Přesná orientace heliostatů ve věžových solárních elektrárnách

U věžových solárních elektráren je světlo odražené od mnoha zrcadel nasměrováno na přijímač – malou oblast v horní části věže. Vzniklé teplo, které dosahuje teploty až 800 °C, je využíváno k výrobě páry pro pohon turbíny elektrárny. Většina těchto elektráren se nachází v pouštích nebo v oblastech podobných pouštím s vysokým stupněm slunečního záření. Tyto oblasti se vyznačují extrémními výkyvy teplot mezi dnem a nocí, kdy teploty dosahují jak velmi vysokých, tak mimořádně nízkých hodnot. Navzdory všeobecnému suchu tak lze očekávat kondenzaci. Písek a prach jsou obecně všudypřítomné, a navíc se mohou často vyskytovat písečné bouře. Velké elektrárny se skládají z několika desítek tisíc heliostatů (zařízení obsahujících pohyblivé nebo poháněné zrcadlo, které slouží k odrážení slunečního světla pevně stanoveným směrem).

Pohyblivá zrcadlaby měla vždy přesně nasměrovat sluneční světlo na cílový povrch. Jejich ohniskové body musí být rozmístěny co nejrovnoměrněji po celém tomto povrchu, aby nedocházelo k přehřívání určitých míst. Během provozu solární elektrárny je nutné neustále udržovat vyrovnání přesně kalibrovaných zrcadel. Vzhledem k tomu, že jednotlivá zrcadla mohou být umístěna až několik set metrů od věže, je vyžadováno velmi přesné měření jejich vodorovného a svislého úhlu, tj. natočení a sklonu povrchu zrcadel. Technologie použitá k tomuto účelu musí být schopna odolávat náročným okolním podmínkám, pokud jde o teplotu, vlhkost a znečištění. Musí být také vysoce odolná vůči elektrickému rušení způsobenému bleskem.

Vodorovné natočení přesně detekuje magnetický rotační snímač řady MNI40 s vysokým rozlišením. Rotační snímač lze snadno integrovat do pohonu. Snímání je bezkontaktní a zařízení nevyžaduje žádné mechanické spotřební díly. Ke stanovení úhlu náklonu pro svislou orientaci jsou používány senzory náklonu typu F99. Tyto senzory určují úhel čistě elektronicky a nepoužívají mechanické součásti. Oba senzory jsou určeny pro provoz v náročných okolních podmínkách. Dokážou odolat extrémním teplotám, vlhkosti, nečistotám a mechanickým nárazům.

Senzor náklonu INY060D

• Dvouosý senzor náklonu
• Měřicí rozsah: –30° až +30°
• Absolutní přesnost: ≤ ± 0,2°
• Přesnost opakování: ≤ ± 0,04°
• Okolní teplota: –40 až +85 °C
• Rozlišení: ≤ 0,02°
• Stupeň ochrany IP68/69K

Inkrementální rotační snímač MNI40N:r:

• Bezkontaktní magnetická detekce nezpůsobující opotřebení
• Odolná konstrukce (vysoký stupeň prachotěsnosti, odolnost vůči vlhkosti, nečistotám a mechanickým vlivům)
• Počet impulzů: max. 7 200
• Provozní teplota: –40 až +100 °C
• Stupeň ochrany: DIN EN 60529, IP67, IP68, IP69K

Obě řady senzorů obsahují verze zařízení, které byly speciálně přizpůsobeny pro použití v této aplikaci. Ke splnění specifických požadavků je možné provést další přizpůsobení Mezi již dostupné úpravy patří změny mechanického upevnění a provedení elektrického rozhraní a také zvýšené rozlišení. Senzor náklonu lze obzvláště snadno instalovat, protože nemusí být mechanicky připojen k pohonu.

• Vysoce přesná detekce polohy ve dvou osách pro přesné sledování heliostatu na základě polohy slunce
• Vysoce přesná orientace vůči přijímači pro zajištění maximální účinnosti
• Odolná zařízení pro použití v extrémních podmínkách
• Přizpůsobení senzorů pro konkrétní použití a systémy