Orientamento preciso degli eliostati negli impianti solari a torre

Negli impianti solari a torre, la luce riflessa da numerosi specchi è diretta verso un ricevitore: una piccola area nella parte superiore della torre. Il calore risultante, fino a 800 °C, è utilizzato per generare vapore per alimentare una centrale elettrica a turbina. La maggior parte degli impianti si trova in deserti o aree desertiche con un alto grado di radiazioni solari. Queste aree sono caratterizzate da fluttuazioni estreme di temperatura tra giorno e notte, con temperature sia molto alte sia estremamente basse. Ciò significa che, nonostante le condizioni di secchezza generale, è possibile che via sia della condensa. Sabbia e polvere sono generalmente molto diffusi, e possono verificarsi frequentemente tempeste di sabbia. Gli impianti di grandi dimensioni sono composti da diverse decine di migliaia di eliostati (apparecchi contenenti uno specchio mobile o comandato, utilizzato per riflettere la luce solare in una direzione fissa).

Gli specchi mobilidovrebbero sempre dirigere la luce solare precisamente sulla superficie target. I punti di messa a fuoco devono essere distribuiti quanto più uniformemente possibile su questa superficie per evitare il surriscaldamento di punti specifici. L'allineamento degli specchi, calibrati con precisione, deve essere mantenuto costantemente durante il funzionamento. Poiché i singoli specchi possono essere posizionati fino a diverse centinaia di metri di distanza dalla torre, è necessaria una misurazione estremamente precisa dell'angolo orizzontale e verticale, vale a dire della rotazione e dell'inclinazione della superficie dello specchio. La tecnologia utilizzata a tale scopo deve essere in grado di resistere a difficili condizioni ambientali in termini di temperatura, umidità e contaminazione. La tecnologia richiede inoltre un alto livello di immunità alle interferenze elettriche causate dai fulmini.

La rotazione orizzontale è rilevata con precisione da un encoder rotativo magnetico serie MNI40 ad alta risoluzione. L'encoder rotativo può essere facilmente integrato nell'azionamento. Il campionamento avviene senza contatto, e il dispositivo non richiede parti soggette a usura meccaniche. I sensori di inclinazione del tipo F99 sono utilizzati per determinare l'angolo di inclinazione dell'orientamento verticale. Questi sensori determinano l'angolo in modo puramente elettronico, e non utilizzano componenti meccanici. Entrambi i sensori sono progettati per funzionare in condizioni ambientali difficili. Sono in grado di resistere a temperature estreme, umidità, sporcizia e urti meccanici.

Sensore d'inclinazione INY060D

• Sensore d'inclinazione a due assi
• Intervallo di misurazione: -30° … +30°
• Precisione assoluta: ≤ ±0,2°
• Precisione di ripetizione: ≤ ±0,04°
• Temperatura ambiente: -40 °C … +85 °C
• Risoluzione: ≤ 0,02°
• Grado di protezione IP68/69K

Encoder incrementale MNI40N:r:

• Assenza di usura, rilevamento magnetico senza contatto
• Design robusto (alto grado di tenuta alla polvere; resiste ad umidità, sporcizia ed effetti meccanici)
• Conteggio impulsi: max. 7.200
• Temperatura di esercizio: -40 °C … +100 °C
• Grado di protezione: DIN EN 60529, IP67, IP68, IP69K

Entrambe le serie di sensori includono versioni di dispositivi che sono state appositamente adeguate per l'utilizzo in questa applicazione. È possibile effettuare ulteriori personalizzazioni per soddisfare requisiti specifici. Le modifiche già disponibili includono modifiche al fissaggio meccanico e al design dell'interfaccia elettrica, nonché una maggiore risoluzione. Il sensore di inclinazione è particolarmente semplice da installare, poiché non deve essere collegato meccanicamente ad un azionamento.

• Rilevamento della posizione ad alta precisione lungo due assi per un rilevamento accurato dell'eliostato in base alla posizione del sole
• Orientamento estremamente preciso verso il ricevitore per la massima efficienza
• Dispositivi robusti per l'utilizzo in condizioni estreme
• Personalizzazione dei sensori in base all'applicazione e al sistema