Actuación inteligente de válvulas para plantas de energía solar.

23/05/2009

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Actuación inteligente de válvulas para plantas de energía solar.
La planta de Andasol 1 en la provincia española de Granada es la primera planta de energía con parabólicos de Europa y la mayor planta de energía solar en el mundo. La planta de 510.000 m2 de superficie de colectores proporciona una capacidad de generación de 50MW, suficiente para satisfacer la demanda anual de electricidad de 50.000 hogares y 200.000 personas.

El éxito de Andasol 1 y su planta hermana Andasol 2 han reforzado el argumento para la construcción de nuevas plantas de energías renovables similares, muchas de las cuales están actualmente en curso en todo el mundo. 

Los colectores cilindro-parabólicos se construyen como un gran espejo parabólico con un tubo de Dewar ejecutando su longitud en el punto focal. La luz solar es reflejada por el espejo y se concentra en el tubo, donde es absorbida por el aceite de transferencia de calor que fluye a través de él. El aceite se utiliza para calentar el vapor en un generador de turbina convencional. 

En las dos plantas de Andasol se han especificado actuadores eléctricos inteligentes IQ de Rotork con control digital Pakscan de 2 hilos para la actuación de las válvulas en todas las áreas del proceso de generación. 

Rotork Iberia ha trabajado en estrecha colaboración con la compañía de ingeniería de las plantas, Sener, para integrar una actuación económica y eficiente y un sistema de control en el diseño de plantas. La decisión de usar el sistema de control digital Pakscan de 2 hilos de Rotork  fue asistido por las extremadamente grandes capacidades del sistema de bus. Diseñado específicamente para los ambientes amplios asociados con la mayoría de las instalaciones de actuador de válvulas, Pakscan puede funcionar en un lazo de hasta 20 kilómetros de longitud sin ningún tipo de deterioro en el rendimiento de la comunicación o la necesidad de repetidores. Esto ha permitido el uso de más de cien actuadores controlados y vigilados por un solo lazo de comunicaciones en cada planta de Andasol. Cada lazo es supervisado por una estación maestra P3 de 120 canales de Pakscan, que proporciona un interfaz de comunicación con el centro de control de la planta.

El control, vigilancia, interrogación y la configuración de cada actuador también está disponible en la estación maestra, ofreciendo una mayor flexibilidad al operador. Además, gracias al servidor web instalado como estándar en la estación maestra P3, el operador del centro de control principal siempre tendrá una imagen clara de las condiciones de todos los actuadores del lazo en todo momento, incluso en el caso de fallo del sistema de control de la planta principal.

Los circuitos de tuberías principales de una planta de colectores cilindro-parabólicos forman parte de las tuberías de aceite térmico de la HTF (Heat Transfer Fluid) que llevan el aceite de transferencia de calor alrededor de los espejos, la planta de vapor y los circuitos de generación de energía. Además, el almacenamiento calor de sal líquida del circuito se ha instalado para que la electricidad se genere hasta 7 horas y media después de que el sol se haya puesto. En todas las áreas de la planta, la válvula de control de encendido y apagado se ha conseguido usando actuadores eléctricos IQ multi-vuelta e IQT cuarto de vuelta. Para las diez válvulas de control de cada una de las redes, fueron seleccionados los actuadores de modulación IQM, equipados con controladores proporcionales de Rotork Folomatic y transmisores de posición actual CPT, que operan mediante una señal de control 4-20mA.

Al trabajar en detalle con el diseñador de la planta en todos los aspectos de control de válvulas, Rotork ha proporcionado un actuador IQ confiable y exitoso y el paquete de Pakscan de Andasol 1 y 2. El sistema de control digital Pakscan ofrece costos económicos de instalación aliadas a la comunicación en tiempo real, fiable y completa con los actuadores inteligentes IQ. Los registradores de datos dentro de cada actuador facilitan los diagnósticos mediante el registro de los datos históricos de funcionamiento y las tendencias de la válvula de par. Estos datos pueden ser descargados a través de enlace de infrarrojos "no intrusivo" del actuador al mando infrarrojos o portátil, o mediante el lazo de comunicaciones Pakscan. El uso del software IQ-Insight de Rotork, estos datos pueden ser analizados en la oficina para predecir cualquier problema potencial de funcionamiento. El mantenimiento, por lo tanto, se puede planificar anticipándose a cualquier interrupción no planificada en operaciones normales, optimizando así el rendimiento global de la planta. Como resultado de la fiabilidad y los beneficios de la paquete de Rotork IQ y Pakscan, un segundo contrato ha sido adjudicado para Extresol 1 y Extresol 2, dos plantas similares que estarán operativas en 2010.