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El campo solar y el sistema HTF  

A la entrada y salida de cada subcampo se colocan unas válvulas de aislamiento que permiten cerrar o poner en servicio un subcampo completo. Se utilizan fundamentalmente cuando hay una avería en una tubería colectara principal que requiere el aislamiento de un subcampo, cuando una nube cubre parcialmente la planta o cuando no se requiere la utilización de un subcampo completo por haber exceso de radiación. 

foto campo solar

Este artículo es un extracto del capítulo 4 del libro SISTEMA HTF EN CENTRALES TERMOSOLARES.Pincha aquí para acceder al libro. 

Descárgate aquí el índice del libro en formato pdf.

 

VÁLVULAS EN EL CAMPO SOLAR

El sistema de aislamiento consiste en un puente de válvulas formado por dos válvulas manuales de corte, una válvula motorizada de apertura y cierre (normalmente no está preparada para regulación) que puede ser accionada desde la sala de control y una válvula de bypass que permite derivar el flujo de HTF si hubiera que realizar una intervención en la válvula motorizada.

En la misma zona en la que están las válvulas suele instalarse la instrumentación que permite conocer valores como la presión, temperatura o caudal del fluido a la entrada y/o salida del subcampo, y de la que se hablará más tarde.

 

foto campo solar 2

 

Además, algunas plantas han implementado una válvula de bypass para derivar completamente el fluido térmico que circula por el campo solar. Se emplea en los momentos en que no hay radiación (por el paso de una nube que cubre todo el campo, por ejemplo) y se trabaja con la caldera auxiliar, para asegurar que en determinados momentos el fluido proveniente de la caldera y el proveniente del campo solar no se mezclan. Esta válvula le da una flexibilidad especial a la planta y aumenta su operatividad. 

 

 EL EQUILIBRADO HIDRÁULICO DEL CAMPO SOLAR

La configuración de alimentación central resulta más favorable desde el punto de vista de la longitud de tuberías, pero provoca un desequilibrio de presiones entre lazos que provocaría una diferencia de temperaturas a la salida de cada uno de los lazos. 

Para evitarlo, el diámetro de las tuberías es descendente desde el primer lazo hasta el último del mismo ramal. Así, mientras que el diámetro de la tubería de entrada al primer lazo puede llegar a ser de 20 pulgadas, en diámetro de la tubería que entra en el último lazo de un subcampo puede llegar a ser de 3 pulgadas.

Con el descenso en el diámetro de tuberías no es suficiente para equilibrar correctamente las presiones en el campo solar. Un desequilibrio o diferencia de presión entre diferentes lazos haría que la velocidad de paso a través de los diferentes lazos no fuera la misma, produciéndose una diferencia de temperatura entre unos lazos y otros. Como se trabaja en el óptimo de temperatura, apartarse de esa temperatura supone apartarse del óptimo: si un lazo tiene más temperatura de los 393ºC previstos habitualmente, podría alcanzar en algún punto la temperatura máxima de utilización; si en cambio no llega a 393ºC, haría disminuir la temperatura media del fluido provocando una pérdida de rendimiento del ciclo agua-vapor. 

Para terminar de ajustar el valor de presión y que sea igual en todo los lazos se juega bien con la apertura máxima de la válvula de admisión de fluido al lazo o bien con la apertura máxima de la válvula de salida del fluido del lazo. 

Esta válvula juega, pues, un papel transcendental y habrá que tener en cuenta los siguientes aspectos:

  • Seleccionarla adecuadamente. La marca, la característica y el Kv son aspectos fundamentales.
  • Habrá que elegir entre una válvula manual o motorizada, siendo recomendables especialmente las segundas.
  • Habrá que decidir si el control de presión en cada lazo lo realizará el sistema de control o se regulará manualmente. Por supuesto, es mucho más efectivo e interesante que esta regulación se haga a través del sistema de control de forma automática, aunque en la práctica casi todas las plantas han elegido un sistema de regulación del equilibrado de presiones totalmente manual. 

portada sistema htf

 

INDICE DETALLADO DEL CAPITULO 4

 

4. EL CAMPO SOLAR Y EL SISTEMA HTF 

4.1 DESCRIPCIÓN DEL CAMPO SOLAR EN UNA CENTRAL CCP 

4.2 TUBERÍA COLECTORA DE HTF EN EL CAMPO SOLAR 

4.3 EL CALORIFUGADO DE TUBERÍA EN EL CAMPO SOLAR 

4.4 CONFIGURACIÓN DE TUBERÍA EN EL CAMPO SOLAR 

4.5 VÁLVULAS EN EL CAMPO SOLAR 

4.6 EL EQUILIBRADO HIDRÁULICO DEL CAMPO SOLAR 

4.7 EL TUBO ABSORBEDOR 

4.7.1 El tubo metálico central 

4.7.2. Cubierta de vidrio 

4.7.3. Soldadura vidrio metal 

4.7.4 Dilatador 

4.7.5 Soldadura entre tubos 

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