伝熱流体とは

熱伝達流体とは、熱を収集して輸送する化学物質の設計された混合物を指します。 これらの流体は、集光型太陽光発電システム（CSP）から発電を可能にする重要な技術の1つです。 適切な伝熱流体の選択では、複数の動作基準を決定する必要があります。

高度な太陽光発電技術である集光型太陽光発電（CSP）システムでは、光エネルギーが熱に変換されます。 これは、光電池によって捕捉された光エネルギーが直接電気を生成する太陽光発電とは異なります。 CSPプロセスでは、反射した太陽光をレシーバー、熱伝達流体が通過するチューブに焦点を合わせるミラーによって光が集中します。 高温の流体は発電所に送られます。

1つのCSP構成では、非常に長い列に配置された放物面鏡を使用しており、大型の高速道路除雪機のブレードのように見えます。 熱伝達流体は、ミラーの水平中心を伝わり、ミラー間を移動するときに熱を獲得します。 他の構成では、円形のフラットミラーを使用して、ミラーの上に張られたレシーバーに光の焦点を合わせます。 多くの場合、システムには太陽追跡機能があり、ミラーは空を横切る太陽の動きを追跡できます。

高温の流体は、蒸気タービン発電所に送られます。 そこで、流体は水を加熱し、従来の化石燃料の電気ステーションの燃料に取って代わります。 熱交換流体と水との間の熱交換器の設計の違いを除いて、沸騰水回路は同一です。 ガスマニホールドと排気機構は必要ありません。

伝熱流体の使用は、2つの理由で注目に値します。 このスキームでは、燃料は消費されませんでした。 エネルギーは日光から来ました。 したがって、処理すべき燃焼副産物はありません。 CSPは太陽光発電プラントの太陽燃料の利点を備えていますが、潜在的にはより高い効率とより大きな電気出力を達成できます。

第二に、熱は文字通りある場所から別の場所にパイプで送られました。 エンジニアは通常、熱は廃棄物または副産物であると考えていますが、エネルギーの運搬体ではありません。 熱はパイプの壁とダクトの仕事を通して非常に簡単に伝導するため、容易に輸送することはできず、発電所での使用に最適です。 高度な伝熱流体の使用により、熱の輸送が可能になります。

伝熱流体は、高い熱容量、高い熱安定性、および幅広い動作温度を持つように慎重に設計する必要があります。 それらは液体のままであるか、ガスとしてシステム互換性のある特性を維持する必要があります。 典型的な伝熱流体の動作仕様は、12 ^o C〜400 ^o C（54 ^o F〜752 ^o F）です。