Im Gegensatz zur Stromerzeugung von Photovoltaik- und Windkraftanlagen, die natürlichen Schwankungen unterliegen, sind solarthermische Kraftwerke regelbar und können so die klimaneutralen Energiesysteme der Zukunft stabilisieren. Für die Überwachung des Flüssigsalz-Wärmespeichers im Kraftwerkskreislauf sind die Druckmessumformer von GEFRAN geeignet und sie stellen so den effizienten Betrieb der Anlagen sicher.
In solarthermischen Kraftwerken speichert eine Salzschmelze die Wärme, die durch die Sonnenkraft erzeugt wurde. So kann die Anlage auch nachts Dampf produzieren, der dann eine Turbine antreibt, die wiederum mit einem Generator gekoppelt ist. Hier wird die Bewegungsenergie in Strom umgewandelt.
GEFRAN-Druckmessumformer
Der effiziente Betrieb eines solarthermischen Kraftwerks ist allerdings nur möglich, wenn die Salzschmelze eine optimale Konsistenz hat. Die Flüssigkeit beginnt zu erstarren, wenn ihre Temperatur unter 270 °C sinkt. Ab einer Temperatur von <250 °C verwandelt sich die Schmelze in einen Keramikblock.
Dieser unerwünschte Prozess lässt sich durch den Einsatz von GEFRAN-Druckmessumformern verhindern. Die Hochtemperatur-Drucksensoren KE SIL2 messen Mediendrücke in Umgebungen mit Temperaturen von bis zu 538 °C (1000 °F) an der Membran und können so selbst kleinste Veränderungen in dem flüssigen Wärmespeicher erkennen.
Die Erfassung des Drucks erfolgt über ein hydraulisches System, das aus einer Kapillare mit einem Innendurchmesser von 0,1 mm besteht. In dieser findet sich eine nicht-komprimierbare Übertragungsflüssigkeit (NaK, Natrium/Kalium), die den Druck der heißen Salzschmelze auf eine Messmembran überträgt. Dort wandelt ein Dehnungsmessstreifen (DMS) die physikalische Größe „Druck“ in ein elektrisches Signal um, das an die übergeordnete Anlagensteuerung gesendet wird.
Hochtemperatur-Drucksensoren
Die KE SIL2-Hochtemperatur-Drucksensoren bieten Messbereiche von 0..17 bis 0..1000 bar bzw. 0..250 bis 0..15000 psi und weisen ein sehr geringes Signalrauschen von < 0.025 Prozent vom Endwert auf. Sie besitzen eine Autozero-Funktion und können darüber hinaus die durch die Variation der Massetemperatur verursachte Schwankung des Drucksignals durch eine automatische interne Kompensation unwirksam machen. Da der KE SIL2 eine SIL2-Zertifizierung besitzt (IEC/EN 62061/ IEC 61508), ist er auch in Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Funktionale Sicherheit einsetzbar. Die Sensoren besitzen einen Stromausgang mit 4…20 mA und verfügen über einen Verpolungs- und Kurzschlussschutz sowie einen kompensierten Temperaturbereich von 0 …+85 °C.
