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Los hornos solares son una aplicación importante de los concentradores
de alta temperatura.
El mayor, situado en Odeillo, en la parte francesa de los Pirineos,
tiene 9.600 reflectores con una superficie total de unos 1.900 m2
para producir temperaturas de hasta 4.000 °C.
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Central
solar de Odeillo en el Pirineo francés
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Estos
hornos son ideales para investigaciones, por ejemplo, en la
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investigación
de materiales, que requieren temperaturas altas en entornos libres
de contaminantes.
Los hornos solares son reflectores parabólicos o lentes construidos
con precisión para enfocar la radiación solar en superficies pequeñas
y de este modo poder calentar a niveles altos de temperatura.
El límite de temperatura que puede obtenerse con un horno
solar esta determinado por el segundo principio de la termodinámica
como la temperatura de la superficie del sol, esto es 6000 ºC, y
la consideración de las propiedades ópticas de un sistema de horno
limita la temperatura máxima disponible.
Se han usado hornos solares para estudios experimentales hasta 3500
ºC y se han publicado temperaturas superiores a 4000 ºC. Las muestras
pueden calentarse en atmósferas controladas y en ausencia de campos
eléctricos o de otro tipo si así se desea.
El horno solar de torre central es un sistema con el que se pueden
conseguir elevadas temperaturas, del orden de
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2.000
ºC con los que se puede obtener energía calorífica aplicable a la
transformación en energía mecánica, que no pueden realizar otros
sistemas de concentración más sencillos.
Este tipo de horno esta compuesto de una torre central con una altura
de entre 60 y 100 metros, dentro de la cual se encuentra el horno
solar situado en su parta más alta. La base de la torre tiene una
columna vertical en la que se encuentran situados un conjunto de
helióstatos, que son paneles reflectantes de entre 20 y 50 metros
cuadrados de superficie, que son orientados en acimut y elevación
mediante unos servos. El número de paneles varía entre 100 y 300,
pero en determinadas instalaciones puede llegar a los 2000 elementos.
De la orientación de estos paneles se encarga un ordenador, el cual
determina el ángulo que deberá adaptar cada uno de ellos dependiendo
de la incidencia de luz de su superficie.
El reflector usado en los hornos solares puede ser de varias formas.
Las sustancias pueden fundirse en si mismas en cavidades de cuerpo
negro, encerrarse
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