente de

sal

Gradiente dedensidad ba1o

i%!ideinterca%bio de

calor

.3F(R./RAlto contenido

de sal 2te%!eratura

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ALMACENAMIENTO DEENERGIA

La ca!a !rofundaconstitu+e unsiste%a deal%acena%iento +esta aislada !or lasdos su!eriores

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EFICIENCIAENERGETICA

(5!osición al

soltodo elaño

Grandes

)ol$%enes desal%ue

ra

 4errenode

!er%e

abilidad ba1a

+estabili

dadestruct

ural

Vientosrelati)a

%enteba1o

6%ini%izar

%ezcla7

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RETO (*ciencia tr%ica des!ende de las tres zonas

Mantener te%!eratura constante en la zona inferiorconecti)a del estan#ue durante todo el año  4urbidez es un !ar8%etro #ue se debe e)itar !ara la

dis%inución de absorción solar Cantidad de calor e5traído del fondo deter%ina el

es!esor de la zona no conecti)a 6!ar8%etro a

o!ti%izar7

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CONDICIONES GENERALES DEDISEÑO

9% de di8%etro !or :'; % de alto !araun total de '? % !or deba1odel ni)el del suelo

Su!er*cie recubierta con resina e!o5i#ue e)ita la corrosión + degradación de

las condiciones agresi)as del %edio

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REQUERIMIENTOS DECONSTRUCCION

Sal %antener gradiente salino Agua de ba1a salinidad %antener el

ni)el del de!osito Control de )ariables %eteorológicas Siste%a de %ini%ización de las

@uctuaciones de la su!er*cie del

estan#ueMantener la claridad del estan#ue& inibir

el creci%iento de algas

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LUGAR DE CONSTRUCCION

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Siste%a de control +%onitorización

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Funciona%iento -n estan#ue solar no es %8s #ue un carco de agua salada #ue

recoge + al%acena la energía solar tr%ica' (l agua salada se for%anatural%ente un gradiente de salinidad )ertical& ta%bin conocidoco%oBaloclinaB& en la #ue el agua de ba1a salinidad @ota sobre aguade alta salinidad' Las ca!as de soluciones de sales de au%ento de laconcentración con la !rofundidad' ,or deba1o de una cierta

!rofundidad& la solución tiene una concentración unifor%e%ente altade sal' a+ D ca!as distintas de agua en el estan#ueE La ca!a su!erior& #ue tiene un ba1o contenido de sal' -na ca!a aislante inter%edia con un gradiente de sal& lo #ue

establece un gradiente de densidad #ue i%!ide el interca%bio decalor !or con)ección natural'

La ca!a inferior& #ue tiene un alto contenido de sal' Si el agua es relati)a%ente trans!arente& + el fondo de la laguna

tiene una alta absorción ó!tica& entonces casi toda la radiación solarincidente !asar8 al calenta%iento de la ca!a inferior'

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Funciona%iento Cuando la energía solar se absorbe en el agua& su te%!eratura

au%enta& causando la e5!ansión tr%ica + la densidad reducida' Siel agua estaban frescas& el agua caliente de ba1a densidad sería@otar a la su!er*cie& causando una corriente de con)ección' (lgradiente de te%!eratura !or sí sola causa un gradiente dedensidad #ue dis%inu+e con la !rofundidad' Sin e%bargo& elgradiente de salinidad for%a un gradiente de densidad #ueau%enta con la !rofundidad& + esto contrarresta el gradiente dete%!eratura& e)itando así #ue el calor en las ca!as inferiores de%o)erse acia arriba !or con)ección + de1ando el estan#ue' (stosigni*ca #ue la te%!eratura en la !arte inferior de la laguna seele)ar8 a %8s de = C %ientras #ue la te%!eratura en la !artesu!erior del estan#ue es general%ente alrededor de D= C' -n

e1e%!lo natural de estos efectos en un cuer!o de agua salina es elLago solar en la !enínsula del Sinaí de (gi!to' (l calor atra!ado en la ca!a inferior salado se !uede utilizar !ara

%ucos *nes diferentes& tales co%o la calefacción de edi*cios o deagua caliente industrial o !ara accionar una turbina de ciclo deRanHine org8nico o %otor Stirling !ara generar electricidad'

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Venta1as + des)enta1as (l enfo#ue es !articular%ente atracti)o !ara las zonas

rurales de los !aíses en desarrollo' Mu+ grandescoleccionistas de la zona se !uede con*gurar !ara #uesólo el costo de la arcilla o el re)esti%iento delestan#ue de !l8stico'

(l agua su!er*cial se e)a!ora necesita ser re!uestaconstante%ente'

Los cristales de sal #ue acu%ulan tienen #ue ser

#uitados + !ueden ser tanto un )alioso sub!roducto +un gasto de %anteni%iento'3o a+ necesidad de un colector se!arado !ara este

siste%a de al%acena%iento tr%ico'