Termální baterie SOC

Bezkontaktní infračervené měření v tepelných bateriích

Zajištění přesného monitorování stavu nabití pomocí dvoubarevných pyrometrů

Výzva

Termální baterie uchovávají teplo při extrémně vysokých teplotách, což komplikuje přesné monitorování teploty kvůli rušení kabeláže, problémům s izolací, driftu senzoru a výrazným změnám emisivity zahřívaných materiálů. Tradiční kontaktní metody měření jsou v těchto extrémních a kolísavých teplotních podmínkách nedostatečné, což zvýrazňuje potřebu spolehlivých bezkontaktních řešení.

Řešení

Zavedení dvoubarevné infračervené pyrometrie řeší rozdíly v emisivitě porovnáváním intenzity záření na dvou vlnových délkách, což poskytuje spolehlivé měření teploty při rozsáhlých teplotních výkyvech. Tato metoda infračerveného měření založená na poměru účinně kompenzuje změny emisivity a zajišťuje přesné, stabilní a nerušené monitorování teploty v systémech vysokoteplotních tepelných baterií.

Výhody

  • Spolehlivé monitorování stavu nabití termálních baterií zlepšuje účinnost systému a řízení spotřeby energie.
  • Přesné měření teploty snižuje rizika spojená s přehřátím a zajišťuje bezpečný provoz.
  • Vylepšené řízení procesů usnadňuje optimální využití tepelných zásobníků a zvyšuje celkový provozní výkon.
  • Zkrácení údržby a prostojů díky eliminaci driftu snímače a problémů s rušením kabeláže.
  • Přesná bezkontaktní měření zajišťují konzistentní dodávky energie pro kritické průmyslové výrobní procesy.

Potřebujete něco podobného?

Využití obnovitelných zdrojů energie s účinnými tepelnými bateriemi pro průmyslové vytápění a elektřinu

Pevné tepelné baterie, známé také jako tepelné baterie, ukládají přerušovanou elektrickou energii – často získanou z obnovitelných zdrojů nebo průmyslového odpadního tepla – jako tepelnou energii po delší dobu. Poskytují udržitelné teplo a energii v rozsahu požadovaném velkými průmyslovými provozy. Tyto tepelné baterie využívají pevné materiály k ukládání tepelné energie při vysokých teplotách v izolovaných modulech pro aplikace skladování vysoké energie. Materiály, jako je skleněná struska, ocelová struska, beton, křemík a grafen, se používají pro své schopnosti skladování při vysokých teplotách a vysoké energetické hustotě.

Přestože různé společnosti používají mírně odlišné metody pro výrobu a ukládání tepla, základní princip zůstává stejný: obnovitelné zdroje energie, jako je vítr a slunce, využívají cenově dostupné materiály, které se poté izolují, dokud nelze uložené teplo odvést pro výrobní účely.

Tyto systémy pro ukládání tepelné energie, často o velikosti kontejneru, ohřívají velké množství materiálu v izolovaných, někdy evakuovaných komorách na teploty v rozmezí od 650 °C do 3000 °C, s typickými provozními teplotami kolem 1200 °C. Vysoce účinné fotovoltaické panely zachycují vyzařovanou energii z žhavého materiálu nebo se teplo přímo aplikuje na průmyslové procesy. Toto uložené teplo se poté dodává v potřebném měřítku a teplotě pro různé průmyslové aplikace.

Stav nabití se měří teplotou hmoty, kterou je nutné sledovat pro řízení baterie. Kontaktní měření teploty není proveditelné kvůli rušení od kabeláže a problémům s izolací. Tradiční kontaktní metody také selhávají při tak extrémních teplotách kvůli teplotnímu rozsahu nebo driftu senzoru. To podtrhuje zásadní nutnost bezkontaktního infračerveného měření při monitorování tepelných baterií.

Přesné měření stavu nabití v termálních bateriích pomocí dvoubarevných pyrometrů

Stav nabití v tepelných bateriích přímo úměrně souvisí s teplotou tepelné hmoty. Vzhledem k velké energetické kapacitě těchto baterií se může teplota použitého materiálu výrazně lišit. V tak širokém teplotním rozsahu mohou změny emisivity materiálu vést k nepřesným měřením teploty.

Aby se tento problém vyřešil, lze k přesnému měření teploty použít dvoubarevný princip infračervené termometrie. Dvoubarevný pyrometr měří teplotu porovnáním intenzity záření emitovaného na dvou různých vlnových délkách z povrchu. Na rozdíl od pyrometrů s jednou vlnovou délkou, které se spoléhají na absolutní intenzitu na jedné vlnové délce, dvoubarevné pyrometry vypočítávají teplotu na základě poměru intenzit na obou vlnových délkách. Toto měření založené na poměru je méně ovlivněno změnami emisivity, takže je spolehlivější při různých teplotách. Tato metoda proto kompenzuje změny emisivity a zajišťuje přesné odečty teploty, i když tepelná hmota zažívá významné teplotní výkyvy.

Společnost Optris nabízí různé poměrové pyrometry s režimem inteligentního poměru. Režim inteligentního poměru poměrových pyrometrů zvyšuje přesnost měření teploty, protože se automaticky přizpůsobuje změnám v měřicím prostředí, jako jsou změny emisivity po učení. Režim inteligentního poměru zajišťuje přesné a opakovatelné odečty teploty tím, že neustále analyzuje a upravuje poměr intenzit záření na dvou vlnových délkách.

Integrace pyrometrů Optris pro špičkové monitorování tepelných baterií

Průmyslový systém tepelných baterií v USA integroval infračervený pyrometr Optris CT Ratio pro měření teplot přesahujících 1200 °C. Tato zařízení poskytují přesné bezkontaktní měřicí schopnosti, které jsou klíčové pro monitorování přehřátého grafitu v jejich systému tepelného akumulace. Vysoké optické rozlišení a robustní konstrukce pyrometrů Optris zajišťují přesné odečty teploty i v náročných podmínkách uzavřené komory. Integrace zařízení Optris se stávajícími systémy řízení procesů prostřednictvím výstupů 4–20 mA navíc umožňuje bezproblémovou analýzu dat a optimalizaci procesů, což zajišťuje vysokou účinnost zpětného získávání energie.

Robustní konstrukce a vysoké optické rozlišení modelů Optris CT Ratio umožňuje přesné sledování přehřáté tepelné hmoty, odhaluje kapacitu akumulace energie a umožňuje optimalizaci procesů. Komplexní softwarová podpora Optris a pokročilé algoritmy, jako je režim inteligentního poměru, navíc zvyšují celkovou účinnost a účinnost systému akumulace tepla, což z Optrisu dělá preferovanou volbu pro aplikace monitorování baterií.

Potřebujete něco podobného?

Výběr z nabídky měřicích přístrojů...

Máte zájem o něco podobného? Zajímá Vás cena?

Zašlete nám kontakt, ozveme se Vám. Případně jsme k zastižení zde:

tm@trinstruments.cz

+420 541 633 670

Kontakt

TR instruments spol. s r.o.

      Looking for reseller ?

Are you looking for
a sales partner?

More info