EN
Aġġustament tal-Output mis-Solar Collectors Ħażin biex Jissodisfu l-Biżness għall-Isħan tal-Industrijiet
Proċessi Inżulurji ta’ Baxxa u Medja Temperatura li Użaw Biżżellijiet Ħażin Solari
Il-kulletturi solari ta' pjan ħażin huma ħajt b'sħiħ biex jissodisfaw il-biżnessijiet in dustrijali li għandhom bżonn ta' ħoss li jkunu fis-silġ ta' 60-90°C. Il-pre-ħoss tal-ikel u tal-bibbien (60-80°C), it-tqassim tat-tessuti (70-90°C) u t-taħlita tal-istrumenti u tal-materjali (70-85°C) huma xi waħda mis-silġijiet li għandhom bżonn ta' ħoss f'dan is-silġ. Il-biżnessijiet kollha dawn huma ħajt b'sħiħ mal-limiti tat-tajjeb termiku tas-sistemi standard ta' pjan ħażin għalkemm hemm it-taqsir ħażin u ħażin tal-effiċjenza b'silġ ta' temperatura li jkun iktar bil-biża' ta' 85°C. Pereżempju, il-pasturizzazzjoni tal-latt hija proċess kontrollat ta' ħoss li jkollu bżonn ta' 72-75°C li huwa ħajt b'sħiħ fir-ranġ ta' operazzjoni tal-kulletturi solari ta' pjan ħażin eżistenti. It-Tajjeb IEA SHC Task 49 jirraporta li l-industrijiet manifatturieri li joħloqu b'ħoss ta' proċess < 90°C jikkontrollaw 65% tal-enerġija manifatturiera globali li tintuż. Dan jemfasizza li hemm opportunitajiet sinifikanti biex jiġu dekarbonizzati l-enerġiji li jintużaw globalment billi jintegraw il-ħoss solari b'mod mirat.
Studju tal-każ ta’ implimentazzjonijiet reċenti għall-ippre-ħmissa tal-birreriji u tat-tiżjar tal-ħut.
It-twaqqif fir-realtà jikkonfermaw il-vijabbiltà teknika u ekonomika ta’ dawn is-sistemi bħala li jidher fil-każijiet li jmiss.
Birrerija Ġermaniża li tintuża ċ-ċirkiti pjanuri wissel 40% it-ta’ gass naturali bil-pre-ħmissa tal-ilma tat-taħlita sa 75°C.
Barra minn hekk, faċilta tat-tiżjar tal-ħut irnexxiet li tikseb frazzjoni solari ta’ 68% għall-vat tal-tiżjar (85°C) billi użat ċ-ċirkiti ġgruppati f’stadiji u ħażna termali stratifikata.
Matul kondizzjonijiet ta’ ċelest parzjalment skur, meta kien hemm ir-radjazzjoni temporali, iżda s-sistemi tnejn idheru li jistgħu jipprovdunu produzzjoni konstanti b’grażja tat-taħżin tal-assorbenti selettivi impreż, li ħallu l-ħsara emissiva jiġu rridotti b’sħiħ u l-prestazzjoni termika tas-sistemi ġiet imkejla b’differenza ta’ 12–18% it-tajjeb fil-qasam jekk ikun paragunat mas-sistemi ħdejn il-biżaħ. Dan juri li t-teknoloġija tal-kuluri pjanin tista’ tintuża b’sigurtà biex tiffru ħlas termiku inḍustrijali konstanti meta l-biżieża termika tkun ħdejn ir-risorsa tas-sol-termiku.
Il-limiti tat-temperaturi ta’ operazzjoni tal-kuluri solari pjanin għal użi inḍustrijali.
Għala l-effiċjenza tibda tinżel ħdejn it-temperaturi ta’ 85°C: Id-dinamika tal-ħsara termika u d-dejta empirika mis-SHC Task 69 tal-IEA
L-effiċjenza tal-biżżek tas-soltu tonqos b’mod sinifikanti ħdejn temperaturi iktar baxxi minn 85°C, b’reżultat ta’ ħsara iktar għolja minħabba l-irradjazzjoni u l-konvezzjoni. Iktar għolja tkun it-temperatura tal-assorbitur, iktar għolja tkun il-veloċità tar-radijazzjoni (skont il-liġi ta’ Stefan-Boltzmann) u iktar għolja tkun il-veloċità tal-konvezzjoni bejn l-assorbitur u t-taħt tal-ġilat. Il-Task 69 tal-IEA SHC (2023) qieset tonqos ta’ 22% fl-effiċjenza ħdejn 95°C paragunat ma’ 75°C bil-istess irradjazzjoni solari, li għalhekk ikkunferma li 85°C hija limitu prattiku għall-disinnijiet konvenzjonali tal-biżżek pjanuri b’ebda inżilazzjoni avvanzata. Għalhekk, ħdejn din it-temperatura, il-ħsara tas-silta jibdew isiru iktar bżonn mis-silta solari li tintbass, u l-proċessi ta’ steaming ħdejn temperaturi iktar baxxi minn 100°C mhumiex feżibbli mingħajr teknoloġiji oħra.
Innovazzjonijiet tal-Medda Użabbli ta’ Estensjoni: Assorbituri Selettivi u Disinnijiet Ibridi ta’ Inżilazzjoni Vakwum
It-taħżiż tal-abbisurri selettivi jżidu b’sħiħ il-biżaħ tal-użu billi jmassimizzaw l-abbisurżjoni tas-sol (sa 95%) u fl-istess ħin juru l-emissjoni tar-raġa infrarossa (5-10%). Il-kombinazzjoni tal-abbisurri selettivi ma’ panelli ibridi b’insulazzjoni vakwali, li jeliminaw it-tajjeb tal-kunvezjoni taħt l-abbisur, tpermetti lil il-biżżelliet moderni b’pjan pjan li jżommu effiċjenza utli sa 110°C. Dan isir li jippermetti l-użu tal-biżżelliet f’applikazzjonijiet oħra bħall-sterilizzazzjoni ta’ għoli ħajja u l-produzzjoni ta’ vapur ta’ pressjoni medja. It-taħriġ u t-testijiet inizjali fil-qasam ikkunfirmaw li questi sistemi fuq 90°C jipproduċu approssimattivament 18% iktar minn is-sistemi standard b’pjan pjan.
Kunsiderazzjonijiet għall-Integrazzjoni tas-Sistema għall-Użu Industrijali Kontinwu
Għażla tal-Liżzi tal-Bit ta’ Iż-Żieda: Iż-Żejda Pressurizzata kontra l-Miżura tal-Glikol – Kunsiderazzjonijiet għall-Korrosjoni, il-Protezzjoni kontra t-Taħlis, u l-Manutenzjoni
Il-ġbir ta’ liqwidijiet għall-biżżejjed ta’ ħoss jiffettwa b’sħiħ it-tul tal-ħajja, is-sigurtà u l-effiċjenza tas-sistema. Il-ħaġar bil-pressjoni għandu konduttività termika li hija 15% iktar b’sħiħ minn dik tal-miżzi ta’ glikol (Aġenzija Internazzjonali tal-Enerġija, 2023), li rriżulta f’output iktar għoli mis-sowr u f’nett ta’ tnaqqis fil-biżżejjed tal-enerġija. Madankollu, f’ambjenti fejn il-għażżel huwa probabbli, il-liqwidijiet ibbażati fuq il-glikol (b’mod tipiku propilin glikol għall-konformità ma’ l-istandards għall-użu b’ħaġar) għandhom disvantaggi sinifikanti:
- Id-degradazzjoni termika li tirriżulta minn temperaturi li jaqbdu 120°C toħloq prodotti ħamliżi li jżidu r-rati ta’ korrożjoni
- It-test annwali u l-bidla tal-liqwidijiet imponu kost addizzjonali ta’ madwar 18k/MWth fis-silġ tal-maintenanza
- Iż-żieda ta’ 35% fil-viskożità tirriżulta f’ineffiċjenza iktar għolja tal-pump u f’karġa parasitika iktar għolja
Tista' tintużaw miżuri robusti biex tipprevenu l-ifreda bħala d-drain-back jew it-tubijiet li jistgħu jispiru l-ifreda f'sistemi b'fluidi bbażati fuq l-ilma. It-tifsira it-tulija tal-fluidu m'hiex problema. Il-fluidi ta' propilenglikol huma meħtieġa f'ambjenti regolati, bħall-proċessar tal-ikel, anke bil-biżżejjed disvantajji tagħhom.
Staġjonar il-Kullejturi Sojlari ta' Pjan Iżda għal Differenti Ħtiġijiet tal-Proċess (pereż. il-pasturizzazzjoni kontra l-għasal) Strategija tat-Taħżin bil- Temperatura
It-taqsima tal-ċirkwiti termali skont iż-żoni tat-temperatura tal-proċess tħallik li tiffru s-sol użu tas-sojl f'profili ta' deħla varjabbli wiesa'. Is-separazzjoni spazjali tal-ċirkwiti tal-għasal bit-temperaturi in'fushom (40-65°C) u tal-ċirkwiti tal-pasturizzazzjoni bit-temperaturi ogħla (70-85°C) tħallik li tiddetermina l-iktar daqs ottimali għall-kullejturi sojlari u li tippriorizza r-rutta tal-biża' bħala ħaġa ewlenija. Din l-approċċ tużah:
- Arranġamenti paralleli ta' kullejturi mmexxija għal temperaturi speċifiċi tal-ħtiġija
- Valvuli ta' priorità li jidderiżżu l-biża' sojlari lejn il-proċessi aktar prezzużi li jkunu sensittivi għall-ħin
- Diverters li jikkontrollaw it-temperatura li jipprovdu protezzjoni għall-proċessi b’bassa gradja minn sovraħxen
Il-birreriji li jużaw din il-metodu rrapportaw displaċament ta’ 60% tal-imħall ta’ boiler matul iż-żmien ta’ kulminazzjoni tas-sol u riduzzjoni ta’ 22% fil-perjodu ta’ ritorn. Dan juri li t-taħżin termiku tal-proċessi jista’ joptimizza l-benefiċju ġewwa s-sistema mingħajr li jkun meħtieġ riddiżajn tas-sistema minn sistemi solari b’pjan ħażin.
GĦILQA TAL-DOMANDI
X’inhu l-limitu tat-temperatura tal-kullejturi solari b’pjan ħażin, f’ambjent in dustrijali?
It-taħżin tal-ikel u tal-bibbid, it-tiżżilja tal-ħwejjeż u l-attrezzatura għall-sterilizzazzjoni bil-steam jistgħu jwettqu proċessi b’ħxejjex bejn 60 u 90°C, u l-kullejturi solari b’pjan ħażin huma ħajjin ħafna għal hekk.
Liema huwa l-każ tal-effiċjenza tal-kullejturi b’pjan ħażin tinżel drammatikament ħdejn temperaturi ta’ aktar minn 85°C?
Minn meta t-ta’ l-assorbitur tizda, it-ta’ radiattiva u konventtiva tizda wkoll, li jikkawża n-nuqqas tal-effiċjenza.
X’inhi l-modijiet li bihom il-kullejturi b’pjan ħażin ġew adattati biex jilħqu applikazzjonijiet b’temperaturi ogħla?
F’applikazzjonijiet moderni, i-kuperti ta’ assorbimentu selettiv u l-panelli ibridi ta’ inzilazzjoni b’vakwu jippermettu lil kollettori tal-pjan tal-biża’ li joperaw sa 110°C, li jippermettu użu iktar wiesa’.
Liema huma xi problemi ta’ manutenzjoni relatati mal-użu tal-glikol għall-biża’ tal-ħoss?
I-fluidi għall-biża’ tal-ħoss huma aktar viskożi u joperaw b’effiċjenza inqas, għandhom tendenza li jkorrudu f’temperaturi għolli (jiżdellu ħdejn u fuq 120°C), u jmeħtu test iktar frekwenti, sostituzzjoni, u kosti assoċjati.
Liema huma xi benefiċċji tal-żonizzazzjoni tat-temperatura f’sistema solari industrjali?
Biż-żonizzazzjoni tat-temperatura jew bil-segmentazzjoni tal-ċirkwiti termiċi skont il-grad tal-proċess, is-sistema tista’ tużaha b’mod aktar effiċjenti l-enerġija solari f’livelli differenti tat-temperatura, li jwassal għall-improvement tal-effiċjenza totali u tal-valur tas-sistema.