Salzschmelze-Umwälzpumpen lassen die primäre Wärmeträgerflüssigkeit (Salzschmelze) durch die Strahlungskollektoren zirkulieren, um sie aufzuwärmen und die Energie entweder an den solaren Dampferzeuger abzugeben, während hoher Sonneneinstrahlung zu speichern (Kaltsalzpumpen) oder nach Sonnenuntergang wieder zur Verfügung zu stellen (Heisssalzpumpen).
Sulzer bietet die folgenden vertikalen Pumpen als Salzschmelze-Umwälzpumpen sowohl für Heliostat-Zentralturm-Kraftwerke mit Salzschmelze und Wärmespeicher wie auch für Parabolrinnenkraftwerke an:
| VEY | |
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Förderleistung |
Bis zu 4.000 m3/h / 17.600 US gpm |
| Förderhöhe | Bis zu 350 m / 1.150 ft |
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Druck |
Bis zu 70 bar / 1.015 psi |
| Temperatur | Bis zu 600 °C / 1.100 °F |
Heliostat-Zentralturm-Kraftwerke sind die vielversprechendste Option für die Zukunft, weil sie weniger Platz benötigen und eine höhere Effizienz erreichen als Parabolrinnen-Kraftwerke. Sie ermöglichen eine Erzeugung von gesättigtem Dampf oder überhitztem Dampf.
Heliostat-Zentralturm-Kraftwerke erzeugen elektrische Energie aus Sonnenlicht, indem sie konzentrierte Sonnenstrahlung auf einen auf einem Turm montierten Wärmeaustauscher (Empfänger) fokussieren. Das System nutzt Tausende Spiegel zur Sonnennachführung (Heliostaten genannt), um eintreffendes Sonnenlicht auf den Empfänger zu leiten. In diesem Fall wird als primäre Wärmeträgerflüssigkeit (HTF) Wasser verwendet, das direkt in Dampf umgewandelt wird.
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Heliostat-Zentralturm-Kraftwerke sind die vielversprechendste Option für die Zukunft, weil sie weniger Platz benötigen und eine höhere Effizienz erreichen als Parabolrinnen-Kraftwerke. Sie ermöglichen eine Erzeugung von überhitztem Dampf
Bei dieser Variante wird als primäre Wärmeträgerflüssigkeit (HTF) kalte Salzschmelze bei etwa 295 ºC eingesetzt, die durch den auf dem Turm montierten Wärmetauscher (Empfänger) geleitet wird. Dort wird die Salzschmelze auf ungefähr 565°C erhitzt. Dies ermöglicht es, überhitzten oder sogar überkritischen Dampf zu erzeugen. Ein Teil der heissen Salzschmelze wird in einem Heiss-Salzschmelze-Tank gespeichert und kann nach Sonnenuntergang wieder abgegeben werden. Damit lässt sich die Betriebszeit der CSP-Anlage um etwa 6-7 Stunden verlängern.
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Hybrid zwischen Kraftwerk mit fossilen Brennstoffen (z. B. gasbefeuertes Kombikraftwerk) und CSP-Kraftwerk. Das Solarfeld (entweder Parabolrinnen, lineare Fresnel-Spiegelkollektoren oder Heliostat-Zentralturm) liefert bei hoher Sonneneinstrahlung zusätzlichen Dampf für die Hauptdampfturbine. Diese Konfiguration wird typischerweise zur Leistungssteigerung beliebiger Kraftwerke mit fossilen Brennstoffen verwendet.
In einem Kombikraftwerk werden Hochtemperatur-Abgase von der Turbine durch einen Abhitzedampferzeuger geleitet, aus dem Hochdruckdampf in eine Dampfturbine gelangt. In ISCC-Installationen wird zusätzliche Wärmeenergie aus dem solaren Dampferzeuger in den Abhitzedampferzeuger eines konventionellen Kombikraftwerks geleitet. Dies steigert die Dampfproduktion und damit die elektrische Leistung bei gleichzeitig relativ niedrigen Zusatzkosten.
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Lineare Fresnel-Spiegelkollektoren sind die Aufnahmetechnologie mit den geringsten Investitionskosten. Die Kosteneinsparungen ergeben sich aus kostengünstigen Planarspiegeln und einem sehr einfachen Nachführungssystem.
Die Breite linearer Fresnel-Spiegelreflektoren kann die von Parabolrinnen problemlos um das Dreifache übersteigen. Die gleiche Energiemenge lässt sich daher mit einem Bruchteil der Absorberröhrenlänge aufnehmen. Die direkte Dampferzeugung (DSG) ermöglicht normalerweise lediglich eine Erzeugung von gesättigtem Dampf
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Parabolrinnen-Kraftwerke mit Wärmespeicher wurden seit Anfang der 2000er Jahre an mehreren Standorten in Spanien umfassend getestet. Eine Parabolrinne ist eine Art Solarwärmeenergiekollektor. Sie besteht aus einem langen Parabolspiegel mit einer längsseits in der Brennlinie verlaufenden Röhre.
Bei dieser Variante wird ein Teil des als primäre Wärmeträgerflüssigkeit (HTF) eingesetzten Wärmeöls durch einen Wärmetauscher geleitet, in dem die Wärme auf eine in einem Sekundärkreislauf zirkulierende Salzschmelze übertragen wird. Die Wärme wird in einem Heiss-Salzschmelze-Tank gespeichert und kann nach Sonnenuntergang wieder abgegeben werden. Damit lässt sich die Betriebszeit der CSP-Anlage um etwa 6 - 7 Stunden verlängern. Die Betriebstemperatur wird auf ein Wärmeöloptimum von etwa 350 ºC eingestellt und ermöglicht somit nur mindere Dampfqualität.
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Parabolrinnen ohne Wärmespeicher sind die ausgereifteste Kollektortechnologie und wurden in den späten 80er Jahren umfassend in der Mojave-Wüste (USA) getestet. Eine Parabolrinne ist eine Art Solarwärmeenergiekollektor. Sie besteht aus einem langen Parabolspiegel mit einer längsseits im Brennpunkt verlaufenden Röhre.
In einem Parabolrinnenkraftwerk wird Sonnenlicht von einem Spiegel reflektiert und auf einem Rohr, in dem Wärmeöl als primäre Wärmeträgerflüssigkeit (HTF) zirkuliert, gebündelt. Die optimale Betriebstemperatur des Wärmeöls liegt bei etwa 350 ºC, womit sich Dampf von geringer Qualität erzeugen lässt. Diese CSP-Anlagen ohne Wärmespeicher können nur in Zeiten hoher Sonneneinstrahlung betrieben werden.
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