Bomba de fluido de transferência de calor para energia solar concentrada

Transportando suavemente os líquidos de transferência de calor

As bombas de fluido de transferência de calor (HTF) fazem circular o óleo térmico através dos coletores parabólicos para aquecê-lo e bombeá-lo para o gerador de vapor solar. As principais características das bombas de HTF são as altas temperaturas e o sistema de vedação dupla. Dependendo do tamanho da usina, as bombas de HTF podem ser do tipo dupla sucção ou sucção axial.

As bombas de fluido de transferência de calor (HTF) fazem circular o óleo térmico do circuito primário através dos coletores parabólicos para aquecê-lo e bombeá-lo:

  • para o gerador de vapor solar no sistema solar integrado de ciclo combinado híbrido (ISCC).
  • para o gerador de vapor solar no coletor parabólico sem armazenamento de calor.
  • para o gerador de vapor solar ou para os permutadores de calor do circuito secundário (sal fundido) no coletor parabólico com armazenamento de calor em sal fundido.

As principais características das bombas de HTF são as altas temperaturas e o sistema de vedação dupla.
Dependendo do porte da usina, as bombas de HTF podem ser do tipo dupla sucção ou sucção axial.

A Sulzer fornece as seguintes bombas de estágio simples como bombas de fluido de transferência de calor para coletores parabólicos sem usinas elétricas de armazenamento térmico:

HZB-HTF BBS/CD ZF OHH
Vazões
Até 4.000 m3/h/
17.500 US gpm
Até 5.000 m3/h/
22.000 US gpm
Até 2.600 m3/h/
11.440 US gpm
Até 2.250 m3/h/
10.000 US gpm
Alturas manométricas Até 340 m/
1.115 pés
Até 450 m/
1.500 pés
Até 300 m/
1.000 pés
Até 360 m/
1.200 pés
Pressões
Até 48 bar/
700 psi
Até 50 bar/
740 psi
Até 100 bar/
1.450 psi
Até 75 bar/
1.100 psi
Temperaturas Até 425°C/
800°F
Até 425°C/
800°F
Até 425°C/
800°F
Até 425°C/
800°F

Produtos

Processos e aplicações

Torre central de helióstato com Geração Direta de Vapor (DSG)

Torre central de helióstato com geração direta de vapor (DSG)

A torre central de helióstato será a opção mais promissora no futuro, uma vez que ocupa menos espaço e pode ser mais eficiente do que os coletores parabólicos. Esse recurso permite gerar taxas baixas de vapor saturado ou taxas altas de vapor superaquecido.

A torre central de helióstato gera energia elétrica a partir da luz solar, através do foco da radiação solar concentrada na torre montada do permutador de calor (receptor). O sistema usa milhares de espelhos de rastreamento solar chamados helióstatos para refletir a luz solar incidental dentro do receptor. Nesse caso, o fluido de transferência de calor (HTF) primário é a água, que será diretamente convertida em vapor.

Os nossos experientes engenheiros de serviço vão lhe ajudar a manter seus equipamentos rotativos aos mais altos níveis de disponibilidade e confiabilidade.

Torre central de helióstato com sal fundido e armazenamento térmico

Torre central de helióstato com sal fundido e armazenamento térmico

A torre central de helióstato será a opção mais promissora no futuro, uma vez que ocupa menos espaço e pode ser mais eficiente do que os coletores parabólicos. Esse recurso permite gerar altas taxas de vapor superaquecido.

Nesta variante, o fluido de transferência de calor (HTF) primário é o sal fundido frio à temperatura de 295 ºC, distribuído através da torre montada do permutador de calor (receptor). Os sais fundidos são aquecidos até cerca de 565°C, o que permite gerar alta velocidade superaquecida ou mesmo vapor supercrítico. Uma parte do sal fundido quente é armazenada no respectivo tanque, de modo que possa ser liberada após o pôr do sol; este sistema prolonga o tempo de operação da usina solar entre 6 e 7 horas.

Os nossos experientes engenheiros de serviço vão lhe ajudar a manter seus equipamentos rotativos aos mais altos níveis de disponibilidade e confiabilidade.

Sistema Solar Integrado de Ciclo Combinado Híbrido (ISCC)

Sistema solar integrado de ciclo combinado híbrido (ISCC)

Um híbrido entre uma usina elétrica baseada em combustíveis fósseis (ou seja, de ciclo combinado alimentada a gás) e uma usina solar. O campo solar (seja de coletores parabólicos, refletor linear de Fresnel ou torre central de helióstato) fornece mais vapor durante as horas de pico de radiação solar para alimentar a turbina de vapor principal. Essa configuração é utilizada normalmente para o aumento de potência de qualquer tipo de usina elétrica baseada em combustíveis fósseis.

Em uma usina de ciclo combinado, os gases de exaustão de altas temperaturas da turbina passam através da caldeira de recuperação de calor (HRSG), a partir da qual o vapor de alta pressão é enviado para uma turbina de vapor. Nas instalações com Sistema Solar Integrado de Ciclo Combinado Híbrido (ISCC), a energia térmica adicional do gerador de vapor solar é injetada na HRSG de uma usina de ciclo combinado convencional. Isso faz aumentar a geração de vapor e consequentemente, a produção de energia elétrica a custos muito baixos.

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Refletor linear de Fresnel

Refletor linear de Fresnel

O refletor linear de Fresnel é a tecnologia de recepção que proporciona o menor custo de investimento. A economia se explica pela utilização de espelhos planos baratos e de um sistema de rastreamento muito simples.

A largura do refletor linear de Fresnel pode facilmente ser três vezes a largura dos coletores parabólicos. Desse modo, a mesma quantidade de energia pode ser captada com apenas uma fração do comprimento do tubo absorvedor. A Geração Direta de Vapor (DSG) normalmente permite gerar apenas baixas taxas de vapor saturado.

Os nossos experientes engenheiros de serviço vão lhe ajudar a manter seus equipamentos rotativos aos mais altos níveis de disponibilidade e confiabilidade.

Coletores parabólicos com armazenamento térmico de sal fundido

Coletores parabólicos com armazenamento térmico de sal fundido

Os coletores parabólicos com armazenamento térmico têm sido amplamente testados desde o início dos anos 2000, em diversas localidades da Espanha. Um coletor parabólico é um tipo de coletor de energia térmica solar; ele foi projetado como um grande espelho parabólico com um tubo circundante no ponto focal.

Nessa variante, a porção do óleo térmico usada como fluido de transferência de calor (HTF) primário é distribuída pelo permutador de calor, no qual o calor é transferido para os sais fundidos que estão distribuídos em um circuito secundário. O calor é armazenado no tanque de sal fundido quente para ser liberado após o pôr do sol, o que faz prolongar o tempo de operação da usina solar entre 6 e 7 horas. A temperatura de funcionamento ideal é condicionada pelo óleo térmico a cerca de 350ºC, o que permite gerar apenas taxas baixas de vapor.

Os nossos experientes engenheiros de serviço vão lhe ajudar a manter seus equipamentos rotativos aos mais altos níveis de disponibilidade e confiabilidade.

Coletores parabólicos sem armazenamento térmico

Coletores parabólicos sem armazenamento térmico

Os coletores parabólicos sem armazenamento térmico integram a tecnologia de receptação mais amadurecida, uma vez que foram amplamente testados desde o final dos anos 80, no Deserto de Mojave (EUA). Um coletor parabólico é um tipo de coletor de energia térmica solar. Ele foi projetado como um grande espelho parabólico com um tubo circundante no ponto focal.

Em uma usina com coletores parabólicos, a luz solar é refletida pelos espelhos e concentrada no tubo em que o óleo térmico usado como fluido de transferência de calor (HTC) primário é distribuído. A temperatura de funcionamento ideal do óleo térmico gira em torno de 350 ºC, o que permite gerar baixas taxas de vapor. Essas usinas solares sem armazenamento térmico podem operar somente durante as horas de pico de radiação solar.

Os nossos experientes engenheiros de serviço vão lhe ajudar a manter seus equipamentos rotativos aos mais altos níveis de disponibilidade e confiabilidade.

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