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La
degradación del fluido térmico HTF
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La vida del fluido térmico
caloportador no es eterna. Durante su uso sufre una degradación que
depende dos factores: la temperatura de trabajo y las condiciones de
operación. Estimar una vida media es difícil, aunque es necesario hacer
una estimación para saber cuál será el consumo aproximado de fluido
térmico para poder presupuestar esta importante partida
El
calor captado por los colectores solares es conducido hasta el bloque
de potencia utilizando un fluido caloportador orgánico. Este fluido es
una mezcla eutéctica de bifenilo y óxido de difenilo, moléculas ambas
derivadas del benceno. Es una mezca eutéctica porque su punto de
congelación es inferior al de cada uno de los componentes por separado:
es de 12ºC.
El fluido térmico sufre una degradación con su uso, que tiene dos
impactos importantes:
- El impacto económico, nada desdeñable y
habitualmente mal considerado en las partidas presupuestarias de
O&M
- El impacto en la seguridad, ya que algunos de los productos de la
degradación son potencialmente peligrosos.
Los mecanismos de degradación del fluido térmico son tres:
- Contaminación, con restos de residuos de tuberías y con agua
proveniente del ciclo agua-vapor
- Oxidación, por reacción del aceite con el oxígeno ambiental
- Cracking, que se produce en los tubos absorbedores y en la caldera
auxiliar al elevarse puntualmente (en la capa de aceite en contacto con
el metal del tubo absorbedor del colector solar) la temperatura del
fluido térmico, elevación que favorece la reacción de cracrización o
ruptura de las moléculas originales en otras más pequeñas
Los productos de estos mecanimos de degradación son tres:
- Sólidos, generalmente ácidos carboxílicos, carbón y carbonillas.
Estos productos arden con facilidad, erosionan bombas y equipos
rotativos y se depositan en asientos de válvulas, impidiendo su
estanqueidad. Por sus características ácidas, también provocan corrosión
- Hidrocarburos de cadena corta provenientes de la ruptura de las
moléculas de bifenilo y óxido de difenilo. Estos hidrocarburos de
cadena corta tienen puntos de ebullición bajos. Modifican la viscosidad
y el punto de inflamación
- Hidrocarburos de cadena larga, provenientes de la unión de muchos
restos de cadena corta. Estos hidrocarburos modifican la viscosidad y
las propiedades térmicas.
Para eliminarlos, la instalación está dotada
de 3 sistemas:
- El filtro principal
- El sistema Ullage
- El sistema Reclamation
El buen estado de estos tres sistemas garantiza un fluido térmico
exento de productos de degradación.
En cuanto a la cantidad de aceite que es necesario reponer, depende
enormemente de la forma de operar. Una operación inestable y realizada
con poco rigor produce gran cantidad de residuos de degradación,
mientras que una operación cuidadosa garantiza una larga vida útil.
Sólo a efectos de estimación, puede considerarse que:
- En una planta con 2000 Tn de fluido térmico es necesario reponer
aproximadamente unos 500 kg diarios
- Cada diez años será necesario reemplazar todo el fluido térmico
Teniendo en cuenta que el precio medio ronda los 3€/kg, se entiende que
la partida presupuestaria para la reposición de fluido térmico es
bastante elevada
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