Wat is warmteoverdrachtsvloeistof?
Warmteoverdrachtsvloeistof verwijst naar een ontworpen mengsel van chemicaliën die warmte verzamelen en transporteren. Deze vloeistoffen zijn een van de belangrijkste technologieën die elektrische opwekking mogelijk maken vanuit een concentrerend zonnestroomsysteem (CSP). Meerdere bedrijfscriteria moeten worden bepaald bij de selectie van een geschikte warmteoverdrachtsvloeistof.
In concentrerende zonne-energiesystemen (CSP), een geavanceerde zonne-energietechnologie, wordt lichtenergie omgezet in warmte. Dit is een onderscheid met fotovoltaïsche zonne-energie schema's, waarbij lichtenergie, opgevangen door foto-elektrische cellen, rechtstreeks elektriciteit produceert. In een CSP-proces wordt licht geconcentreerd door spiegels die gereflecteerd zonlicht richten op ontvangers, slangen waardoor de warmteoverdrachtsvloeistof reist. De hete vloeistoffen worden vervolgens naar het energieopwekkingsstation geleid.
Eén CSP-configuratie maakt gebruik van parabolische spiegels die zijn gerangschikt in uitzonderlijk lange rijen die lijken op de bladen van grote sneeuwploegen op de snelweg. De warmteoverdrachtsvloeistof stroomt langs de horizontale middens van de spiegels en wint warmte terwijl deze van de ene spiegel naar de volgende beweegt. Andere configuraties gebruiken cirkelvormige vlakke spiegels die het licht richten op ontvangers die boven de spiegels zijn geregen. Vaak hebben de systemen een functie voor het volgen van de zon, waarbij de spiegels de beweging van de zon door de lucht kunnen volgen.
De hete vloeistof wordt gepompt naar een stoomturbine-energieopwekkingsstation. Daar verwarmt de vloeistof het water en neemt de plaats in van de brandstof in het traditionele fossielgestookte elektrische station. Het kokende watercircuit is identiek, behalve de variatie in het ontwerp van de warmtewisselaar tussen de warmteoverdrachtsvloeistof en het water. Er is geen behoefte aan een gasverdeelstuk en uitlaatmechanismen.
Het gebruik van de warmteoverdrachtsvloeistof is opmerkelijk om twee redenen. In dit schema werd geen brandstof verbruikt; de energie kwam van zonlicht. Daarom zijn er geen verbrandingsbijproducten te hanteren. CSP heeft de zonne-brandstofvoordelen van fotovoltaïsche installaties, maar kan potentieel hogere rendementen en grotere elektrische output bereiken.
Ten tweede werd warmte letterlijk van de ene plaats naar de andere geleid. Ingenieurs denken meestal dat warmte een afvalproduct of een bijproduct is, maar niet de energiedrager. Warmte geleidt zo gemakkelijk door pijpwanden en leidingwerk, het kan niet gemakkelijk worden getransporteerd en wordt het best gebruikt op de plaats van opwekking. Het gebruik van geavanceerde warmteoverdrachtsvloeistoffen maakt het transport van warmte mogelijk.
Warmteoverdrachtsvloeistoffen moeten zorgvuldig worden ontworpen om een hoge warmtecapaciteit, hoge thermische stabiliteit en een breed scala aan bedrijfstemperaturen te hebben. Ze moeten ofwel vloeibaar blijven of systeem-compatibele eigenschappen als gas behouden. Een typische warmteoverdrachtsvloeistof heeft bedrijfsspecificaties van 12 ° C tot 400 ° C (54 ° F tot 752 ° F).