Thermografische Überwachung von Solarturmkraftwerken - SPTC

Solarturmkraftwerke gehören zur Kategorie der solarthermischen Kraftwerke, deren Grundprinzip auf der Absorption von Direktstrahlung der Sonne und ihrer Umwandlung in Wärmeenergie beruht. Das erfolgt in einem hocheffektiven Absorber der im oberen Teil eines bis zu 250 m hohen Solarturmes angeordnet ist. Um den Solarturm sind am Boden in konzentrischen Kreisen mit Durchmessern bis zu mehreren Kilometern Tausende motorisch bewegbare Spiegel (sogenannte Heliostate) angeordnet, die durch eine Steuerung permanent so ausgerichtet werden, dass sie die Sonnenstrahlung möglichst optimal auf den Absorber konzentrieren.

Vom Absorber wird diese Wärmeenergie in der Regel durch flüssiges Salz als Trägermedium abgeleitet und mittels eines Wärmetauschers zur Dampferzeugung für die nachfolgende Gewinnung von Elektroenergie mit herkömmlichen Dampfturbinen und Generatoren verwendet.

Die sehr gute Speicherfähigkeit dieses flüssigen heißen Salzes als Wärmeträgermedium bringt den großen Vorteil gegenüber anderen Formen der Solarenergiegewinnung mit sich, dass die Erzeugung von Elektroenergie kontinuierlich stattfinden kann.

Mit Solar Power Tower Check (SPTC) bietet InfraTec ein hochleistungsfähiges System zur vollautomatischen Fernüberwachung der Oberflächentemperatur des kompletten Absorbers eines Solarturmes an. Solar Power Tower Check (SPTC) arbeitet auf Basis der Infrarot-Thermografie-Technologie und liefert zuverlässig wichtige Messdaten für den optimalen und sicheren Betrieb einer Schlüsselstelle des Solarturmkraftwerkes.

Solar Power Tower Check - Solarturm - Bildnachweis: © iStock.com / paulrommer

Speziallösung Solar Power Tower Check

  • System umfasst bis zu acht hochauflösende HD-Infrarot-Thermografiekameras mit Spezialkalibrierung zur präzisen Temperaturmessung mit höchster lateraler Auflösung
  • Super-Teleobjektiv mit 265 mm Brennweite zur Sicherstellung bestmöglicher Messbedingungen
  • Genaue Temperaturerfassung jedes einzelnen Rohres (Durchmesser 50 mm) aller Absorberpanele
  • Vollredundantes Industriesystem
  • Spezialsoftware mit Darstellung der genauen Absorbertemperaturverteilung
  • Ankopplung an das Kraftwerkleitsystem zur Datenübergabe, -sicherung und -archivierung
  • Wetterschutzgehäuse mit Heizung, Kühlung, zusätzlichem Sonnenschutz und Spezialschutzfenster, montiert an einem Mast mit Feinjustierung

Systemstruktur

Solar Power Tower Check - Skizze



  1. Verschiedene Infrarotkameras im Schutzgehäuse mit Anschlusskasten
  2. Parametrierung, Administration, Anzeige, Auswertung bzw. Wiedergabe auf Standard-PCs an verschiedenen Orten
  3. SPTC-System
  4. Solarturm
  5. TCP / IP
  6. TCP / IP
  7. Alarmsignal
  8. 19"-Schaltschrank
  9. Schnittstelle zur Leitzentrale und Heliostatsteuerung
  10. Kamera
  11. Anschlusskasten

Automatisierte Überwachung von thermischen Solarturmanlagen mittels Thermografie

Die Rohre des Absorbers eines Solarturmkraftwerkes werden durch die von den Heliostaten konzentrierte Sonnenstrahlung im Betrieb stark aufgeheizt. Die dabei entstehenden Temperaturen und deren örtliche Verteilung auf den Absorberpanelen misst SPTC ohne jegliche Interaktion eines Bedieners. Das System überträgt die Messwerte an das Leitsystem, das daraus die Signale zur Steuerung der einzelnen Heliostate berechnet. Auf diese Weise wird ein optimales Absorptionsverhalten eingestellt, das den effizienten Betrieb der Anlage sichert.

Solar Power Tower Check - Software-Screenshot
Solar Power Tower Check - Software-Screenshot
Solar Power Tower Check - Software-Screenshot

Zur Überwachung der Temperaturentwicklung des gesamten Solarabsorbers sowie zur Vermeidung von Überhitzungen können Grenzwerte festgelegt werden, bei deren Überschreitung automatisch entsprechende Warnungen ausgegeben werden.

Hochzuverlässige Komponenten und ein flexibler Aufbau kennzeichnen die schlüsselfertige Überwachungslösung SPTC. Sie kann daher leicht an die verschiedenen Gegebenheiten und Systemumgebungen in Solarturmkraftwerken angepasst werden.

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Deutschland

InfraTec GmbH
Infrarotsensorik und Messtechnik
Gostritzer Str. 61 – 63
01217 DresdenDEUTSCHLAND

Eigenschaften und Vorteile

  • Exzellente geometrische Auflösung mit (1.024 x 768) IR-Pixeln sowie spezielle Teleobjektive ermöglichen eine exakte und wiederholgenaue Messung der Absorbertemperaturen auch aus größeren Entfernungen
  • Vollautomatischer Betrieb und Überwachung rund um die Uhr verringern Wartungskosten und sorgen für optimale Abläufe
  • Verlässliche Alarmierung bei festgelegten Vor- und Hauptgrenzwerten
  • Hohe Messgenauigkeit durch automatischen Temperaturabgleich
  • Komplexe Kompensation von Umgebungseinflüssen
  • Temperaturverlaufsaufnahme und -analyse
  • Kundenspezifische Systemanpassung und -einstellung
  • Haupt-Display mit Möglichkeiten zur Parametrierung, zur Überwachung, zum Betrieb, zur Darstellung, zur Bewertung und Wiedergabe mit der SPTC-Software
  • Abruf aller gemessenen Daten für Vergleiche und Optimierung
  • Optionaler Fernzugriff
  • Flexibler Aufbau zur leichten Anpassung an unterschiedliche Systemumgebungen
  • Schlüsselfertige Lösung mit Inbetriebnahme, Abnahme, Training und Service für das komplette System
  • Zuverlässiger 24/7 Betrieb unter verschiedensten Umgebungsbedingungen
  • Innovative Messtechnik entwickelt mit der Kompetenz aus über 25 Jahren Erfahrung im Bereich der Infrarotthermografie

Wärmebildkameras für SPTC

  • Wärmebildkamera VarioCAM® HD Z von InfraTec
    VarioCAM® HD Z

    VarioCAM® HD Z

    Kategorie

    Stationäre Industriesysteme

    Bildformat (IR-Pixel)

    (1.024 × 768) IR-Pixel

    Detektortyp
    Ungekühltes Mikrobolometer Focal Plane Array
    Bildfeldrechner
    Neu
  • Wärmebildkamera VarioCAM® HD head von InfraTec
    VarioCAM® HD head 900

    VarioCAM® HD head 900

    Kategorie

    Stationäre Industriesysteme

    Bildformat (IR-Pixel)

    (2.048 × 1.536) IR-Pixel

    Detektortyp
    Ungekühltes Mikrobolometer Focal Plane Array
    Bildfeldrechner
  • Wärmebildkamera VarioCAM® HD head 600 von InfraTec
    VarioCAM® HDx head 600

    VarioCAM® HDx head 600

    Kategorie

    Stationäre Industriesysteme

    Bildformat (IR-Pixel)

    (640 × 480) IR-Pixel

    Detektortyp
    Ungekühltes Mikrobolometer Focal Plane Array
    Bildfeldrechner
  • Wärmebildkamera VarioCAM® HD head von InfraTec
    VarioCAM® HD head 800

    VarioCAM® HD head 800

    Kategorie

    Stationäre Industriesysteme

    Bildformat (IR-Pixel)

    (1.024 × 768) IR-Pixel

    Detektortyp
    Ungekühltes Mikrobolometer Focal Plane Array
    Bildfeldrechner
  • Wärmebildkamera VarioCAM® HD head von InfraTec
    VarioCAM® HD head 700

    VarioCAM® HD head 700

    Kategorie

    Stationäre Industriesysteme

    Bildformat (IR-Pixel)

    (1.280 × 960) IR-Pixel

    Detektortyp
    Ungekühltes Mikrobolometer Focal Plane Array
    Bildfeldrechner
  • Wärmebildkamera VarioCAM® HD head von InfraTec
    VarioCAM® HD head 600

    VarioCAM® HD head 600

    Kategorie

    Stationäre Industriesysteme

    Bildformat (IR-Pixel)

    (640 × 480) IR-Pixel

    Detektortyp
    Ungekühltes Mikrobolometer Focal Plane Array
    Bildfeldrechner