Zrcadla v poušti
Každý z vás jistě zná pohádku o Sněhurce a klasickou otázku „Zrcadlo, zrcadlo, řekni mi, kdo je v zemi zdejší nejkrásnější?“Odpověď na tuto otázku vám ale ani tisíce zrcadel ve španělské poušti nedají, protože slouží k výrobě energie ze slunečního záření. Společnost HARTING podporuje věžové solární elektrárny robustními a spolehlivými konektory řady Han a PushPull pro napájení a přenos dat.
V solárních tepelných elektrárnách, z nichž jedna se nachází ve španělské Sierra Nevadě, soustřeďují tisíce jednotlivých zrcadel sluneční světlo do jediného bodu ve věži. Mnozí z nás si tento princip v dětství vyzkoušeli s lupou. Pokud soustředíme sluneční světlo z velké plochy na malý ohniskový bod, dokážeme snadno dosáhnout enormně vysokých teplot. Stejný efekt se využívá v tzv. věžových solárních elektrárnách. Sluneční světlo je zde zachycováno na zrcadlových plochách o rozloze až 100 hektarů. Díky inteligentnímu nastavení zrcadel je soustředěno do jediného bodu na vrcholu věže. Tam se nachází nádoba (nazývaná absorbér), která je naplněna vodou, olejem nebo kapalným dusičnanem. Kapalina se zahřívá na teplotu přes 1000 °C. Horká kapalina se následně přivádí do výměníku tepla, kde produkuje páru. Vodní pára se stejně jako v běžných elektrárnách používá k pohonu běžných parních turbín, které následně vyrábějí elektřinu.
Neustálá výroba energie
Tento okruh ohřevu je v noci nebo v období slabého slunečního svitu doplněn tepelným zásobníkem. Tepelný zásobník se nabíjí během dne ve stejnou dobu, kdy systém vyrábí elektřinu. Systém tak zajišťuje nepřetržitou a stálou výrobu energie. Tepelný zásobník se skládá ze dvou oddělených nádrží s kapalnou solí tvořenou ze 60 % dusičnanem sodným a ze 40 % dusičnanem draselným. Při plnění zásobníku se sůl čerpá z chladnějšího zásobníku přes výměník tepla do druhého teplejšího zásobníku. Ten uchovává tepelnou energii po dobu několika hodin a v ideálním případě ji může dodávat pro výrobu elektřiny po celou noc. Pro zajištění vysoké účinnosti systému musejí být všechna zrcadla vždy soustředěna přesně na ohnisko věže. Za tímto účelem jsou zrcadlové komponenty, nazývané heliostaty, vybaveny polohovacími pohony pro sledování zrcadel. Ty podle polohy slunce neustále nastavují zrcadla směrem k vrcholu věže. Každý heliostat k tomu vyžaduje rozvodnou skříň pro přívod energie a dat. Pro napájecí a datové kabely se používají robustní a spolehlivé konektory HARTING, které umožňují rychlé a levné provedení oprav a přestaveb. Pokud je třeba vyměnit rozvodnou skříň, konektory se jednoduše odpojí, vloží se nová rozvodná skříň a během několika sekund se konektory znovu připojí. Tím se minimalizují prostoje zrcadel.
Nejlepší podmínky pro tento typ elektrárny jsou ve slunečných oblastech s malým srážkovým úhrnem. Výhodné jsou suché pouštní oblasti s dlouhým a intenzivním slunečním svitem. Ideální lokalitou je španělská Sierra Nevada, kde však zároveň panují drsné přírodní podmínky. Plastová nebo kovová pouzdra konektorů a jejich těsnicí materiály jsou navrženy tak, aby byly odolné vůči prachu, ozónu a UV záření. Stejně jako u všech venkovních aplikací musejí konektory snadno odolávat nadměrným teplotním výkyvům. Rozvodné skříně jsou hermeticky uzavřeny a chráněny proti vlhkosti. Mají pouze jednu membránu, která při kolísání teplot prostředí vyrovnává tlak. Provozovatelé tohoto zařízení spoléhají na konektory HARTING, které zajišťují těsnost, bezpečné napájení a přenos dat. Napájení zajišťuje naše řada Han. Data pro správné nastavení zrcadel lze přenášet prostřednictvím sítí Ethernet s elektrickými konektory RJ45 PushPull nebo optickými duplexními konektory PushPull LC.
Pokud dojde k poruše v rozvodné skříni, hrozí nebezpečí, že ostatní heliostaty nebudou správně zásobovány kritickými údaji pro nastavení, neboť datová vedení jsou zapojena do série. Z tohoto důvodu jsou kabely zapojeny na principu řetězového zapojení. Během servisu mohou servisní pracovníci vzájemně propojit vstupní a výstupní konektory a tím přemostit vadnou stanici, aniž by došlo k ovlivnění ostatních stanic.
S robustními a spolehlivými konektory HARTING a vysoce odolnými kabely od partnerského výrobce mají provozovatelé tepelných solárních elektráren k dispozici kompletní řešení kabelů a konektorů z jednoho zdroje. To zajišťuje hladké a optimálně koordinované řešení s optimálním výkonem, které přispívá k úspěchu věžové solární elektrárny z hlediska ekologie i výnosů.
