A Method for Calculating the Slope Error of Mirrored Surfaces Consisted of Facets Curved in One Axis Used in Concentrated Solar Power (Csp) Tower Systems

Abstract

Heliostats are considered the most important cost elements of a Concentrated Solar Power (CSP) power tower system and the use of suitable heliostats can generate reductions up to 40% in the power losses. Therefore, the design and optimization of heliostats have a great importance in solar tower power plant projects. This technical brief aims to present a method for calculating the slope error of bended-mirrored surfaces used in CSP power tower systems. For that, a heliostat composed by six mirror facets measuring 2.5 meters (width) x 0.533 meters (height) each, curved only in one axis and with a 30 meters' focal length was considered. The found slope errors results using the numerical approach and the analytical approach were very similar, suggesting that both methods are applicable in this case. KEYWORDS:Heliothermic, heliostat, renewable energy, solar thermal power. UM MÉTODO PARA CÁLCULO DO ERROR DE INOPERAÇÃO DE SUPERFÍCIES MIRRORADAS CONSIDERADAS DE FACETES CURVIDAS EM UM EIXO USADO EM SISTEMAS DE TORRE DE FORNECIMENTO SOLAR CONCENTRADO (CSP)RESUMO: Os heliostatos são considerados os elementos mais importantes em relação ao custo de uma usina de energia solar concentrada (CSP) baseada em tecnologia de torre central e o uso de heliostatos adequados pode gerar reduções de até 40% nas perdas de energia. Portanto, o design e otimização de heliostatos tem grande importância nos projetos de plantas deste tipo. Este trabalho visa apresentar um método para calcular o erro de deformação das superfícies espelhadas curvadas utilizadas nos sistemas CSP de torre de energia. Para isso, foi considerado um heliostato composto por seis facetas espelhadas de 2,5 metros (largura) x 0,533 metros (altura) cada, curvadas apenas em um eixo e com uma distância focal de 30 metros. Os resultados encontrados nos erros de deformação usando a abordagem numérica e a abordagem analítica foram muito semelhantes, sugerindo que ambos os métodos são aplicáveis neste caso.