Thermografische Überwachung von Solarturmkraftwerken Solar Power Tower Check – SPTC

Solarturmkraftwerke gehören zur Kategorie der solarthermischen Kraftwerke, deren Grundprinzip auf der Absorption von Direktstrahlung der Sonne und ihrer Umwandlung in Wärmeenergie beruht. Das erfolgt in einem hocheffektiven Absorber der im oberen Teil eines bis zu 250 m hohen Solarturmes angeordnet ist. Um den Solarturm sind am Boden in konzentrischen Kreisen mit Durchmessern bis zu mehreren Kilometern Tausende motorisch bewegbare Spiegel (sogenannte Heliostate) angeordnet, die durch eine Steuerung permanent so ausgerichtet werden, dass sie die Sonnenstrahlung möglichst optimal auf den Absorber konzentrieren.

Vom Absorber wird diese Wärmeenergie in der Regel durch flüssiges Salz als Trägermedium abgeleitet und mittels eines Wärmetauschers zur Dampferzeugung für die nachfolgende Gewinnung von Elektroenergie mit herkömmlichen Dampfturbinen und Generatoren verwendet.

Die sehr gute Speicherfähigkeit dieses flüssigen heißen Salzes als Wärmeträgermedium bringt den großen Vorteil gegenüber anderen Formen der Solarenergiegewinnung mit sich, dass die Erzeugung von Elektroenergie kontinuierlich stattfinden kann.

Mit Solar Power Tower Check (SPTC) bietet InfraTec ein hochleistungsfähiges System zur vollautomatischen Fernüberwachung der Oberflächentemperatur des kompletten Absorbers eines Solarturmes an. Solar Power Tower Check (SPTC) arbeitet auf Basis der Infrarot-Thermografie-Technologie und liefert zuverlässig wichtige Messdaten für den optimalen und sicheren Betrieb einer Schlüsselstelle des Solarturmkraftwerkes.

Solar Power Tower Check - Turmgrafik

Position der IR-Kameras um den Solarturm – Messdistanz 330 m
1 – Solarturm; 2 – IR-Kameras; 3 – Heliostatenfeld

Systemeigenschaften

  • Multi-Kamerasystem zur 100-prozentigen Überwachung der Absorberfläche
  • Hochdetaillierte Messung der Paneltemperatur des Absorbers
  • Umfassende Konditionierung der Livebilder durch automatisierte Fokusnachführung, Größenentzerrung und Bildstabilisierung
  • Redundant ausgelegte Hard- und Software des Gesamtsystems
  • Hauptdisplay mit Möglichkeiten zur Parametrierung, Überwachung, Betrieb, Darstellung, Bewertung und Wiedergabe mit der SPTC-Software
  • Übersichtliche Grafiken mit Temperaturwerten der gesamten Absorberoberfläche, Warn- oder Alarmwerte in Tabelle
  • Kontinuierliche und schnelle Übertragung aller Temperaturund Systemdaten an die zentrale Kraftwerkssteuerung
  • Systemanpassung und -einstellung nach Kundenwunsch
Solar Power Tower Check - Mirror arrays and protective housing

Vorteile des SPTC-Systems

  • Automatische Absorbertemperatur-Überwachung (24 h / Tag)
  • HD-Thermografiekameras und optimierte Teleobjektive gewährleisten präzise und zuverlässige Temperaturmessungen über weite Strecken
  • Verringerung von Wartungskosten und Ausfällen im Solarturm-Kraftwerk
  • Kontinuierliche Echtzeit-Messung und Temperaturanalyse
  • Redundante Auslegung des Gesamtsystems für einen sicheren Betrieb
  • Spezial-Temperatur-Messalgorithmus und Software mit Schnittstelle zur Leitzentrale
  • Optimiertes System für Inbetriebnahme und Regelbetrieb von CSP-Solarturm-Kraftwerken

Systemstruktur der Hard- und Software-Komponenten

Solar Power Tower Check – Systemstruktur



  • A – Master-System
  • A1 ... A3 – IR-Kamera (im Schutzgehäuse mit Anschluskasten)
  • A4 – PC 1
  • A5 – Temperaturkorrektur Software
  • A6 – SPTC Software

  • B – Slave-System
  • B1 ... B3 – IR-Kamera (im Schutzgehäuse mit Anschluskasten)
  • B4 – PC 2
  • B5 –Temperaturkorrektur Software
  • B6 – SPTC Software

  • C – Modbus TCP / IP

  • D – Zentrales Kontrollsystem

Automatisierte Überwachung von thermischen Solarturmanlagen mittels Thermografie

Die Rohre des Absorbers eines Solarturmkraftwerkes werden durch die von den Heliostaten konzentrierte Sonnenstrahlung im Betrieb stark aufgeheizt. Die dabei entstehenden Temperaturen und deren örtliche Verteilung auf den Absorberpanelen misst SPTC ohne jegliche Interaktion eines Bedieners. Das System überträgt die Messwerte an das Leitsystem, das daraus die Signale zur Steuerung der einzelnen Heliostate berechnet. Auf diese Weise wird ein optimales Absorptionsverhalten eingestellt, das den effizienten Betrieb der Anlage sichert.

Zur Überwachung der Temperaturentwicklung des gesamten Solarabsorbers sowie zur Vermeidung von Überhitzungen können Grenzwerte festgelegt werden, bei deren Überschreitung automatisch entsprechende Warnungen ausgegeben werden. 

Hochzuverlässige Komponenten und ein flexibler Aufbau kennzeichnen die schlüsselfertige Überwachungslösung SPTC. Sie kann daher leicht an die verschiedenen Gegebenheiten und Systemumgebungen in Solarturmkraftwerken angepasst werden.

Komponenten

  • HD-Thermografiekameras mit höchster Auflösung von (1.024 × 768) IR-Pixeln
  • Robuste Industrietechnik mit 19"-Schaltschrank
  • Wetterfeste Schutzgehäuse für extreme Umweltbedingungen
  • Dezentrale, montierbare Komponenten (IR-Kameras, PC, Alarmeinheit), Glasfaserkabel für störungsfreie Datenübertragung
  • TCP / IP-basierter flexibler Aufbau
  • Hochredundanter Transmissionsabgleich aufgrund verschiedener Messmethoden
  • Redundante Stromversorgung und Datenübertragung, kompletter Datenaustausch über Master- und Slave-PC
  • Bedienerfreundliche SPTC-Software ermöglicht flexible Kundeneinstellungen

Software

Solar Power Tower Check - Software-Screenshot

Zusammengesetztes IR-Bild des Messbereiches der Absorberoberfläche und Darstellung der Temperaturmesswerte

Solar Power Tower Check - Software-Screenshot

Datenanalyse zum Abgleich der Transmission und des Zustandes der dazugehörigen Komponenten

Solar Power Tower Check - Software-Screenshot

Liveansicht der IR-Kameras mit Statusübersicht der redundanten Systemkomponenten

Mit InfraTec in Kontakt treten

Möchten Sie mehr erfahren?

Nicht selten sind Aufgabenstellungen mit besonderen Anforderungen verknüpft. Besprechen Sie gemeinsam mit unseren Spezialisten Ihre konkrete Anwendung, erhalten Sie weiterführende technische Informationen oder lernen Sie unsere Zusatzdienstleistungen kennen.

Schweiz

InfraTec GmbH
Infrarotsensorik und Messtechnik
Gostritzer Str. 61 – 63
01217 DresdenDEUTSCHLAND

Beispielprojekte für SPTC-Lösungen

Solar Power Tower Check - Spiegelfeld
Mehr erfahren

Luneng Haixi 50 MW Molten Salt Tower – Concentrated Solar Power Project

Solar Power Tower Check - Solarturm - Bildnachweis: © iStock.com / paulrommer
Mehr erfahren

Solarturm-Kraftwerk in Cerro Dominador

Solar Power Tower Check - Luftbild Jülich - Bildnachweis: Foto: Stadtwerke Jülich GmbH
Mehr erfahren

Solarturm Jülich – Testanlage für kommerzielle Turmkraftwerke

Einsatz SPTC für diese Branchen & Applikationen

  • Thermografie zur Thermischen Optimierung
    Thermische Optimierung

    Thermische Optimierung

    Erkennen Sie mögliche Probleme schon in der Entwicklung und vor der Serienproduktion mit einer Wärmebildkamera von InfraTec.

InfraTec service
Umfassender Service von InfraTec

Umfassender Service

Unsere hauseigene Serviceabteilung begleitet Sie auch bei den komplexen Automationslösungen weit über den eigentlichen Verkauf hinaus. Bei Störungen gelangt Ihre Anfrage über eine Hotline direkt an die Mitarbeiter. Per Fernwartung erhalten Sie eine erste Diagnose. Wir analysieren gemeinsam mit Ihnen die Ursache des Problems und führen es rasch einer Lösung zu.

InfraTec Service - Technical Support
Beratung durch Spezialisten

Beratung durch Spezialisten

Seit mehr als 25 Jahren setzt InfraTec mit Partnern weltweit Thermografielösungen um. Basierend auf diesem Erfahrungsschatz gehört die gründliche Analyse der Ausgangssituation zu den ersten Schritten in der Zusammenarbeit. Wir erstellen Machbarkeitsanalysen und beraten Sie bei der Planung Ihres künftigen Thermografiesystems. Daraufhin erhalten Sie ein Angebot, das auf Ihre konkreten Anforderungen angepasst ist.

Thermography trainings
Schulung Ihrer Mitarbeiter

Schulung Ihrer Mitarbeiter

In unserem Schulungszentrum in Dresden können Sie praxisnahe Thermografie-Schulungen besuchen. Nach der Übergabe der schlüsselfertigen Anlage bringen Ihnen auf Wunsch qualifizierte Mitarbeiter unseres Service-Teams Schritt für Schritt Ihre Automationslösung nahe und weisen künftige Anwender bei Ihnen vor Ort ein.

Camera protective housing for infrared cameras by InfraTec
Großes Sortiment an Schutzgehäusen

Großes Sortiment an Schutzgehäusen

Zum Angebot von InfraTec gehören zahlreiche Schutzgehäuse. Die allwettertauglichen und robusten Metallgehäuse ermöglichen den Einsatz der Thermografiekameras in rauer Umgebung und schützen vor mechanischer Beanspruchung, Staub sowie Spritzwasser. Je nach Anforderung können Anwender auch ATEX-zertifizierte Schutzgehäuse wählen, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden können.

InfraTec camera equipment
Passendes Zubehör anfragen

Passendes Zubehör für erweiterte Anforderungen

Für alle Kameraserien bietet InfraTec hochwertiges Zubehör. Damit können Anwender ihre Kamera flexibel an sich verändernde Prüf- und Messumgebungen anpassen und für den täglichen Innen- und Außeneinsatz optimieren. Die entsprechenden Komponenten sind speziell für das jeweilige Modell konzipiert und eröffnen neue Möglichkeiten – für die aktuelle Anwendung und neue Aufgabenstellungen.

Wärmebildkameras für SPTC

  • Wärmebildkamera VarioCAM® HD Z von InfraTec
    VarioCAM® HD Z

    VarioCAM® HD Z

    Kategorie

    Stationäre Industriesysteme

    Bildformat (IR-Pixel)

    (1.024 × 768) IR-Pixel

    Detektortyp
    Ungekühltes Mikrobolometer Focal Plane Array
    Bildfeldrechner
    Neu
  • Wärmebildkamera VarioCAM® HD head von InfraTec
    VarioCAM® HD head 900

    VarioCAM® HD head 900

    Kategorie

    Stationäre Industriesysteme

    Bildformat (IR-Pixel)

    (2.048 × 1.536) IR-Pixel

    Detektortyp
    Ungekühltes Mikrobolometer Focal Plane Array
    Bildfeldrechner
  • Wärmebildkamera VarioCAM® HD head 600 von InfraTec
    VarioCAM® HDx head 600

    VarioCAM® HDx head 600

    Kategorie

    Stationäre Industriesysteme

    Bildformat (IR-Pixel)

    (640 × 480) IR-Pixel

    Detektortyp
    Ungekühltes Mikrobolometer Focal Plane Array
    Bildfeldrechner
  • Wärmebildkamera VarioCAM® HD head von InfraTec
    VarioCAM® HD head 800

    VarioCAM® HD head 800

    Kategorie

    Stationäre Industriesysteme

    Bildformat (IR-Pixel)

    (1.024 × 768) IR-Pixel

    Detektortyp
    Ungekühltes Mikrobolometer Focal Plane Array
    Bildfeldrechner
  • Wärmebildkamera VarioCAM® HD head von InfraTec
    VarioCAM® HD head 700

    VarioCAM® HD head 700

    Kategorie

    Stationäre Industriesysteme

    Bildformat (IR-Pixel)

    (1.280 × 960) IR-Pixel

    Detektortyp
    Ungekühltes Mikrobolometer Focal Plane Array
    Bildfeldrechner
  • Wärmebildkamera VarioCAM® HD head von InfraTec
    VarioCAM® HD head 600

    VarioCAM® HD head 600

    Kategorie

    Stationäre Industriesysteme

    Bildformat (IR-Pixel)

    (640 × 480) IR-Pixel

    Detektortyp
    Ungekühltes Mikrobolometer Focal Plane Array
    Bildfeldrechner

Messen und Veranstaltungen