Orientation précise des héliostats dans les centrales à tours solaires

Dans une centrale à tour solaire, la lumière renvoyée par de nombreux miroirs est dirigée vers un récepteur – une petite zone située au sommet de la tour. La chaleur qui en résulte (jusqu’à 800 °C) permet de générer de la vapeur pour alimenter une centrale électrique à turbine à gaz. En règle générale, ces usines sont situées dans des déserts ou des zones désertiques avec un fort taux de rayonnement solaire. Ces zones se caractérisent par des variations de température extrêmes entre le jour et la nuit, avec des températures très élevées et extrêmement basses. En dépit de l’aridité de l’environnement, il faut donc s’attendre à la présence de condensation. Sable et poussière sont également très courants, et les éventuelles tempêtes de sable sont fréquentes. Les grandes usines sont composées de plusieurs dizaines de milliers d’héliostats (un appareil composé d’un miroir mobile ou motorisé, et utilisé pour renvoyer la lumière du soleil dans une direction précise).

Les miroirs mobiles doivent diriger la lumière du soleil sur la surface cible, avec précision et en toute circonstance. Les points focaux de ces miroirs doivent être répartis de manière aussi homogène que possible sur cette surface pour empêcher la surchauffe de certains points. Ces miroirs calibrés avec précision doivent rester parfaitement alignés pendant l’exploitation. Les différents miroirs peuvent être installés jusqu’à plusieurs centaines de mètres de la tour : il convient donc de mesurer très précisément leur inclinaison, aussi bien horizontale que verticale, c’est-à-dire, la rotation et l’inclinaison de la surface de chaque miroir. La technologie utilisée à cet effet doit être capable de résister à des facteurs environnementaux difficiles, notamment en termes de température, d’humidité et de contamination. Cette technologie doit aussi présenter une grande résistance aux interférences électriques dues à la foudre.

La rotation horizontale est détectée avec précision par un codeur rotatif magnétique de la série MNI40 à une haute résolution. Ce codeur rotatif peut être facilement intégré au système de commande. Le balayage se produit sans contact, et aucune pièce d’usure mécanique n’est requise pour cet appareil. Les détecteurs d’inclinaison de type F99 permettent de déterminer l’angle d’inclinaison de l’orientation verticale. Ces détecteurs déterminent l’angle de manière purement électronique et n’utilisent pas de composants mécaniques. Ces deux détecteurs sont conçus pour fonctionner malgré des facteurs environnementaux difficiles. Ils peuvent résister à des températures extrêmes, à l’humidité, à la saleté et aux chocs mécaniques.

Détecteur d’inclinaison INY060D

• Détecteur d’inclinaison selon deux axes
• Plage de mesures : -30 ° … +30 °
• Précision absolue : ≤ ±0,2 °
• Précision de répétition : ≤ ±0,04 °
• Température ambiante : –40 °C … +85 °C
• Résolution : ≤0,02 °
• Indice de protection IP68/69K

Codeur incrémental MNI40N :

• Absence d’usure, détection magnétique sans contact
• Conception robuste (forte imperméabilité à la poussière, résistance à l’humidité, à la saleté et aux facteurs mécaniques)
• Nombre d’impulsions : 7 200 max.
• Température de service : -40 °C … +100 °C
• Indice de protection : DIN EN 60 529, IP67, IP68, IP69K

Ces deux séries de détecteurs sont équipées de versions d’appareils spécialement adaptées pour cette utilisation précise. Ces versions peuvent être personnalisées pour répondre à des exigences spécifiques. Les modifications proposées de série comprennent les modifications apportées au système de fixation mécanique et à la conception de l’interface électrique, ainsi qu’une meilleure résolution. Le détecteur d’inclinaison est particulièrement facile à installer, car il n’a pas besoin d’être raccordé mécaniquement à un système de commande.

• Détection de position haute précision selon deux axes pour orienter précisément l’héliostat en fonction de la position du soleil
• Orientation de haute précision vers le récepteur pour une efficacité maximale
• Appareils robustes pour une utilisation dans des conditions extrêmes
• Personnalisation des détecteurs en fonction de l’application et du système