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ARCA Regler GmbH
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C(oncentrated) S(olar) P(ower)
Die Idee, Sonnenstrahlung in elektrische Energie umzuwandeln, ist nicht neu. Seit den 1980er Jahren werden sogenannte C(oncentrated) S(olar) P(ower) Kraftwerke in den U.S.A. betrieben. Hierbei wird mit Hilfe von Spiegeln, meistens Parabolrinnensysteme, die Strahlung auf einen sogenannten Receiver focusiert. Innerhalb des Receivers befindet sich ein Wärmeträgermedium, das durch die focusierte Strahlung erhitzt wird. Übliche Wärmeträgermedien sind Wärmeträgeröle, flüssige Salze und Wasser. Das so erhitzte Wärmeträgermedium übergibt die Energie in einem Wärmetauscher an den Wasser/ Dampfkreislauf. Hier wird mit Hilfe des so gewonnen Dampfes elektrische Energie erzeugt.

Prinzipiell unterscheidet man zwei Arten von Anlagen. Zum einen Anlagen, die mit Hilfe von Wärmeträgermedien im Solarfeld über einen Wärmetauscher Wasser erhitzen und so Dampf für den Dampfkreislauf zur Verfügung stellen. Diese Anlagen besitzen somit einen Wärmeträgerkreislauf und einen Wasser/ Dampf Kreislauf. Diesen Anlagetyp haben wir Ihnen hier dargestellt. Zum Anderen kann auch Wasser im Solarfeld direkt verdampft werden. Hier entfällt der Wärmetauscher.

Bei Anlagen mit Wärmeträgerölen als Medium werden im Solarfeld Temperaturen bis zu 400°C bei ca. 40 bar erreicht. Da Wärmeträgeröle oftmals giftig und leicht entzündlich sind, werden besondere Eigenschaften an die Ventile bezüglich der Abdichtung nach außen gestellt. Hier kommen Hochdruckventile der Baureihe ECOTROL® 6H mit Faltenbalgabdichtung zum Einsatz. Hierdurch wird auch bei hohen Temperaturen und entsprechenden Drücken der Austritt des Wärmeträgermediums in die Umwelt verhindert.

Anlagen, die das Wasser direkt im Solarfeld verdampfen, arbeiten zurzeit bei ca. 55 bar und 270°C. Hier sind aber in näherer Zukunft höhere Drücke und Temperaturen zu erwarten, wodurch eine Steigerung des Wirkungsgrades einhergeht.

Besonders gefordert sind die Regelarmaturen während des Anfahr- und Abfahrprozesses. Hier verhindern sie das Aufschwingen des Prozesse bzw. der Anlage. In diesem Zusammenhang ist ein genaues Regelverhältnis zu beachten. Da der An- und Abfahrprozess einmal pro Tag stattfindet, liegt hier ein besonderes Augenmerk auf den Regelarmaturen um eine entsprechende Verfügbarkeit und Effizienz der Anlage zu gewährleisten.

Das ARCA-Team
Dipl.-Ing. Rainer Müller
Senior Engineer
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