Orientação precisa de heliostatos em usinas elétricas de torre solar

Em usinas de energia de torre solar, a luz refletida de vários espelhos é direcionada a um receptor, uma pequena área no topo da torre. O calor resultante (até 800 °C) é usado para gerar vapor para alimentar uma usina de turbina. A maioria das usinas está localizada em áreas desérticas ou com alto grau de radiação solar. Essas áreas são caracterizadas por flutuações extremas de temperatura entre o dia e a noite, atingindo temperaturas muito altas e extremamente baixas. Isso significa que, apesar da desidratação geral, pode-se esperar condensação. Areia e poeira geralmente são predominantes, e tempestades de areia podem ocorrer com frequência. As grandes usinas são compostas por dezenas de milhares de heliostatos (um aparelho que contém um espelho móvel ou direcionado, usado para refletir a luz solar em uma direção fixa).

Os espelhos móveis devem sempre direcionar a luz solar com precisão para a superfície do alvo. Seus pontos de foco devem ser distribuídos da forma mais uniforme possível por toda essa superfície para evitar o superaquecimento de pontos específicos. O alinhamento dos espelhos calibrados com precisão deve ser mantido constantemente durante a operação. Uma vez que os espelhos individuais podem ser posicionados a centenas de metros de distância da torre, é necessária uma medição de alta precisão do seu ângulo horizontal e vertical, ou seja, a rotação e a inclinação da superfície do espelho. A tecnologia usada para essa finalidade deve ser capaz de suportar as condições ambientais adversas em termos de temperatura, umidade e contaminação. A tecnologia também requer um alto nível de imunidade à interferência elétrica causada por raios.

A rotação horizontal é detectada com precisão por um codificador rotativo magnético da série MNI40 em alta resolução. O codificador rotativo pode ser facilmente integrado ao acionamento. A amostragem não tem contato e o dispositivo não requer nenhuma peça sujeita a desgaste mecânico. Os sensores de inclinação do tipo F99 são usados para determinar o ângulo de inclinação da orientação vertical. Esses sensores determinam o ângulo eletronicamente e não usam componentes mecânicos. Ambos os sensores foram concebidos para funcionar em condições ambientais adversas. Eles podem suportar temperaturas extremas, umidade, sujeira e choque mecânico.

Sensores de inclinação INY060D

• Sensor de inclinação de dois eixos
• Intervalo de medição: -30° a +30°
• Precisão absoluta: ≤ ±0,2°
• Precisão de repetição: ≤ ±0,04°
• Temperatura ambiente: -40 °C … +85 °C
• Resolução: ≤ 0,02°
• Grau de proteção IP68/69K

Codificador rotativo incremental MNI40N:r:

• Detecção magnética sem contato e livre de desgaste
• Design robusto (alto grau de vedação contra poeira, resiste a umidade, sujeira e efeitos mecânicos)
• Contagem de pulsos: máx. 7.200
• Temperatura de operação: -40 °C … +100 °C
• Grau de proteção: DIN EN 60529, IP67, IP68, IP69K

Ambas as séries de sensores incluem versões de dispositivos que foram especialmente adaptadas para uso nesta aplicação. Personalizações adicionais podem ser feitas para atender a requisitos específicos. As modificações já disponíveis incluem alterações na fixação mecânica e no projeto da interface elétrica, além de maior resolução. O sensor de inclinação é especialmente fácil de instalar porque não precisa ser conectado mecanicamente a um acionamento.

• Detecção de posição de alta precisão ao longo de dois eixos para rastreamento preciso de heliostatos com base na posição do sol
• Orientação altamente precisa para o receptor para máxima eficiência
• Dispositivos resistentes para uso em condições extremas
• Personalização de sensores específica para aplicações e sistemas