Els sals foses són un producte amb una àmplia gamma d'aplicacions, com ara l'escalfament de processos a alta temperatura, el tractament tèrmic i el recuit de l'acer, i l'emmagatzematge tèrmic a centrals termosolars. Aquestes sals consisteixen en fluorur, clorur i nitrat. Tenen gran aplicació a tot el món de les energies renovables.
Per això, dedicarem aquest article a explicar-te tot el que necessita saber sobre les aus foses, quines són les seves característiques i utilitat.
Sales foses
Els avantatges de les sals foses són temperatures d'operació de fase líquida molt altes (1000 °F/538 °C o més) i poca o cap pressió de vapor. Les sals foses poden reemplaçar els olis orgànics o sintètics en aplicacions de transferència de calor. Si bé les sals foses ofereixen grans beneficis a causa de les altes temperatures d'operació, també poden tenir propietats indesitjables amb punts de congelació molt alts (de 120 ºC a 220 ºC).
Hi ha tres tipus principals de sistemes d'escalfament amb sals foses: escalfadors de sals de bany, sistemes de sals foses i escalfament directe per a aplicacions com el tractament tèrmic de peces metàl·liques. Poden existir desafiaments amb tots aquests tipus de sistemes: metal·lúrgia, instrumentació, selecció de components del sistema, traçat de calor, fusió i deshidratació, per anomenar-ne alguns.
Sistemes de sals foses
Els sistemes de sals foses s'utilitzen per distribuir sal en fase líquida calenta a intercanviadors de calor o altres processos que consumeixen calor.
Quan es requereix energia tèrmica, comença el procés de circulació de sals foses. La majoria dels sistemes mantenen la sal per sobre del seu punt de congelació per evitar el procés de refosa. En una situació d'arrencada o engegada en fred, la sal es fon en un tanc de sal calenta. Després, la sal fosa comença a circular en un circuit tancat utilitzant una bomba de recirculació especialment dissenyada per bombar sal calenta. El fluid circula des del tanc de sal calenta a l'escalfador de combustió o elèctric, després a l'usuari i de tornada al tanc de sal calenta.
El sistema generalment està dissenyat de manera que si s'apaga la bomba de circulació, la sal fosa tornarà al tanc de sal calenta. És un sistema únic en els sistemes de calefacció de circuit tancat degut al punt de congelació de la sal. El sistema ha de fer servir un disseny de tanc de sal calenta al qual sempre es torni el fluid quan s'apaga el sistema.
El disseny i l'escalfament d'aquests sistemes ha d'evitar la solidificació o el xoc tèrmic a les canonades de circulació. La sal fosa s'emmagatzema en aquests sistemes a 1050 °F/566 °C a pressió atmosfèrica normal. En aquests sistemes, els sensors es fan servir per mesurar i controlar el nivell de líquid, la pressió, la temperatura i el cabal.
Els sistemes de circulació de sals foses poden proporcionar a les plantes opcions integrades demmagatzematge denergia dissenyades per satisfer necessitats daplicacions específiques. Aquest concepte demmagatzematge denergia és comú a les plantes denergia solar per emmagatzemar energia tèrmica durant la nit o en dies ennuvolats.
Tancs d'emmagatzematge
El tanc de sal fosa és una part fonamental del sistema de sal fosa, ja que ajuda a moure la sal fosa a través del generador i alimenta laplicació.
Els sistemes de sals foses solen funcionar amb dos tancs d'emmagatzematge amb diferents nivells dompliment i temperatures, un tanc de sal calenta i un tanc de sal freda. La sal fosa al tanc refrigerat es mou al cicle, mentre que la sal al tanc de sal calenta circula per alimentar el sistema.
En aquest dipòsit sol instal·lar-se una bomba de circulació del sistema, així com un element elèctric o canonada contra incendis que s'utilitza com a font de calor per fondre la sal sòlida. Aquests tancs solen rebre un tractament tèrmic i es poden aïllar amb materials ceràmics i revestiments protectors. En aïllar el tanc, podeu garantir un rendiment òptim.
Escalfador de sal tipus bany
Els sistemes d'escalfadors de sal tipus bany que no utilitzen una bomba de circulació es basen en un procés de convecció natural. Aquests sistemes estan dissenyats per operar a altes temperatures, proporcionant calor per a una varietat d'aplicacions.
Els escalfadors de sal de bany funcionen escalfant el contenidor de sal usant un cremador de tub de foc o un element elèctric submergit al fons del contenidor. La sal fosa després escalfa el serpentí de procés submergit en què s'escalfa el fluid de procés. L'energia tèrmica es transfereix del tub de foc al bany. La sal com mitjà de transferència de calor opera a temperatures de fins a 800 °F/427 °C.
Cal tenir en compte les consideracions de disseny per carregar i fondre la sal solidificada. Un disseny deficient pot provocar danys al recipient de l'escalfador o al tub de foc quan el sistema s'inicia en condicions de fred.
Els escalfadors de sal tipus bany es fan servir comunament per a l'escalfament de gas de regeneració en aplicacions de tamís molecular, encara que són adequats per a altres aplicacions que requereixen dissenys de sistemes d'escalfament indirecte simples i capacitats d'alta temperatura de funcionament.
Estalvi de diners amb les sals foses
L'emmagatzematge amb sals foses és menys eficient que l'emmagatzematge amb bateries perquè només el 70% de l'energia utilitzada per escalfar la sal es torna a convertir en electricitat. mentre que les bateries poden assolir una eficiència superior al 90%. La tecnologia demmagatzematge denergia està habilitada per sals foses descobertes utilitzant sistemes de detecció dalt rendiment utilitzats per descobrir nous materials. L'emmagatzematge d'energia cada cop és més important a mesura que l'ús de recursos de producció variable augmenta les fonts d'energia, com la solar i l'eòlica.
Un emmagatzematge denergia més barat també podria fer que la xarxa sigui més resistent i eficient, donant a les companyies elèctriques més flexibilitat per produir i distribuir electricitat. Els experts en xarxes a la cimera ARPA-E van dir que l'emmagatzematge d'energia és fonamental per a la reestructuració de la xarxa en les properes dècades, però els mètodes actuals per emmagatzemar aigua només són efectius en certes situacions i ocupen massa espai.
Espero que amb aquesta informació pugueu conèixer més sobre les sals foses per a l'emmagatzematge d'energia.