Aplicación en la industria de la energía solar
En el campo de la fotovoltaica solar, las aplicaciones de válvulas se dividen en las siguientes dos partes.Primero, controlar el agua de refrigeración, el agua circulante y otros medios en el sistema de generación solar para asegurar el funcionamiento normal del mismo; y unaSistema de limpieza de paneles fotovoltaicos. Segundo, central solar.
Los paneles fotovoltaicos nos permiten generar electricidad de forma sostenible al convertir la energía solar en electricidad. Sin embargo, para garantizar un funcionamiento de alta energía de los sistemas fotovoltaicos, el flujo de líquido a través del sistema debe controlarse con precisión para mantener la temperatura y enfriar paneles y otros componentes críticos.
Sistema de refrigeración fotovoltaico:
En los sistemas fotovoltaicos de refrigeración, se utilizan válvulas para controlar el flujo del líquido refrigerante; Esto ayuda a mantener la temperatura de los paneles fotovoltaicos dentro de un rango seguro, asegurando un funcionamiento de alto rendimiento del sistema.
Ajuste de temperatura:
La temperatura de los paneles fotovoltaicos tiene un impacto significativo en su funcionamiento, y las válvulas pueden usarse para regular el flujo del líquido de refrigeración y mantener una temperatura constante, maximizando así la eficiencia de los paneles.
Sistema de limpieza:
Los paneles fotovoltaicos acumularán polvo y suciedad durante el funcionamiento, lo que afecta a su rendimiento. La válvula se utiliza para controlar la pulverización del líquido de limpieza y así asegurar que los paneles fotovoltaicos permanezcan limpios y maximizar la eficiencia de la generación de energía.
Las válvulas deben proporcionar transferencia constante de calor y flujo de fluidos, y soportar temperaturas, presiones y caudales extremos que pueden verse agravados por bajas temperaturas exteriores. Los materiales se hinchan, se doblan y deforman, requiriendo mantenimiento y reduciendo la producción de fábrica.
Desde el punto de vista del rendimiento y la fiabilidad, el esfuerzo termomecánico será la consideración más importante
1. CResistencia a orrosiones
Capaz de adaptarse a un uso prolongado bajo luz solar, humedad y ambientes lluviosos sin sufrir daños; El material de acero inoxidable es la primera opción.
2. HTolerancia a la temperatura de la IGH
Los paneles fotovoltaicos generan altas temperaturas durante el proceso de generación eléctrica, por lo que se requiere un sistema de refrigeración para mantener la temperatura dentro de un rango adecuado. Las válvulas deben poder funcionar de forma estable en ambientes de alta temperatura para garantizar la eficacia del sistema de refrigeración.
3. EAhorro de nergy
Las válvulas eléctricas suelen funcionar con electricidad, lo que les permite lograr un alto control energético y reducir el consumo energético. En comparación con las válvulas manuales tradicionales, las válvulas eléctricas pueden regular el caudal con mayor precisión, reduciendo así el desperdicio de energía.
4. RControl de emoticos
Las válvulas equipadas con funciones de control remoto pueden facilitar la operación y la monitorización. El estado de la válvula puede ser monitorizado y controlado en cualquier momento y lugar mediante un sistema remoto para gestionar mejor el funcionamiento de la central fotovoltaica.
1.1 A través de la Central Solar Térmica
La central solar térmica de canal es una disposición en serie y paralela de múltiples colectores concentradores parabólicos en forma de canal para calentar el aceite térmico. El aceite térmico de alta temperatura transfiere calor al vapor a través de un intercambiador de calor, impulsando así la turbina de vapor para generar electricidad.
Debido a la madurez y fiabilidad de la tecnología de CSP por canal, actualmente alrededor del 90% de las plantas solares de CSP en el mundo son centrales eléctricas por canal de canal.
El medio de trabajo de la central eléctrica de canal es generalmente aceite térmico. Dado que el aceite de transferencia de calor se descompone a altas temperaturas, su temperatura máxima de funcionamiento suele estar limitada a unos 395°C. Tras intercambiar calor con vapor, la temperatura del aceite de transferencia de calor cae hasta unos 295°C.
Dado que el aceite térmico es inflamable y explosivo, el sellado externo del equipo es generalmente estricto, y el aceite térmico está estrictamente prohibido de filtrarse al medio ambiente para evitar el riesgo de combustión y explosión.
Para lograr una generación continua de energía en días lluviosos o de noche, las centrales eléctricas por canal suelen estar equipadas con sistemas de almacenamiento de calor de sales fundidas. El sistema de almacenamiento térmico consiste principalmente en depósitos calientes, tanques fríos, fluido de trabajo de sales fundidas y otros equipos. Cuando hace buen tiempo durante el día, el aceite térmico de alta temperatura calentado por energía solar calienta la sal fundida a unos 385°C y la almacena en un tanque de sal caliente. Por la noche o cuando el tiempo está nublado, la sal fundida a alta temperatura del tanque de sal caliente se utiliza para calentar el vapor y generar electricidad. Por lo tanto, una central solar termotérmica equipada con un sistema de almacenamiento de calor puede lograr una generación continua de energía las 24 horas.
1.2 Central Solar Térmica tipo torre
La mayor diferencia entre las centrales solares térmicas tipo torre y las centrales de tipo canal radica en las diferentes estructuras de las islas solares.
La central eléctrica de la torre consta de miles de espejos planos reflectantes que enfocan la luz solar en la torre absorbente de calor y calientan el fluido de trabajo. El principio se muestra en la Figura 2. El fluido de trabajo calentado intercambia calor con vapor para aumentar la energía del vapor.
Las centrales solares térmicas de torre generalmente utilizan sal fundida como fluido de trabajo, y su temperatura máxima de funcionamiento puede alcanzar los 565°C. En comparación con las centrales solares de torre, las centrales solares de torre tienen temperaturas de vapor más altas y una mayor eficiencia en generación de energía en ciclo Rankine.
Debido a la baja madurez técnica de las centrales de torre, actualmente hay relativamente pocas centrales de torre construidas con éxito en el mundo. Sin embargo, en comparación con el tipo de canal, el tipo torre presenta las ventajas de una baja inversión inicial y una alta eficiencia. En esta fase, las centrales solares térmicas tipo torre han sustituido la tendencia de la valle.
Además, para lograr una generación continua de energía, las centrales torre suelen estar equipadas con un sistema de almacenamiento de calor. La estructura del sistema de almacenamiento de calor es similar a la del tipo de canal.
2.2 Condiciones de trabajo de las válvulas
Las condiciones operativas de las plantas CSP con diferentes tipos técnicos son relativamente claras. Los parámetros operativos de las plantas CSP con diferentes capacidades unitarias serán distintos.
En las centrales de torre, debido a la gran altura de la torre colectora, la presión de trabajo del medio dentro de la isla solar suele ser mayor que la presión media del sistema de almacenamiento de calor. La presión de trabajo del sistema de almacenamiento de calor está entre 0,7 y 1,1 MPa.
La presión general de trabajo del aceite de transferencia de calor en una central eléctrica de canal está diseñada según la longitud del oleoducto de transferencia de calor. Por ejemplo, para una central eléctrica de 100 MW con canal, la válvula de aceite de transferencia de calor generalmente elige la Clase 600 lb.
2.3 Requisitos de válvulas
Dado que el fluido de trabajo dentro de la válvula de una central solar térmica es diferente al de las válvulas ordinarias, la estructura y los materiales utilizados en la válvula también son diferentes de los de las válvulas convencionales.
Para el sistema de recogida de calor de la central eléctrica, el medio circulante es aceite de transferencia de calor con características inflamables, por lo que los requisitos de fuga de la válvula son relativamente altos. El sellado del empaquetado suele ser una estructura de doble sellado de fuelle y relleno de grafito.
En el caso de las válvulas de sales fundidas, debido a la alta temperatura de trabajo de la sal fundida y a la fuerte propiedad oxidante de la sal fundida a altas temperaturas, esto provocará una fuerte corrosión tanto en metales como en no metales. Además, la sal fundida binaria se solidificará por debajo de 220°C. Una vez que la sal no se drena completamente en la válvula, no podrá abrirse ni cerrarse.
Las válvulas de sales fundidas tienen ciertos requisitos especiales en comparación con las válvulas ordinarias:
(1) Se puede asegurar el funcionamiento normal de la válvula cuando se abre y cierra con frecuencia, y la sal no debe acumularse en el cuerpo de la válvula durante la extracción de sal para evitar que la sal fundida se congele y impida el sellado de la válvula.
(2) El material del cuerpo de la válvula de sal fundida puede resistir la corrosión de la sal fundida.
(3) Las juntas y empaquetados no metálicos de la válvula pueden soportar la corrosión de la sal fundida a alta temperatura.
(4) El sistema de recogida de calor de la central solar térmica se ve afectado por la luz solar (cuando las nubes cubren el sol), por lo que el equipo funcionará de forma intermitente, de modo que la válvula puede soportar los requisitos de alternancia de temperaturas calientes y frías.
(5) Para evitar que la válvula de sal fundida se congele, esta generalmente está equipada con requisitos eléctricos de calefacción.
2.4 Selección de válvulas
Dado que la sal fundida tiene un punto de congelación alto, es necesario tener en cuenta el impacto de la solidificación de la sal fundida en la válvula al seleccionar la válvula.
Por lo tanto, las válvulas propensas a la acumulación de líquido en la cavidad media (como las válvulas de bola y las válvulas de compuerta) no son adecuadas para sistemas de sales fundidas.
Según el análisis de la experiencia de uso real, la selección general de válvulas de sales fundidas se divide en dos tipos:
1. Válvula de fuelle de cáliz, que está principalmente dirigida a válvulas de diámetro menor.
2. Válvula mariposa: Para tuberías de sal fundida de gran diámetro, generalmente se eligen válvulas mariposa.
Además, teniendo en cuenta la variabilidad de temperatura de las condiciones reales de trabajo y la seguridad de fugas de sales fundidas in situ, las válvulas de sales fundidas generalmente utilizan métodos de conexión de extremos soldados, y no es adecuado utilizar estructuras de brida para evitar fugas en la brida debido a cambios de temperatura.
