Lösungen von Promat für Solarkraftwerke

Die Erdbevölkerung benötigt Energiequellen, die sicher und verlässlich sind. Sie sollen ein ausreichendes Energieangebot zu erschwinglichen Preisen dauerhaft sicherstellen. Erneuerbare Energien sind dafür die umweltfreundlichste Option. Unter allen Alternativen, die sich derzeit in der Entwicklung befinden, ist konzentrierte Solarthermie (CSP) wahrscheinlich die attraktivste, denn ihre Energiequelle ist in den sonnenreichen Regionen der Erde nahezu uneingeschränkt verfügbar.
Sonnenenergie – gebündelt, genutzt und gespeichert
Das Grundprinzip von CSP ist einfach: Sonnenstrahlen werden von Spiegeln auf einer Absorptionsfläche gebündelt ("konzentriert"). In diesem Brennpunkt wird ein Wärmeträger erhitzt und über Leitungen zu einem Dampfkraftwerk transferiert. Dort treibt der Wärmeträger Turbinen für die Stromerzeugung an. Thermische Energie kann auch in Wärmespeichern gelagert werden, um auch während der Nachtstunden für die Stromerzeugung zur Verfügung zu stehen.

Dämmsysteme von Promat für höchste Effizienz und Wirtschaftlichkeit
Die Herausforderung besteht darin, den Prozess der Speicherung und Nutzung von Sonnenenergie auf möglichst effektive und kostengünstige Art zu realisieren. Da es sich bei CSP um einen thermischen Vorgang handelt, kann die Verwendung einer hochleistungsfähigen Dämmung Wärmeverluste auf ein Minimum beschränken und somit für höchste Prozesseffizienz sorgen.

Wo liegen die Herausforderungen?
  • Wärmemanagement – Kontrolle von Energieverlusten – Prozessoptimierung
  • Maximale Reduzierung von Wärmeverlusten
  • Maximale Anlageneffizienz
  • Konstruktion für den Dauerbetrieb
  • Leichte Installation und zügiger Austausch während Instandsetzungsarbeiten
  • ROI für die Dämmung < 1–3 Jahre (Lebensdauer von mindestens 25 Jahren)
  • Reduzierung der Gesamtkosten für die Produktionsstätte (reduzierte mittlere Energiekosten)

Promat verfügt über die Erfahrung und das Know-how, diese Herausforderungen zu meistern. Wir bieten Ihnen eine Vielzahl qualitativ erstklassiger Produkte auf dem neuesten Stand der Technik. Auf dieser Grundlage entwickeln unsere Experten Lösungswege, die Ihren spezifischen Betriebsbedingungen gerecht werden. So erfüllen wir Ihre Erwartungen und stellen Ihren Projekterfolg sicher.

Unser Versprechen: Produkte und Lösungen von Promat bieten Ihnen immer eine optimale Kosten-Nutzen-Relation.

Anwendungslösungen von Promat

Solartürme für CSP

Bei der CPS-Technologie trifft das Sonnenlicht auf viele hundert, automatisch der Sonne nachgeführte Spiegel, jeder bis zu 1202 m groß ist. Die Spiegel reflektieren und fokussieren die Sonnenstrahlung auf einen Receiver in der Spitze des Solarturms (zwischen 30 und 250 m Höhe), der die Energie absorbiert und umwandelt. Es existieren zwei Haupttypen von Receivern, deren Betriebstemperatur (abhängig von der Methode des Wärmetransfers) bis 1000 °C betragen kann.

Volumetrische Receiver
Bei einem volumetrischen Receiver handelt es sich im Wesentlichen um ein riesiges keramisches Gewebe, das mit Luft durchströmt wird, die in der keramischen Absorberstruktur erhitzt wird. Die erhitzte Luft gibt ihre Wärme an Wasser ab, dessen Dampf über eine Turbine schließlich in elektrische Energie umgewandelt wird.

Zylindrische Receiver
Dieser Receivertyp entzieht die Wärme einem Bündel von Zylindern, in denen die Sonnenenergie durch eine Wärmeträgerflüssigkeit (HTF) zur Elektrizitätserzeugung weitergeleitet wird. Wenn es sich bei der HTF um Salzschmelze handelt, kann deren Temperatur von weniger als 300 °C auf über 500 °C ansteigen, wenn sie den Receiver verlässt. Temperaturen in dieser Größenordnung erfordern das bestmögliche Dämmsystem, um Wärmeverluste zu vermeiden und die volle thermische Energie beizubehalten.

Für beide Arten von Receivern gilt, dass ein passgenau konzipiertes Dämmsystem von Promat die Prozessleistung dramatisch verbessert. 

Promat bietet technische Lösungen für verschiedene Teile eines Solarturmkraftwerks:

Ofenkästen
Die Dämmung basiert hierbei hauptsächlich auf mikroporösen Produkten.

Rohrleitungen/Heißluftanlagen
Biolösliche Hochtemperaturwolle wird in der Nähe der Heizelemente eingesetzt, unterstützt durch MICROTHERM® MPS und MICROTHERM® QUILTED oder MICROTHERM® OVERSTITCHED. MONOLUX® oder PROMASIL® werden für geformte Systeme verwendet.

Wärmespeicher
Zum Einsatz kommen überwiegend PROMAGLAF® biolösliche Hochtemperaturmatten, MICROTHERM® QUILTED oder MICROTHERM® OVERSTITCHED, MONOLUX®, PROMABOARD® und PROMALIGHT®. Für Trennwände eignen sich Calciumsilikat-/Vermikulitplatten.

Äußeres Hitzeschild und rückseitige Receiverdämmung
Maßgeschneiderte SCUTTHERM®-Systeme mit extrem niedriger Sonnenabsorption.

Hohlraum des Receiverbereichs
Maßgeschneiderte SCUTTHERM®-Systeme mit extrem niedriger Sonnenabsorption.
Parabolrinnentechnik

Bei der Parabolrinnentechnik werden parallel angeordnete Parabolspiegel entlang ihrer drehbaren Nord-Süd- Achse der Sonne nachgeführt. Die von den Spiegeln reflektierten Sonnenstrahlen werden auf das Absorberrohr fokussiert und erhitzen die dort durchlaufende Wärmeträgerflüssigkeit (HTF). Die Temperatur am Absorberrohr beträgt um die 400 °C.

Kritische Stellen: Kugelgelenke und Dichtköpfe
Um dem Lauf der Sonne zu folgen, muss jeder Kollektor Drehbewegungen ausführen. Speziell gedämmte, schwenkbare Kugelgelenke sind für den Anschluss an andere Kollektoren sowie die Verteilerrohre, die die Wärmeträgerflüssigkeit beinhalten, erforderlich. Für Wartungsarbeiten muss das Dämmmaterial leicht auszubauen sein. Systeme aus MICROTHERM® MPS und flexible Außenhüllen, bestehend aus MICROTHERM® OVERSTITCHED-Paneelen, sind hierfür die ideale Lösung.

Brandschutz
Für die Wärmeträgerflüssigkeit besteht an den beweglichen Teilen der Kugelgelenke im Schadensfall Auslaufgefahr. Aufgrund der hohen Betriebstemperaturen kann es hier zu einer Selbstentzündung kommen. Promat hat für diesen Fall ein System flexibler Hüllen mit Edelstahloberfläche entwickelt. Damit ist sichergestellt, dass die Trägerflüssigkeit nicht bis zur Dämmung vordringen kann und die Brandgefahr an den Verbindungsstellen wirksam unterbunden wird. Dämmstoffe von Microtherm sind komplett nichtbrennbar.
Rohrleitungen und -träger

Die Größe einer CSP- Anlage erfordert ein ausgedehntes Rohrleitungsnetzwerk, das die unterschiedlichen Abschnitte miteinander verbindet. Übermäßige Wärmeverluste am Leitungssystem können die Gesamteffizienz der Anlage erheblich beeinträchtigen.

Wirtschaftlich und leistungsstark
Mikroporöse Dämmsysteme von Microtherm, bestehend aus Formteilen (MICROTERHM® MPS) für kleinere und flexiblen Dämmprodukten für größere Durchmesser, überzeugen durch eine Reihe von Vorteilen:
  • Höchste Leistung und kompakteste Bauweise aller am Markt erhältlichen Dämmsysteme
  • Leicht auszubauen bei Wartungsarbeiten oder Austausch
  • Schneller und unkomplizierter Einbau. Vorgefertigte Schalen und andere Formstücke verfügbar
  • Dauerhaft gleichbleibende Leistung. Keine Verschlechterung der Dämmeigenschaften während der Produktlebensdauer
  • Maßgeschneiderte Anfertigung
  • Kostengünstige Serienfertigung verglichen mit weniger effizienten, konventionellen Dämmprodukten
  • Einfachere Logistik und niedrigere Einbaukosten dank deutlich reduziertem Platzbedarf und maßangefertigter Produkte

Rohrträger
Neben der Dämmung des Rohrleitungssystems ist die Vermeidung von Wärmeverlusten an Stützvorrichtungen eine wichtige Voraussetzung, um Wärmebrücken durch direkten Metallkontakt zu verhindern. Microtherm-Produkte von Promat verfügen über eine hervorragende Druckfestigkeit und behalten ihre hervorragenden Dämmeigenschaften an Auflagepunkten ungeachtet des Gewichts der aufliegenden Rohre.