Spiegeltje, spiegeltje in de woestijn

"Spiegeltje, spiegeltje aan de wand" is de naam van een bekend Duits sprookje. "Wie is de schoonste van het land?"Dit wordt echter niet beantwoord door de spiegels in de Spaanse woestijn. Daar wordt met behulp van meerdere duizenden spiegels de energie van de zon geoogst voor hernieuwbare energie. HARTING ondersteunt zonne-energiecentrales met robuuste, betrouwbare Han- en PushPull-connectoren voor de voorziening van energie en data.

Energiecentrales op basis van zonnethermie, zoals die in de Spaanse Sierra Nevada, maken gebruik van duizenden afzonderlijke spiegels om zonlicht te richten op een enkel punt in een toren. Velen van ons hebben dat als kind geprobeerd met een vergrootglas. Door de lichtstralen van de zon over een groot gebied op een klein brandpunt te richten, is het vrij gemakkelijk om enorm hoge temperaturen te genereren. Hetzelfde effect wordt gebruikt in de zogenoemde zonne-energietorens. Hier wordt zonlicht vastgelegd op spiegelende oppervlakten over meer dan 100 hectare. De spiegels worden vervolgens intelligent versteld, zodat ze worden gericht op één punt bovenaan een toren. Bovenaan bevindt zich een container (absorber genoemd) die is gevuld met water, olie of vloeibaar nitraat. De vloeistof wordt verhit tot meer dan 1000 graden Celsius. Daarna stroomt deze in een warmtewisselaar, waar de hete vloeistof waterdamp genereert. Net als in conventionele energiecentrales wordt de waterdamp gebruikt om conventionele stoomturbines aan te drijven, die op hun beurt elektriciteit opwekken.

Constante opwekking van energie

Dit verwarmingscircuit profiteert tijdens de nacht of tijdens periodes met zwak zonlicht van een thermische opslag. De thermische opslag wordt overdag geladen op hetzelfde moment dat het systeem elektriciteit opwekt. Daarbij verzekert het systeem een continue, ononderbroken energieopwekking. Het warmteopslagmechanisme bestaat uit twee aparte tanks die vloeibaar zout van 60% natriumnitraat en 40% kaliumnitraat bevatten. Om de tank te laden, wordt het zout van de koeler van de twee tanks door een warmtewisselaar naar een warmere tank gepompt. Deze slaat de warmte-energie gedurende meerdere uren op en kan in het ideale geval de hele nacht warmte-energie leveren voor het opwekken van elektriciteit. Om een optimale systeemefficiëntie te verzekeren, moeten alle spiegels altijd precies zijn gericht op het brandpunt van de toren. De spiegelcomponenten, heliostaten genoemd, zijn uitgerust met positioneringsaandrijvingen die de spiegels traceren. Deze lijnen de spiegels voortdurend uit op de stand van de zon, zodat deze op de bovenkant van de toren zijn gericht. Voor iedere heliostaat is een verdeelkast voor het leveren van energie en data vereist, zodat deze zijn taak kan uitvoeren. De robuuste en betrouwbare connectoren van HARTING worden gebruikt voor de stroom- en datakabels, zodat reparatie- en conversiewerkzaamheden snel en voordelig kunnen worden uitgevoerd. Als een verdeelkast dient te worden vervangen, kunnen binnen enkele seconden de connectoren simpelweg worden losgemaakt, de kast worden vervangen en de connectoren opnieuw worden aangesloten. Dit minimaliseert de uitvaltijden van de spiegels.

De beste omstandigheden voor dit type energiecentrale bevinden zich in de delen van de wereld waar de zon krachtig is en waar weinig neerslag is. Droge woestijnregio's met lange en intensieve zonneschijn genieten de voorkeur. De Spaanse Sierra Nevada is een ideale locatie, maar ook een locatie waar ruwe omgevingsomstandigheden heersen. De kunststoffen of metalen connectorbehuizingen en hun verzegelingsmaterialen zijn ontworpen, zodat ze bestand zijn tegen stof, ozon en UV-straling. Net als bij iedere buitentoepassing moeten de connectoren ook gemakkelijk grote temperatuurschommelingen weerstaan. De verdeelkasten zijn hermetisch verzegeld en zijn beschermd tegen vocht. Deze hebben slechts één membraan om de druk te compenseren tijdens wisselende omgevingstemperaturen. De operators van deze centrale vertrouwen op connectoren van HARTING om deze behuizingsverzegeling te verzekeren en energie en data veilig te leveren. Onze Han-serie wordt gebruikt voor het leveren van energie. De data voor de juiste spiegelverstellingen kunnen via ethernetnetwerken met elektrische RJ45-PushPull-connectoren worden verzonden of zijn verbonden via PushPull LC optische duplex-connectoren.

Als er een storing bij een verdeelkast is, bestaat er het probleem dat datakabels in serie zijn verbonden en dat, in het ergste geval, de andere heliostaten niet meer naar behoren kunnen worden voorzien van hun kritieke verstellingsdata. Daarom zijn de kabels verbonden met gebruik van een daisychain-topologie. En kan het servicepersoneel tijdens servicewerkzaamheden de ingangs- en uitgangsconnectoren onderling verbinden, waardoor het defecte station wordt overbrugd zonder andere stations te beïnvloeden.

Dankzij het gebruik van de robuuste en betrouwbare connectoren van HARTING, samen met de zeer bestendige kabels van een partnerfabrikant, krijgen de operators van deze zonne-energiecentrale hun complete bekabelings- en connectoroplossing uit een enkele bron. Dat verzekert een soepele, goed gecoördineerde oplossing met optimale prestaties en draagt bij aan het ecologische en economische succes van de zonne-energietoren.