Co je tekutina pro přenos tepla?
Tekutina pro přenos tepla označuje navrženou směs chemických látek, které shromažďují a transportují teplo. Tyto tekutiny jsou jednou z klíčových technologií, které umožňují výrobu elektřiny z koncentrovaného solárního energetického systému (CSP). Při výběru vhodné teplonosné kapaliny musí být stanoveno více provozních kritérií.
V soustřeďování systémů sluneční energie (CSP), pokročilé technologie sluneční energie, se světelná energie přeměňuje na teplo. Toto je rozdíl od schémat fotovoltaické solární energie, kde světelná energie zachycená fotoelektrickými články přímo vyrábí elektřinu. V procesu CSP je světlo koncentrováno zrcadly, které zaostřují odražené sluneční světlo na přijímače, trubice, kterými prochází teplonosná tekutina. Horké kapaliny se pak přivádějí do elektrárny.
Jedna konfigurace CSP používá parabolická zrcadla uspořádaná ve výjimečně dlouhých řadách, které vypadají jako čepele velkých sněhových pluhů na dálnici. Tekutina přenášející teplo putuje dolů vodorovnými středy zrcadel a získává teplo při pohybu z jednoho zrcadla do druhého. Jiné konfigurace používají kruhová plochá zrcadla, která zaostřují světlo na přijímače navlečené nad zrcadla. Systémy mají často solární sledovací funkci, kde zrcadla mohou sledovat pohyb slunce po obloze.
Horká kapalina je čerpána do elektrárny na výrobu elektrické energie v parní turbíně. Tekutina ohřívá vodu a nahrazuje palivo v tradiční fosilní palivové elektrárně. Okruh vroucí vody je identický, s výjimkou změn v konstrukci tepelného výměníku mezi tekutinou pro přenos tepla a vodou. Není třeba použít plynové rozdělovače a výfukové mechanismy.
Použití teplonosné tekutiny je pozoruhodné ze dvou důvodů. V tomto schématu nebylo spotřebováno žádné palivo; energie pocházela ze slunečního světla. Neexistují proto žádné vedlejší produkty spalování, s nimiž by se mělo manipulovat. CSP má výhody solárních paliv z fotovoltaických elektráren, ale může potenciálně dosáhnout vyšší účinnosti a větších elektrických výstupů.
Za druhé, teplo bylo doslova vedeno z jednoho místa na druhé. Inženýři obvykle myslí, že teplo je odpadní produkt nebo vedlejší produkt, ale ne nosič energie. Teplo tak snadno prochází stěnami potrubí a potrubím, nelze jej snadno transportovat a nejlépe se používá v místě výroby. Díky použití pokročilých tekutin pro přenos tepla je transport tepla proveditelný.
Tekutiny pro přenos tepla musí být pečlivě navrženy tak, aby měly vysokou tepelnou kapacitu, vysokou tepelnou stabilitu a široký rozsah provozních teplot. Musí buď zůstat kapalinou, nebo musí udržovat vlastnosti slučitelné se systémem jako plyn. Typická tekutina pro přenos tepla má provozní specifikace 12 o C až 400 o C (54 oF až 752 o F).