Application dans l’industrie de l’énergie solaire
Dans le domaine du photovoltaïque solaire, les applications des vannes se répartissent en deux volets suivants.Première, contrôler l’eau de refroidissement, l’eau de circulation et d’autres milieux dans le système de production solaire afin d’assurer un fonctionnement normal du système ; et unSystème de nettoyage des panneaux photovoltaïques. Deuxième, centrale solaire.
Les panneaux photovoltaïques nous permettent de produire de l’électricité de manière durable en convertissant l’énergie solaire en électricité. Cependant, pour assurer un fonctionnement à haute énergie des systèmes photovoltaïques, le flux de liquide à travers le système doit être contrôlé avec précision afin de maintenir la température et de refroidir les panneaux et autres composants critiques.
Système de refroidissement photovoltaïque :
Dans les systèmes de refroidissement photovoltaïques, les vannes sont utilisées pour contrôler l’écoulement du liquide de refroidissement ; Cela aide à maintenir la température des panneaux photovoltaïques dans une plage sûre, assurant un fonctionnement performant du système.
Réglage de la température :
La température des panneaux photovoltaïques a un impact significatif sur leurs performances, et les vannes peuvent être utilisées pour réguler le débit du liquide de refroidissement afin de maintenir une température constante, maximisant ainsi l’efficacité des panneaux.
Système de nettoyage :
Les panneaux photovoltaïques accumulent poussière et saleté pendant le fonctionnement, ce qui affecte leurs performances. La vanne sert à contrôler la pulvérisation du liquide de nettoyage afin de garantir que les panneaux photovoltaïques restent propres et maximisent l’efficacité de la production d’énergie.
Les vannes doivent assurer un transfert de chaleur constant et un débit de fluide et résister à des températures, pressions et débits extrêmes pouvant être aggravés par de basses températures extérieures. Les matériaux gonflent, se plient et se déforment, nécessitant un entretien et réduisant la production d’usine.
D’un point de vue performance et fiabilité, la contrainte thermomécanique sera la considération la plus importante
1. CRésistance à l’orrosion
Capable de s’adapter à une utilisation prolongée en lumière du soleil, en humidité et dans des environnements pluvieux sans être endommagé ; Le matériau en acier inoxydable est le premier choix.
2. HTolérance à la température igh
Les panneaux photovoltaïques génèrent des températures élevées lors du processus de production d’électricité, un système de refroidissement est donc nécessaire pour maintenir la température dans une plage appropriée. Les vannes doivent pouvoir fonctionner de manière stable dans des environnements à haute température afin d’assurer l’efficacité du système de refroidissement.
3. ESauver les nergys
Les vannes électriques sont généralement alimentées par l’électricité, ce qui leur permet d’obtenir un contrôle énergétique élevé et de réduire la consommation d’énergie. Comparées aux vannes manuelles traditionnelles, les vannes électriques peuvent réguler le débit avec plus de précision, réduisant ainsi le gaspillage d’énergie.
4. RContrôle des émoticônes
Les vannes équipées de fonctions de télécommande peuvent rendre l’exploitation et la surveillance plus pratiques. L’état de la vanne peut être surveillé et contrôlé à tout moment et en tout lieu via un système à distance afin de mieux gérer le fonctionnement de la centrale photovoltaïque.
1.1 Centrale solaire thermique à travers
La centrale solaire thermique à auge est une disposition en série et parallèle de collecteurs de concentration parabolique en forme de creux multiples pour chauffer l’huile thermique. L’huile thermique à haute température transfère la chaleur à la vapeur via un échangeur de chaleur, entraînant ainsi la turbine à vapeur pour générer de l’électricité.
En raison de la maturité et de la fiabilité de la technologie CSP à mâchouille, actuellement environ 90 % des centrales solaires CSP dans le monde sont des centrales électriques à mâchouille.
Le milieu de travail de la centrale à auge est généralement l’huile thermique. Comme l’huile de transfert de chaleur se décompose à haute température, sa température maximale de fonctionnement est généralement limitée à environ 395°C. Après avoir échangé la chaleur avec la vapeur, la température de l’huile de transfert de chaleur descendra à environ 295°C.
Comme l’huile thermique est inflammable et explosive, l’étanchéité externe de l’équipement est généralement stricte, et l’huile thermique est strictement interdite de fuite dans l’environnement afin d’éviter le risque de combustion et d’explosion.
Afin d’assurer une production continue d’électricité les jours de pluie ou la nuit, les centrales à auge sont généralement équipées de systèmes de stockage de chaleur en sel fondu. Le système de stockage thermique se compose principalement de réservoirs chauds, de réservoirs froids, de fluides de travail des sels fondus et d’autres équipements. Lorsque le temps est beau pendant la journée, l’huile thermique à haute température chauffée par l’énergie solaire chauffe le sel fondu à environ 385°C et le stocke dans un réservoir de sel chaud. La nuit ou lorsque le temps est nuageux, le sel fondu à haute température dans le réservoir de sel chaud est utilisé pour chauffer la vapeur afin de produire de l’électricité. Ainsi, une centrale solaire thermique équipée d’un système de stockage de chaleur peut assurer une production continue d’électricité 24 heures sur 24.
1.2 Station solaire thermique de type tour
La plus grande différence entre les centrales solaires thermiques de type tour et les centrales à auge réside dans les différentes structures des îlots solaires.
La centrale de la tour est composée de milliers de miroirs plans réfléchissant le soleil qui focalisent la lumière du soleil sur la tour absorbante de chaleur et chauffent le fluide de travail. Le principe est illustré à la Figure 2. Le fluide de travail chauffé échange la chaleur avec la vapeur pour augmenter l’énergie de la vapeur.
Les centrales solaires thermiques à tour utilisent généralement du sel fondu comme fluide de travail, et leur température maximale de fonctionnement peut atteindre 565°C. Comparées aux centrales solaires thermiques à traîne, les centrales solaires à tour présentent des températures de vapeur plus élevées et une efficacité de production d’énergie en cycle Rankine supérieure.
En raison de la faible maturité technique des centrales à tour, il existe actuellement relativement peu de centrales à tour construites avec succès dans le monde. Cependant, comparé au type à auge, le type tour présente les avantages d’un faible investissement initial et d’une grande efficacité. À ce stade, les centrales solaires thermiques de type tour ont remplacé la tendance au creux.
De plus, afin d’assurer une production continue d’électricité, les centrales à tour sont généralement équipées d’un système de stockage de chaleur. La structure du système de stockage de chaleur est similaire à celle du type à abreuvoir.
2.2 Conditions de fonctionnement des soupapes
Les conditions de fonctionnement des centrales CSP avec différents types techniques sont relativement claires. Les paramètres de fonctionnement des centrales CSP avec différentes capacités d’unités seront différents.
Pour les centrales à tour, en raison de la grande hauteur de la tour collectrice de chaleur, la pression de travail du milieu à l’intérieur de l’îlot solaire est généralement supérieure à la pression moyenne du système de stockage de chaleur. La pression de fonctionnement du système de stockage de chaleur se situe entre 0,7 et 1,1 MPa.
La pression de travail générale de l’huile de transfert de chaleur dans une centrale à auge est conçue en fonction de la longueur du pipeline de transfert de chaleur. Par exemple, pour une centrale à auge de 100 MW, la valve d’huile de transfert de chaleur choisit généralement la classe 600 lb.
2.3 Exigences des soupapes
Puisque le fluide de travail à l’intérieur de la vanne d’une centrale solaire thermique est différent de celui des vannes ordinaires, la structure et les matériaux utilisés dans la vanne diffèrent également de ceux des vannes conventionnelles.
Pour le système de collecte de chaleur de la centrale électrique, le milieu de circulation est l’huile de transfert thermique avec des caractéristiques inflammables, donc les exigences de fuite de la vanne sont relativement élevées. L’étanchéité du rebouchon est généralement une structure à double étanchéité faite de soufflets et de rebouchage en graphite.
Pour les valves à sel fondu, en raison de la température de travail élevée du sel fondu et de la forte propriété oxydante du sel fondu à haute température, cela provoque une forte corrosion des métaux et des non-métaux. De plus, le sel fondu binaire se solidifiera en dessous de 220°C. Une fois que le sel n’est pas complètement vidé dans la valve, elle ne pourra plus s’ouvrir et se fermer.
Les vannes à sel fondu ont certaines exigences particulières par rapport aux vannes ordinaires :
(1) Le fonctionnement normal de la vanne peut être assuré lorsqu’elle est fréquemment ouverte et fermée, et que le sel ne doit pas s’accumuler dans le corps de la valve lors de l’élimination du sel afin d’empêcher le sel fondu de geler et d’empêcher la vanne de sceller.
(2) Le matériau du corps de la valve à sel fondu peut résister à la corrosion du sel fondu.
(3) Les joints et garnitures non métalliques de la vanne peuvent résister à la corrosion du sel fondu à haute température.
(4) Le système de collecte de chaleur de la centrale solaire thermique est affecté par la lumière du soleil (lorsque les nuages recouvrent le soleil), de sorte que l’équipement fonctionnera de manière intermittente, permettant ainsi à la vanne de résister aux exigences d’alternance des températures chaudes et froides.
(5) Afin d’éviter que la vanne à sel fondu ne gèle, celle-ci est généralement équipée de besoins électriques en chauffage.
2.4 Sélection des soupapes
Étant donné que le sel fondu a un point de congélation élevé, l’impact de la solidification du sel fondu sur la valve doit être pris en compte lors du choix de la vanne.
Par conséquent, les vannes sujettes à l’accumulation de liquide dans la cavité moyenne (comme les vannes à bille et à vannes à vannes) ne conviennent pas aux systèmes de sels fondus.
Sur la base de l’analyse de l’expérience d’utilisation réelle, la sélection générale des valves à sel fondu est divisée en deux types :
1. Valve à soufflet gobelé, qui est principalement destinée aux vannes de diamètre plus petit.
2. Vanne papillon: Pour les pipelines de sel fondu de grand diamètre, les vannes papillon sont généralement choisies.
De plus, en tenant compte de la variabilité de température des conditions réelles de travail et de la sécurité des fuites de sels fondus sur site, les vannes à sels fondus utilisent généralement des méthodes de connexion soudées à extrémité, et il n’est pas approprié d’utiliser des structures à bride pour éviter les fuites à la bride dues aux variations de température.
