Enseñanza

Concentrador parabólico compuesto: una descripción opto–geométrica

S. Tapia S.* y J.A. del Río P.**

Centro de Investigación en Energía, Universidad Nacional Autónoma de México, Privada Xochicalco s/n Colonia Centro, Temixco, 62580 Morelos, México, e–mail: *sts@cie.unam.mx,**antonio@servidor.unam.mx

Recibido el 15 de octubre de 2008
Aceptado el 13 de mayo de 2009

Resumen

Dentro del ámbito de las tecnologías de concentración solar, el concentrador parabólico compuesto (CPC) es uno de los dispositivos más usados, sobre todo por su gran capacidad en concentración de energía. Los principios físicos de funcionamiento del CPC permiten una discusión ilustrativa del comportamiento óptico y geométrico; sin embargo, la demostración de sus propiedades no se ha expuesto detalladamente en la literatura. En este trabajo presentamos esta demostración con una perspectiva didáctica para cursos de óptica y geometría analítica en los programas de nivel licenciatura de física e ingeniería.

Descriptores: Concentrador parabólico compuesto; CPC; coordenadas cartesianas; coordenadas polares.

Abstract

In solar energy technologies the compound parabolic concentrator (CPC) is one of the most used devices due to its high concentration. Although this device can be used to illustrate optical and geometrical principles, a detailed demonstration of its properties has not been presented in the open literature. In this paper, we present a geometrical and optical demonstration of its properties. Besides, this work can be used as an example in the optics and analytical geometry courses.

Keywords: Parabolic concentrator; CPC; cartesian coordinates; polar coordinates.

PACS: 42.15.–i; 42.15.Eu; 89.30.Cc

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Agradecimientos

Agradecemos los valiosos comentarios de los Drs. Sergio Cuevas García y Mariano López de Haro sobre el trabajo. Así también le agradecemos al Ing. Alfredo Quiroz Ruiz por su apoyo al realizar el programa para visualización y diseño de CPC's, usando las ecuaciones de coordenadas cartesianas desarrolladas en el presente trabajo.

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