Massedruckmessumformer für solarthermische Kraftwerke

Bei solarthermischen Kraftwerken speichert eine Salzschmelze die durch Sonnenkraft erzeugte Wärme. Die Anlagen können deshalb auch nachts Dampf produzieren, der dann eine Turbine antreibt, die wiederum mit einem Generator gekoppelt ist. Dieser wandelt die Bewegungsenergie in Strom um.

Der effiziente Betrieb eines solarthermischen Kraftwerks ist allerdings nur möglich, wenn die Salzschmelze eine optimale Konsistenz hat. Sinkt ihre Temperatur unter 270 °C, beginnt die Flüsigkeit zu erstarren. Ab einer Temperatur von weniger als 250 °C verwandelt sich die Schmelze in einen Keramikblock. Durch den Einsatz von GEFRAN-Druckmessumformern lässt sich dieser unerwünschte Prozess verhindern: Die Hochtemperatur-Drucksensoren KE SIL2 messen Mediendrücke in Umgebungen mit Temperaturen von bis zu 538 °C (1000 °F) an der Membran und können so selbst kleinste Veränderungen in dem flüssigen Wärmespeicher detektieren.

Die Erfassung des Drucks erfolgt über ein hydraulisches System, das aus einer Kapillare mit einem Innendurchmesser von 0,1 mm besteht. In dieser Kapillare befindet sich eine nicht-komprimierbare Übertragungsflüssigkeit (NaK, Natrium/Kalium): Sie überträgt den Druck der heißen Salzschmelze auf eine Messmembran. Dort wandelt ein Dehnungsmessstreifen (DMS) die physikalische Größe „Druck“ in ein elektrisches Signal um, das an die übergeordnete Anlagensteuerung gesendet wird.

Die KE SIL2-Hochtemperatur-Drucksensoren bieten Messbereiche von 0..17 bis 0..1000 bar bzw. 0..250 bis 0..15000 psi und weisen ein sehr geringes Signalrauschen von < 0.025 Prozent vom Endwert auf. Sie besitzen eine Autozero-Funktion und können darüber hinaus die durch die Variation der Massetemperatur verursachte Schwankung des Drucksignals durch eine automatische interne Kompensation unwirksam machen. Da der KE SIL2 eine SIL2-Zertifizierung besitzt (IEC/EN 62061/ IEC 61508), ist er auch in Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Funktionale Sicherheit einsetzbar. Die Sensoren besitzen einen Stromausgang mit 4…20 mA und verfügen über einen Verpolungs- und Kurzschlussschutz sowie einen kompensierten Temperaturbereich von 0 …+85 °C.