Misurazione dell'umidità nel liquido di trasferimento del calore di un impianto solare termico.

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Le centrali solari termiche utilizzano il calore generato dal sole per azionare le turbine. L'assenza di umidità nel tubo di trasferimento del calore è fondamentale per la sicurezza.

Sta emergendo un nuovo metodo di generazione di energia che utilizza l'energia solare per azionare indirettamente le turbine, anziché le celle fotovoltaiche.

Il sistema funziona grazie all'impiego di schiere di specchi concavi, che riflettono l'energia solare su un tubo centrato nel punto focale della schiera di specchi. Il tubo è costituito da due strati di vetro, un tubo interno oscurato per assorbire il calore, circondato da un tubo di vetro trasparente per garantire la dispersione del calore in modo uniforme lungo l'intera circonferenza del tubo di trasferimento del calore. Il tubo centrale è riempito con una miscela di bifenile/difenil-ossido. Questo fluido è simile all'acqua per quanto riguarda la viscosità, l'aspetto, la capacità termica e altre caratteristiche, a parte il suo punto di congelamento, che è di circa 20°C, e, cosa più importante per il suo scopo, un punto di ebollizione che si avvicina ai 300°C. Ciò gli conferisce le caratteristiche ideali per trasferire il calore prodotto dagli impianti solari, a condizione che il fluido non si congeli nelle notti fredde. Per questo motivo il fluido viene mantenuto a circa 60°C durante la notte.

Gli array di specchi sono disposti in file e il fluido di trasferimento scorre ad anello intorno ad essi fino a una centrale elettrica al centro del sito. La generazione di energia avviene tramite una turbina a vapore convenzionale, il cui vapore è prodotto da scambiatori di calore, mentre altri scambiatori di calore immersi in serbatoi di salamoia salina sono utilizzati per catturare il calore in eccesso durante il giorno e continuare la generazione di energia di notte, mantenendo la temperatura dell'anello al di sopra del punto di congelamento del fluido. Data la vicinanza all'acqua in due fasi del processo, esiste un notevole potenziale di ingresso di umidità nel circuito del fluido.

Lo scopo della misurazione dell'umidità è evitare il rischio di formazione di sacche di vapore nel circuito di circolazione a causa dell'elevata concentrazione di umidità disciolta nella miscela di bifenile/ossido di difenile. Il motivo è che se si verifica una saturazione dell'umidità nel fluido alle temperature notturne di 60°C, l'acqua liquida separata vaporizzerebbe quando la temperatura aumenta per il funzionamento diurno, creando sacche di vapore in pressione. Il pericolo è che la presenza di tali sacche di vapore possa causare un aumento significativo della pressione all'interno del circuito del fluido, con conseguenti perdite e danni permanenti. Durante il funzionamento effettivo dell'impianto, l'umidità all'interno del fluido viene fatta bollire mentre passa attraverso un separatore di vapore. Il vapore risultante viene trasferito ai condensatori./p>

Tuttavia, per garantire l'efficienza del separatore di vapore e per assicurare che il contenuto di umidità del fluido non raggiunga livelli tali da provocare danni, è fondamentale monitorare costantemente il contenuto di umidità del fluido di trasferimento del calore.