Spegel spegel i öknen
”Spegel spegel på väggen där” är namnet på en välkänd tysk saga. Frågan om ”Vilken är mest rättvis av alla?”besvaras dock inte av speglarna i den spanska öknen. Där utnyttjas solens kraft för förnybar energi med hjälp av flera tusen speglar. HARTING hjälper soltornskraftverk med robusta och tillförlitliga Han och PushPull kontaktdon för att försörja dem med energi och data.
Solvärmekraftverk som det i Sierra Nevada i Spanien använder tusentals enskilda speglar för att fokusera solljuset mot en enda punkt i ett torn. Många av oss har som barn gjort det med ett förstoringsglas. Genom att fokusera solens stålar från en stor area mot en liten fokuseringspunkt är det ganska enkelt att generera mycket höga temperaturer. Samma effekt används i de så kallade soltornskraftverken. Här samlas soljuset in över upp till 100 hektar speglade ytor. Speglarna justeras sedan på ett intelliget sätt för att fokuseras mot en enda punkt högst upp på tornet. Det sitter en behållare högst upp (den kallas absorber) som är fylld med vatten, olja eller flytande nitrat. Vätskan hettas upp till över 1 000 grader Celsius. Den leds sedan till en värmeväxlare där den heta vätskan genererar vattenånga. På samma sätt som i konventionella kraftverk används vattenångan för att driva vanliga ångturbiner som i sin tur genererar elektricitet.
Konstant energigenerering
Den här uppvärmningskretsen kompletteras med en värmeackumulator under nattid eller perioder med svagt solljus. Värmeackumulatorn laddas under dagen samtidigt som systemet genererar elektricitet. Systemet säkerställer därmed kontinuerlig, oavbruten energigenerering. Värmeackumuleringsmekanismen består av två separata tankar som innehåller flytande salt med 60 % natriumnitrat och 40 % kaliumnitrat. För att ladda tanken pumpas saltet från den kallare av de två tankarna genom en värmeväxlare till den varmare tanken. Detta lagrar värmeenergin under flera timmar och kan på ett perfekt sätt leverera värmeenergi under hela natten för att generera elektricitet. För att säkerställa optimal effektivitet hos systemet måste alla speglar fokusera exakt mot tornets fokuseringspunkt. Spegelkomponenterna kallas heliostater och är utrustade med positionsdrivningar som följer speglarna. De riktar kontinuerligt in speglarna enligt solens position så att de är fokuserade mot tornets spets. Varje heliostat kräver en fördelningsbox för försörjning av energi och data för att den ska klara sin uppgift. HARTING:s robusta och tillförlitliga kontaktdon används för kraft- och datakablarna så att reparations- och konverteringsarbeten kan utföras snabbt och billigt. Om en fördelningsbox måste bytas ut kan kontaktdonen helt enkelt kopplas loss, boxen bytas ut och kontaktdonen återansluts inom några sekunder. Detta minimerar speglarnas nedtid.
De bästa förhållandena för den här typen av kraftverk hittar man i soliga delar av världen med små mängder nederbörd. Torra ökenregioner med intensiv solstrålning under lång tid är att föredra. Sierra Nevada i Spanien är en perfekt plats men även en plats där det råder kärva miljöförhållanden. Kontaktdonens chassihus i plast eller metall och deras tätningsmaterial måste designas så att de tål damm, ozon och UV-strålning. Som hos alla andra utomhustillämpningar måste kontaktdonen även enkelt klara av kraftiga temperaturvariationer. Fördelningsboxarna är hermetiskt förseglade och skyddade mot fukt. De har bara ett membran för att utjämna trycket vid varierande omgivningstemperaturer. De som driver den här anläggningen litar på HARTING:s kontaktdon för att säkerställa denna tätning av chassihusen och för att på ett säkert sätt leverera kraft och data. Vår Han-serie används för att försörja tornet. Data för korrekt inställning av speglarna kan sändas via Ethernet-nätverk med elektriska RJ45 PushPull kontaktdon eller anslutas via PushPull LC optiska duplex kontaktdon.
Om det förekommer en felfunktion vid fördelningsboxen är problemet att dataledningarna är seriekopplade och, i värsta fall, kan de andra heliostaterna inte försörjas ordenligt med sin kritiska justeringsdata. Av den anledningen är kablarna anslutna med hjälp av en kedjekopplingstopologi. Det gör det möjligt för servicepersonalen att ansluta in- och utkontaktdonen till varandra under servicearbetet och därmed koppla över den defekta stationen utan att påverka andra stationer.
Genom att använda HARTING:s robusta och tillförlitliga kontaktdon tillsammans med mycket tåliga kablar från en partnertillverkare, får de som driver det här solvärmekraftverket en lösning med alla kablar och kontaktdon från en enda källa. Det säkerställer en smidig och välkoordinerad lösning med optimal prestanda och bidrar till solvärmekraftverkets ekologiska och ekonomiska framgång.
