Introduzione
I concentratori lineari sono un tipo di impianto termico utilizzato per la generazione di elettricità. Questo tipo di impianto rientra nella categoria delle energie rinnovabili e ha recentemente visto un aumento nell'adozione a causa dell'incremento dei prezzi del carbone e dei progressi tecnologici rilevanti per il settore. Nonostante ciò, i concentratori lineari sono relativamente nuovi e contribuiscono solo in minima parte alla produzione elettrica globale (<0,2%). Tuttavia, mostrano un potenziale significativo per un'applicazione più ampia e un ulteriore sviluppo.
Descrizione del Processo
La luce solare viene concentrata su un tubo centrale posizionato al centro di una serie di specchi parabolici. La luce concentrata riscalda il fluido termovettore (olio termico, acqua, ecc.) che scorre attraverso il tubo centrale. È possibile far bollire l'acqua direttamente e poi inviare il vapore alla turbina, oppure utilizzare il calore dell'olio termico per riscaldare l'acqua in un sistema separato che poi si trasformerà in vapore.
Il metodo descritto da questo punto in poi è per un sistema che utilizza olio termico.
L'olio termico caldo lascia il serbatoio di stoccaggio e passa attraverso un generatore di vapore (scambiatore di calore). L'acqua viene riscaldata dall'olio fino a trasformarsi in vapore. Il vapore viene poi inviato a una turbina a vapore e l'olio termico 'freddo' viene restituito a un serbatoio di stoccaggio.
Il vapore entra nella turbina a vapore e la fa ruotare mentre passa attraverso le pale. La turbina a vapore è collegata a un alternatore tramite un riduttore e l'alternatore genera elettricità. Il vapore viene poi condensato da un condensatore e pompato di nuovo al generatore di vapore dove viene nuovamente trasformato in vapore.
L'elettricità generata dall'alternatore viene distribuita a un trasformatore elettrico dove la tensione viene aumentata. La corrente elettrica viene poi inviata attraverso una stazione di smistamento all'aperto e nella rete nazionale. Aumentare la tensione riduce le perdite quando l'energia viene distribuita attraverso la rete nazionale.
Le torri di raffreddamento modulari vengono utilizzate per raffreddare il vapore fino a condensarlo. L'acqua di raffreddamento fredda viene inviata dalla torre di raffreddamento al condensatore dove viene riscaldata dal vapore. Il vapore cambia stato e diventa condensa. L'acqua di raffreddamento 'calda' viene poi distribuita alla torre di raffreddamento dove il calore viene trasferito all'aria ambiente.
Dettagli del Modello 3D
Questo modello 3D mostra tutti i principali componenti associati a un tipico concentratore lineare, tra cui:
- Concentratore lineare.
- Serbatoio di stoccaggio dell'olio termico caldo.
- Serbatoio di stoccaggio dell'olio termico freddo.
- Pompe.
- Generatore di vapore.
- Turbina a vapore.
- Trasformatore elettrico.
- Condensatore della turbina.
- Stazione di smistamento all'aperto.
Come Funzionano le Centrali Solari a Concentrazione Lineare (CSP)
Il video qui sotto è un estratto dal nostro Corso Online di Ingegneria Meccanica ed Elettrica Spiegata.
Corsi di Ingegneria Online Correlati
Come Funzionano le Centrali Solari a Concentratore Lineare
Come Funzionano i Forni Solari
Come Funzionano i Tracciatori Solari
Come Funzionano le Centrali Solari