Hva er varmeoverføringsvæske?

Varmeoverføringsvæske refererer til en designet blanding av kjemikalier som samler og transporterer varme. Disse væskene er en av de viktigste teknologiene som muliggjør elektrisk produksjon fra et konsentrerende solkraftsystem (CSP). Flere driftskriterier må bestemmes ved valg av et passende varmeoverføringsfluid.

I konsentrerende solenergisystemer (CSP), en avansert solenergiteknologi, konverteres lysenergi til varme. Dette er et skille fra fotovoltaiske solkraftordninger, der lysenergi, fanget av fotoelektriske celler, produserer elektrisitet direkte. I en CSP-prosess blir lys konsentrert av speil som fokuserer reflektert sollys på mottakere, som rør som varmeoverføringsvæsken beveger seg gjennom. De varme væskene ledes deretter til kraftproduksjonsstasjonen.

Én CSP-konfigurasjon bruker parabolske speil anordnet i usedvanlig lange rader som ser ut som knivene til store snøploger på motorveien. Varmeoverføringsvæsken beveger seg nedover speilets horisontale senter og får varme når den beveger seg fra det ene speilet til det neste. Andre konfigurasjoner bruker sirkulære flate speil som fokuserer lyset på mottakere som er spredt over speilene. Ofte har systemene en solsporingsfunksjon, der speilene kan følge solens bevegelse over himmelen.

Den varme væsken pumpes til en kraftgenereringsstasjon for dampturbin. Der varmer væsken vannet og tar stedet for drivstoffet i den tradisjonelle fossile brenselstasjonen. Kokevannskretsen er identisk, bortsett fra variasjonen i utformingen av varmeveksleren mellom varmeoverføringsfluidet og vannet. Det er ikke behov for en gassmanifold og eksosmekanismer.

Bruken av varmeoverføringsvæsken er bemerkelsesverdig av to grunner. I denne ordningen ble det ikke brukt noe drivstoff; energien kom fra sollys. Derfor er det ingen forbrenningsbiprodukter som skal håndteres. CSP har solcelledrivstofffordelene ved solcelleanlegg, men kan potensielt oppnå høyere effektivitet og større elektriske utganger.

For det andre ble varmen bokstavelig talt ført fra et sted til et annet. Ingeniører tenker typisk på at varme er et avfallsprodukt eller et biprodukt, men ikke bærer av energi. Varme leder så lett gjennom rørvegger og kanalarbeid, den kan ikke transporteres lett og brukes best på produksjonsstedet. Bruken av avanserte varmeoverføringsvæsker gjør transporten av varme gjennomførbar.

Varmeoverføringsvæsker må være nøye utformet for å ha høy varmekapasitet, høy termisk stabilitet og et bredt spekter av driftstemperaturer. De må enten forbli en væske eller opprettholde systemkompatible egenskaper som en gass. Et typisk varmeoverføringsfluid har driftsspesifikasjoner fra 12 ^o C til 400 ^o C (54 ^o F til 752 ^o F).