CMMS e manutenzione degli impianti solari termodinamici
Domenica 09 gennaio 2022
Se questo principio vi parla, è perché forse siete tra i professionisti che sfruttano l'infinita risorsa del sole per fornire energia, proteggendo allo stesso tempo il nostro pianeta. Ritrovata nel mito degli "specchi ustori" di Archimede, la tecnica dell'irraggiamento solare è nota fin dall'antichità. Utilizzata nel 1866 da Auguste Mouchout per far funzionare una macchina a vapore solare, l'energia solare termodinamica ha visto la sua prima centrale in Italia nel 1968, grazie al professor Giovanni Francia. Per rimanere competitivi con le altre fonti di energia, discuteremo dell'importanza di una buona manutenzione dei vostri beni e, in particolare, dell'uso di uno strumento CMMS. Ma cos'è questo strumento e come può adattarsi al vostro mercato?
Il settore degli impianti solari termodinamici
Una centrale solare termodinamica rappresenta un tipo particolare di centrale solare termica. È anche noto come sistema a energia solare concentrata (CSP). Utilizza specchi per concentrare la luce del sole in un unico punto per generare calore ad alta temperatura e riscaldare un fluido di trasferimento del calore. Il fluido termovettore viene convertito in vapore e aziona una turbina a vapore, che a sua volta aziona un generatore elettrico.
Il fluido termovettore viene convertito in vapore e aziona un generatore elettrico.
Il calore ad alta temperatura può essere conservato per essere utilizzato anche dopo il tramonto. Questa energia termica può poi contribuire al teleriscaldamento. Può essere utilizzata anche per riscaldare i processi industriali, rendendo questa tecnologia particolarmente adatta a bilanciare i carichi e a permettere alla rete di funzionare 24 ore su 24. Dal 2013 al 2020, la produzione di energia solare a concentrazione è più che raddoppiata, superando i 14,5 TWh a livello mondiale. Sebbene questa energia rappresenti solo lo 0,05% della produzione mondiale di elettricità, ha un futuro brillante. La tecnologia è utilizzata principalmente in Cina, che rappresenta la metà del mercato. Anche gli Stati Uniti e l'India non sono da meno e promettono un ruolo crescente per gli impianti CSP. Sebbene sia simile come fonte di energia, non deve essere confusa con la produzione di elettricità da pannelli solari, che abbiamo anche studiato di recente: CMS e manutenzione dei pannelli solari.
Per massimizzare il loro potenziale, questi impianti utilizzano diverse tecnologie per catturare il calore del sole e convertirlo in energia elettrica. I principali collettori presenti sul mercato sono i Solar Tower, i Parabolic Troughs, i Dish Stirling e i Fresnel. Questa varietà di tecnologie consente un maggiore adattamento all'ubicazione della centrale elettrica, massimizzando così il tasso di produzione. Grazie all'accumulo termico, questi impianti hanno costi di produzione molto più bassi rispetto al fotovoltaico e al suo sistema di batterie.
Le centrali solari termodinamiche, ancora poco utilizzate, possono fornire elettricità a migliaia di abitazioni ogni giorno, tutto l'anno, ma a volte richiedono migliaia di ettari di terreno. Questa soluzione ha ancora molti progressi da fare per limitare l'ingombro e rispettare così l'ambiente e i suoi habitat. Tuttavia, uno studio del laboratorio di ricerca solare statunitense Sandia ha scoperto processi nuovi e innovativi nel campo della termodinamica solare. L'innovazione principale consiste nell'immagazzinare il calore del sole in particelle anziché in liquidi. Questa nuova tecnologia segna una terza generazione di CSP e apre molte possibilità ai professionisti del settore.
La manutenzione delle centrali elettriche
Manutenzione di impianti solari termodinamici
Nell'industria del solare termodinamico, la manutenzione dei beni è essenziale per il buono stato degli impianti. Questo sistema, che funziona continuamente, è molto sollecitato e richiede una manutenzione quando le temperature sono più basse. Gli specchi parabolici o olografici, che si regolano in base alla posizione del sole, devono essere puliti regolarmente per rimuovere polvere e altri detriti. In questo modo si massimizza l'efficienza riflessiva e quindi le prestazioni. Per prevenire la corrosione può essere necessaria anche l'applicazione di prodotti anticorrosivi.
La temperatura dell'acqua in una determinata area può essere molto elevata.
Le alte temperature causate dalla concentrazione della luce solare pongono grandi esigenze agli impianti che devono essere protetti dal calore. Anche le tubature per l'acqua o altri mezzi di trasferimento del calore, così come le apparecchiature elettriche, sono soggette a regolare manutenzione. Si raccomanda un isolamento ottimale per proteggere la turbina a vapore e il generatore dal surriscaldamento.
Le alte temperature influiscono anche sulla lubrificazione dei cuscinetti per mantenere basso l'attrito durante il funzionamento. I cuscinetti esposti alla luce diretta del sole richiedono lubrificanti sintetici o per alte temperature con un elevato grado di stabilità termica. Inoltre, solo rivestimenti speciali possono essere utilizzati su parti rotanti ad alta temperatura, come pale di turbine a bassa pressione, turbine che operano con vapore surriscaldato.
Il campo solare deve essere progettato per essere il più stabile possibile.
Devono essere in grado di fornire il miglior servizio possibile.
Uno strumento CMMS, o gestione della manutenzione assistita da computer, fornisce ai vostri dipendenti e a voi stessi tutte le informazioni relative alle vostre apparecchiature. Permette di monitorare le macchine, i loro processi di lavoro e il loro tasso di efficienza 24 ore al giorno. L'integrazione dell'analisi predittiva consente a questo strumento di individuare precocemente le apparecchiature che rischiano di guastarsi. I tecnici della manutenzione possono quindi pianificare, grazie al CMMS, le azioni correttive da attuare prima che un asset venga spento.
Correggendo a monte i potenziali guasti si evita il costoso problema della sostituzione di parti o della chiusura completa dell'impianto. Oltre a pianificare gli ordini di lavoro in base alle date indicate, lo strumento CMMS consente di tenere traccia di tutte le attività svolte sugli asset (materiali, tempi di esecuzione). Anche i costi possono essere integrati, consentendo di fare un bilancio delle spese di manutenzione alla fine dell'anno.
Il CMMS può essere utilizzato come strumento per lo sviluppo dei prodotti dell'azienda.
Per ottenere una drastica riduzione delle emissioni di CO2, producendo al contempo l'energia di cui abbiamo bisogno nella società odierna, l'uso di energie rinnovabili è essenziale. Se avete una centrale solare termica, fate parte degli attori che lottano contro il riscaldamento globale. Con l'aiuto della manutenzione dei vostri beni e l'utilizzo di uno strumento CMMS, potete far evolvere la vostra azienda, contribuendo al contempo alla ricerca nel campo dell'energia solare.
L'energia solare termodinamica è una tendenza che continuerà nel futuro ed è attraverso le vostre azioni che potete fare la differenza. Il vostro impianto crescerà in produzione, il vostro investimento sarà ripagato e avrete l'opportunità di soddisfare le esigenze dei consumatori e dell'ambiente. Per vedere come il CMMS sia un alleato essenziale dell'energia rinnovabile, vi invitiamo a leggere gli articoli: