Thermografische Überwachung von Solarturmkraftwerken Solar Power Tower Check – SPTC
Solarturmkraftwerke gehören zur Kategorie der solarthermischen Kraftwerke auch bekannt als Concentrated Solar Power – CSP Technologie, 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) für Solarturmkraftwerke 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.
Systemeigenschaften
Multi-Kamerasystem zur 100-prozentigen Überwachung der Absorberfläche
Hochdetaillierte Messung der Paneltemperatur des Absorbers
Umfassende Konditionierung der Livebilder durch automatisierte Fokusnachführung, Größenentzerrung und Bildstabilisierung
Redundant ausgelegte Hard- und Software des Gesamtsystems
Hauptdisplay mit Möglichkeiten zur Parametrierung, Überwachung, Betrieb, Darstellung, Bewertung und Wiedergabe mit der SPTC-Software
Übersichtliche Grafiken mit Temperaturwerten der gesamten Absorberoberfläche, Warn- oder Alarmwerte in Tabelle
Kontinuierliche und schnelle Übertragung aller Temperatur- und Systemdaten an die zentrale Kraftwerkssteuerung
Systemanpassung und -einstellung nach Kundenwunsch
Vorteile des SPTC-Systems
Automatische Absorbertemperatur-Überwachung (24 h / Tag)
HD-Wärmebildkameras und optimierte Teleobjektive gewährleisten präzise und zuverlässige Temperaturmessungen über weite Strecken
Verringerung von Wartungskosten und Ausfällen im Solarturmkraftwerk
Kontinuierliche Echtzeit-Messung und Temperaturanalyse
Redundante Auslegung des Gesamtsystems für einen sicheren Betrieb
Komplexe Kompensation von Umgebungseinflüssen
Verlässliche Alarmierung bei festgelegten Grenzwerten
Spezial-Temperatur-Messalgorithmus und Software mit Schnittstelle zur Leitzentrale
Optimiertes System für Inbetriebnahme und Regelbetrieb von CSP-Solarturmkraftwerken (Concetrated Solar Power)
Optionaler Fernzugriff
Systemstruktur der Hard- und Software-Komponenten
A – Master-System
A1 ... A3 – IR-Kamera (im Schutzgehäuse mit Anschlusskasten)
A4 – PC 1
A5 – Temperaturkorrektur Software
A6 – SPTC Software
B – Slave-System
B1 ... B3 – IR-Kamera (im Schutzgehäuse mit Anschlusskasten)
B4 – PC 2
B5 –Temperaturkorrektur Software
B6 – SPTC Software
C – Modbus TCP / IP
D – Zentrales Kontrollsystem
Automatisierte Überwachung von thermischen Solarturmkraftwerken 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.
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.
Komponenten
HD-Wärmebildkameras mit höchster Auflösung von (1.024 × 768) IR-Pixeln
Robuste Industrietechnik mit 19"-Schaltschrank
Wetterfeste Schutzgehäuse für extreme Umweltbedingungen
Dezentrale, montierbare Komponenten (IR-Kameras, PC, Alarmeinheit), Glasfaserkabel für störungsfreie Datenübertragung
TCP / IP-basierter flexibler Aufbau
Hochredundanter Transmissionsabgleich aufgrund verschiedener Messmethoden
Redundante Stromversorgung und Datenübertragung, kompletter Datenaustausch über Master- und Slave-PC
Bedienerfreundliche SPTC-Software ermöglicht flexible Kundeneinstellungen
Software
Zusammengesetztes IR-Bild des Messbereiches der Absorberoberfläche und Darstellung der Temperaturmesswerte
Datenanalyse zum Abgleich der Transmission und des Zustandes der dazugehörigen Komponenten
Liveansicht der IR-Kameras mit Statusübersicht der redundanten Systemkomponenten
Produktflyer
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