El fluido de transferencia de calor se refiere a una mezcla diseñada de productos químicos que recolectan y transportan calor. Estos fluidos son una de las tecnologías clave que hacen posible la generación eléctrica a partir de un sistema de energía solar de concentración (CSP). Se deben determinar varios criterios de funcionamiento en la selección de un fluido caloportador adecuado.
En los sistemas de energía solar de concentración (CSP), una tecnología de energía solar avanzada, la energía de la luz se convierte en calor. Esta es una distinción de los esquemas de energía solar fotovoltaica, donde la energía de la luz, capturada por células fotoeléctricas, produce electricidad directamente. En un proceso de CSP, la luz se concentra mediante espejos que enfocan la luz solar reflejada en los receptores, tubería a través de la cual viaja el fluido caloportador. Luego, los fluidos calientes se canalizan a la estación de generación de energía.
Una configuración de CSP utiliza espejos parabólicos dispuestos en filas excepcionalmente largas que se parecen a las palas de grandes quitanieves para carreteras. El fluido de transferencia de calor viaja por los centros horizontales de los espejos, ganando calor a medida que se mueve de un espejo a otro. Otras configuraciones usan espejos planos circulares que enfocan la luz en receptores colgados sobre los espejos. A menudo, los sistemas tienen una función de seguimiento solar, donde los espejos pueden seguir el movimiento del sol a través del cielo.
El fluido caliente se bombea a una estación generadora de energía de turbina de vapor. Allí, el fluido calienta el agua, reemplazando al combustible en la tradicional central eléctrica de combustibles fósiles. El circuito de agua hirviendo es idéntico, excepto por la variación en el diseño del intercambiador de calor entre el fluido caloportador y el agua. No es necesario un colector de gas ni mecanismos de escape.
El uso del fluido caloportador es notable por dos razones. En este esquema, no se consumió combustible; la energía vino de la luz del sol. Por tanto, no hay que manipular subproductos de la combustión. La CSP tiene las ventajas de combustible solar de las plantas fotovoltaicas, pero potencialmente puede lograr mayores eficiencias y mayores salidas eléctricas.
En segundo lugar, el calor se transportaba literalmente de un lugar a otro. Los ingenieros suelen pensar que el calor es un producto de desecho o un subproducto, pero no el portador de energía. El calor se conduce tan fácilmente a través de las paredes de las tuberías y los conductos que no se puede transportar fácilmente y es mejor utilizarlo en el lugar de generación. El uso de fluidos de transferencia de calor avanzados hace que el transporte de calor sea factible.
Los fluidos de transferencia de calor deben diseñarse cuidadosamente para tener una alta capacidad calorífica, una alta estabilidad térmica y una amplia gama de temperaturas de funcionamiento. Deben permanecer en estado líquido o mantener propiedades compatibles con el sistema como gas. Un fluido de transferencia de calor típico tiene especificaciones de funcionamiento de 12 ° C a 400 ° C (54 ° F a 752 ° F).