ES2332980T3

ES2332980T3 - Sistema salino multinario para almacenar y transferir energía térmica

Info

Publication number: ES2332980T3
Application number: ES06829550T
Authority: ES
Inventors: Henner Dr. GLADEN; Peter Wasserscheid; Mitja Medved
Original assignee: SOLAR MILLENNIUM AG
Current assignee: SOLAR MILLENNIUM AG
Priority date: 2006-12-13
Filing date: 2006-12-13
Publication date: 2013-04-02
Anticipated expiration: 2026-12-13
Also published as: PT2118010E; AU2006351756B2; CY1113863T1; EP2118010A1; WO2008071205A1; AU2006351756A1; ES2332980T1; EP2118010B1; US20100038581A1

Abstract

Composición salina que contiene una cantidad de al menos 10% en peso de KNO 2, una cantidad de al menos 15% en peso de NaNO2 y una cantidad de al menos 10% en peso y menos de 35% en peso de LiNO3.

Description

Sistema salino multinario para almacenar y transferir energía térmica

Antecedentes de la invención

La invención se refiere a una composición salina y a una solución salina líquida acuosa. La invención se refiere además al uso de dicha composición salina o solución salina líquida acuosa para almacenar y transferir energía térmica.

La energía térmica se tiene que transferir en muchas aplicaciones industriales, p. ej. para hacer funcionar centrales eléctricas, para técnicas de vulcanización, y otras. Con este propósito, se utilizan fluidos de transferencia térmica como líquidos iónicos y sales fundidas.

La utilización de líquidos iónicos es divulgada, p. ej., por WO 2004/090066 A1. Se sabe que los líquidos iónicos orgánicos tienen temperaturas de fusión muy por debajo de 0°C. Sin embargo, los líquidos iónicos tienen habitualmente velocidades de degradación muy altas por encima de temperaturas de 400°C, que son prohibitivas para su utilización en muchas aplicaciones.

Por ejemplo, se utilizan grandes volúmenes de sales fundidas como transferencia térmica y en particular como medio de almacenamiento de calor en centrales eléctricas solares. Tales sales tienen que estar disponibles a bajos costes. Por razones económicas así como técnicas, es deseable mantener alta la temperatura de la sal durante mucho tiempo. Esto requiere una gran estabilidad térmica a largo plazo, es decir una velocidad de descomposición térmica muy baja a altas temperaturas. Además, es deseable que tal sal tenga un punto de fusión bajo a fin de incrementar su área de aplicación.

Existen sales binarias conocidas compuestas en una relación molar de uno a uno o de 60% en peso de NaNO3 y 40% en peso de KNO3. Una desventaja de estas mezclas eutécticas es un punto de fusión relativamente alto de 230°C.

Basándose en tales sales binarias se pueden producir composiciones salinas ternarias, que se modifican mediante aditivos bien orgánicos o bien inorgánicos. Una composición salina ampliamente utilizada consiste en 53% en peso de KNO3, 40% en peso de NaNO2 y 7% en peso de NaNO3. Esta composición salina tiene un punto de fusión de 146°C.

A partir de DE 30 38 844 C2 se conoce la utilización de Ca(NO3)2 como aditivo en lugar de NaNO2. Una composición salina que contiene una cantidad de 44% en peso de Ca(NO3)2, 44% en peso de KNO3 y 12% en peso de NaNO3 tiene un punto de fusión de 133°C. Sin embargo, a una temperatura poco por encima del punto de fusión, la sal tiene una viscosidad de al menos 300 mPas. Como consecuencia, los tanques, los tubos o las tuberías que se utilizan para retener o hacer circular la sal fundida no se pueden vaciar completamente, p. ej. si son necesarias operaciones de mantenimiento. Esto puede conducir a bloqueos o incrustación cuando, p. ej., las tuberías o los cambiadores de calor se ponen de nuevo en funcionamiento. A fin de vencer este problema, han de proporcionarse dispositivos de calentamiento adicionales.

Otras composiciones salinas que utilizan básicamente Mg(NO3)2 y LiNO3 se conocen de US 5.591.374, US

5.728.316 y US 6.627.106 B1.

US-A-4 454 724 divulga una solución acuosa absorbente comprendida por agua y un componente no acuoso. El componente no acuoso contiene una cantidad de al menos 10% en peso de KNO2, una cantidad de al menos 15% en peso de NaNO2 y una cantidad de 50% en peso de LiNO3.

GB 992 418 A divulga un sistema ternario de nitratos de potasio, sodio y litio que tiene la siguiente composición: 57,6% en peso de KNO3, 16,2% en peso de NaNO3 y 26,2% en peso de LiNO3.

Eweka, E. I. y Kerridge, D. H. "Non-ideal change of electrical conductivity on solidification and remelting of salt eutectics", Solid State Ionics, North Holland Pub. Company Amsterdam, NL, Vol. 177, nº 15-16, 15 de junio de 2006, páginas 1245-1250 trata de la investigación de las propiedades físicas del sistema LiNO3-NaNO3-KNO3.

Tripp Terrance B.: "Vapor pressures of hydrate melts containing lithium nitrate and alkali nitrites", Proceedings of the International Symposium Molten Salts, Pennington, NJ, US, vol. 84, nº 2, 1 de enero de 1984, páginas 403-410 trata de una investigación relativa a las presiones de vapor del sistema 0,52 LiNO3-0,17 KNO2-0,31 NaNO2-H2O.

US-A-4 803 958 divulga una solución absorbente que comprende nitrato sódico, nitrato potásico y nitrato de litio en solución acuosa.

Compendio de la invención

Un objeto de la invención es proporcionar una composición salina que tiene un punto de fusión bajo y una estabilidad alta a altas temperaturas. La composición salina debe ser adecuada para la utilización como medio de almacenamiento y/o transferencia de energía térmica. La composición salina debe ser fácil de producir y fácil de manejar. Un objetivo adicional de la invención es proporcionar una solución salina líquida acuosa que contenga la composición salina para la utilización como medio de almacenamiento y/o transferencia de energía térmica. Un objetivo adicional es proporcionar un manejo y un transporte más fáciles de la solución líquida acuosa durante su aplicación así como durante las operaciones de mantenimiento.

Este objetivo se resuelve mediante una composición salina que contiene una cantidad de al menos 10% en peso de KNO2, una cantidad de al menos 15% en peso de NaNO2 y una cantidad de al menos 10% en peso de y menor de 35% en peso de LiNO3.

El término "composición salina" se tiene que entender generalmente. Una composición salina puede comprender una "mezcla de sales" de las sales inorgánicas anteriores. La mezcla de sales que contiene dos o más sales puede estar presente en forma sólida como un granulado, p. ej. con un diámetro del tamaño de grano medio de 0,1 a 25 mm, o un polvo molido fino. Se puede transportar en bolsas u otros recipientes y se puede vender comercialmente en un estado listo para su utilización. Una composición salina también puede comprender una "solución salina sólida" que se tiene que fundir y solidificar al menos una vez y está presente en una forma sólida. Así, es posible colar la masa fundida de sal en un molde de forma y tamaño arbitrarios. Por ejemplo, la solución salina sólida se puede formar compactamente como un bloque o una barra para facilitar su manejo, almacenamiento y transporte. Por supuesto, también se puede moler y proporcionarse como un granulado o un polvo.

Con la composición salina inorgánica propuesta, el punto de fusión se puede disminuir. Incluso es posible alcanzar un punto de fusión muy por debajo de 100°C. Esto permite disminuir las temperaturas de funcionamiento mínimas.

Solo unos pocos °C por encima de la temperatura de fusión se pueden conseguir viscosidades de la composición salina fundida muy por debajo de 300 mPas. Para las operaciones de mantenimiento, la sal fundida se puede retirar casi completamente de los tanques, los tubos y las tuberías. Así, no se forman bloqueos o incrustaciones.

En el caso de temperaturas de fusión por debajo de 100°C, ventajosamente es posible en ciertas aplicaciones añadir un líquido, preferiblemente agua, durante el funcionamiento, sin que se produzca vaporización. Así, no son necesarios recipientes a presión para evitar la vaporización de agua.

Haluros como cloruros o fluoruros que son corrosivos para metales están sustancialmente ausentes en la composición salina. Así, se puede reducir significativamente la corrosión, p. ej. en tuberías de acero. La composición salina de la invención también se puede utilizar sin adición de agua. En este caso, se puede evitar la formación de hidrógeno debida a efectos de la corrosión en metales. Además, la composición salina de la invención puede estar esencialmente libre de sustancias sublimables que den como resultado una estabilidad a largo plazo mejorada de la relación en peso de los componentes salinos.

Por otra parte, hasta una temperatura de 500°C, la velocidad de degradación es baja. La composición salina propuesta se puede utilizar así durante tiempos más prolongados. La composición salina se puede utilizar para una amplia gama de aplicaciones. Además de esto, la composición salina anterior se puede producir a un precio bajo. La composición salina es fácil de manejar. Con respecto a las razones medioambientales y de seguridad, la composición es atóxica para los seres humanos y e ininflamable.

Según una realización de la invención, la composición salina contiene una cantidad de menos de 55% en peso de KNO2. La composición salina también puede contener una cantidad de menos de 35% en peso de NaNO2. Además, la composición salina contiene una cantidad de menos de 35% en peso de LiNO3. Las composición salina puede consistir en las tres sales anteriores y formar una composición salina ternaria. Sin embargo, es posible añadir al menos un componente salino adicional. Tal composición salina multinaria que contiene tres o más componentes presenta una disminución adicional del punto de fusión y una mejora de la estabilidad térmica de la sal fundida.

La composición salina puede contener además una cantidad de hasta 50% en peso de Ca(NO3)2, preferiblemente hasta 20% en peso, más preferiblemente hasta 10% en peso. El Ca(NO3)2 se puede proporcionar comercialmente en forma de Ca(NO3)2·4H2O. La composición salina puede contener además una cantidad de hasta 50% en peso de Ca(NO3)2·4H2O, preferiblemente hasta 20% en peso, más preferiblemente hasta 10% en peso. Con estos aditivos la viscosidad de la composición salina se puede disminuir. A una temperatura dada es posible una capacidad de flujo mejorada y con ella un transporte más rápido a través de los tubos de, p. ej., un cambiador de calor de una central eléctrica.

La composición salina puede contener una cantidad de al menos 30% en peso de KNO3. La composición salina puede contener además una cantidad de hasta 50% en peso de KNO3. Con las composiciones salinas que contienen KNO3 como componente adicional, se puede conseguir un punto de fusión incluso menor de 90°C, dando masas fundidas claras y poco viscosas.

Según una realización de la invención, la composición salina contiene ventajosamente al menos una de las sustancias: NaNO3, Sr(NO3)2, Ba(NO3)2, RbNO3, CsNO3. Todas las sustancias tienen velocidades de degradación bajas por encima de una temperatura de 400°C. Cuando se utilizan estos aditivos adicionales, se puede variar el intervalo de funcionamiento de la composición salina, es decir, variando el punto de fusión, la viscosidad, la velocidad de degradación, y similares.

Según la invención, una solución salina líquida acuosa contiene la composición salina en una cantidad de al menos 30% en peso y agua en una cantidad de hasta 70% en peso. El término "solución líquida" significa una solución acuosa no saturada de al menos una sal. Mediante la adición de agua a la composición salina el intervalo de funcionamiento de la sal se puede disminuir hasta temperatura ambiente o menor. Puesto que la solución salina líquida se solidifica a 0°C o incluso a temperaturas inferiores, se puede retirar completamente de los recipientes, las tuberías y los tubos, si son necesarias operaciones de mantenimiento. Puesto que se pueden alcanzar temperaturas de fusión de la composición salina de la invención por debajo de 100°C, es posible una adición de agua a condiciones de presión ambientales a la composición salina que está en estado líquido o más adición de agua a la solución salina líquida acuosa, sin que se produzca vaporización.

Según la invención, una composición salina o una solución salina líquida se utiliza para almacenar energía térmica. La energía térmica se puede almacenar calentando un depósito de una sal fundida. La energía térmica almacenada se puede utilizar o transferir a otra forma de energía, si es necesario.

Según la invención, una composición salina o una solución salina líquida se utiliza para transferir energía térmica. La energía térmica se puede transportar mediante la utilización de la sal líquida o una solución acuosa que contiene la sal a una cierta distancia entre una posición en la que se produce la energía térmica y una posición en la que se va a aportar la energía térmica. Además, los diferentes sistemas energéticos pueden estar conectados como, por ejemplo, un sistema de producción y almacenamiento de energía térmica y un sistema que convierte la energía térmica en otras formas de energía, p. ej. electricidad.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 muestra la viscosidad de un primer ejemplo de una composición salina dependiendo de la velocidad de cizalladura para diversas temperaturas,

la Fig. 2 muestra la viscosidad de un tercer ejemplo de un composición salina dependiendo de la temperatura,

la Fig. 3 muestra una central eléctrica de canal parabólico con almacenamiento térmico y tuberías para transferir energía térmica, y

la Fig. 4 muestra un colector de canal parabólico.

Descripción detallada de realizaciones preferidas

Posteriormente en la presente memoria, se describen con más detalle tres realizaciones (A, B, C) de composiciones salinas y/o soluciones salinas líquidas acuosas proporcionadas por la invención. Por otra parte, se analiza con respecto a los dibujos una realización para la utilización de una composición salina y/o una solución salina líquida acuosa proporcionada por la invención como medio de almacenamiento o transferencia de energía térmica.

Realizaciones de composiciones salinas:

(A) KNO2 - NaNO2 - LiNO3 - KNO3

con una composición de preferiblemente 14-17% en peso de KNO2, 27-30% en peso de NaNO2, 18-20% en peso de LiNO3 y 35-38% en peso de KNO3;

Ejemplo (A1): Una composición que contiene aproximadamente 15,8% en peso de KNO2, 28,5% en peso de NaNO2, 19,4% en peso de LiNO3 y 36,3% en peso de KNO3;

(B) KNO2 - NaNO2 - LiNO3 - KNO3 - Ca (NO3)2·4H2O

con una composición de preferiblemente 14-16% en peso de KNO2, 26-28% en peso de NaNO2, 17-20% en peso de LiNO3, 33-36% en peso de KNO3 y 3-6% en peso de Ca (NO3) 2·4H2O;

Ejemplo (B1): Una composición que contiene aproximadamente 15,0% en peso de KNO2, 27,1% en peso de 5 NaNO2, 18,5% en peso de LiNO3, 34,7% en peso de KNO3 y 4,7% en peso de Ca(NO3)2·4H2O; y

(C) KNO2 - NaNO2 - LiNO3 - Ca (NO3)2·4H2O

con una composición de preferiblemente 45-49% en peso de KNO2, 18-22% en peso de NaNO2, 27-31% en peso de LiNO3 y 3-6% en peso de Ca (NO3)2·4H2O;

Ejemplo (C1): Una composición que contiene aproximadamente 46,7% en peso de KNO2, 19,8% en peso de 10 NaNO2, 28,6% en peso de LiNO3 y 4,9% en peso de Ca(NO3)2·4H2O).

(D) KNO2 - NaNO2 - LiNO3

con una composición de preferiblemente 48-50% en peso de KNO2, 19-21% en peso de NaNO2 y 29-31% en peso de LiNO3.

Cada una de las composiciones salinas puede contener impurezas inevitables.

15 Se han llevado a cabo experimentos a largo plazo con las composiciones salinas (A1, B1, C1) en tubos de ensayo hechos de acero inoxidable bajo una atmósfera gaseosa protegida por argón de 12 bar y a temperaturas de hasta 500°C. Se ha medido la pérdida de masa de la composición salina (A1). La composición salina (A1) no ha mostrado una pérdida de masa significativa para temperaturas por debajo de 450°C durante las 6 semanas que duraba el experimento. Por encima de 450°C, la composición salina (A1) ha mostrado una pérdida de masa de 0,02% en peso

20 al día.

Se ha mostrado que la pérdida de masa de la composición salina (B1) es insignificante por debajo de 450°C. Entre 450°C y 500°C la pérdida de masa ha sido aproximadamente tres veces mayor en comparación con la composición salina (A1).

Bajo una atmósfera de gas protector inerte a presión ambiente, la composición salina (C1) no ha mostrado una 25 pérdida de masa medible en una semana a temperaturas de hasta 350°C.

Una razón de la pérdida de masa a temperaturas muy altas es principalmente que los tubos de ensayo han sufrido procesos de oxidación y corrosión. Durante los ensayos, el litio contenido en las masas fundidas formaba LiO2, que es un producto de procesos de oxidación. Usando las composiciones salinas anteriores a una temperatura por encima de 400°C, sin embargo, ha sido posible reducir la pérdida de masa, de modo que incluso después de 6 a 8

30 semanas la temperatura de fusión haya permanecido por debajo de 100°C.

La Fig. 1 muestra la viscosidad en mPas de la composición salina (A1) dependiendo de la velocidad de cizalladura en 1/s para diversas temperaturas. La viscosidad se ha medido hasta temperaturas de 120°C. La composición salina (A1) tiene una temperatura de fusión en un intervalo de 80°C y 90°C. La viscosidad a 100°C y una velocidad de cizalladura de 400 1/s es 100 mPas pero a 90°C y la misma velocidad de cizalladura 400 mPas como se puede 35 observar en la Fig. 1. Así, la composición muestra un comportamiento fuertemente no newtoniano que es particularmente fuerte a bajas velocidades de cizallamiento y temperaturas por debajo de 100°C. Solo para velocidades de cizallamiento por encima de 1000 1/s la viscosidad se puede tomar como constante. Se espera que la razón de este comportamiento se deba a una composición salina parcialmente cristalizada a temperaturas inferiores. La viscosidad global por encima de 100°C es menor de 100 mPas. La composición salina (A1) propuesta

40 es adecuada en particular para la transferencia térmica en aplicaciones a alta temperatura.

La Fig. 2 muestra la viscosidad en mPas de la composición salina (C1) dependiendo de la temperatura en °C. La viscosidad se ha medido hasta temperaturas de 115°C. Disminuye exponencialmente desde aproximadamente 350 mPas a 70°C hasta aproximadamente 50 mPas a 115°C. Así, pueden observarse viscosidades incluso menores en comparación con la composición salina (A1). La composición salina (C1) se comporta como un líquido newtoniano,

45 es decir, la viscosidad no depende de la velocidad de cizalladura. La composición salina (C1) tiene un punto de fusión de alrededor de 80°C. Por encima de esta temperatura, no se pueden observar materiales cristalinos en la masa fundida, que es clara y transparente. La masa fundida se solidifica en una forma vítrea a partir de la masa fundida de viscosidad incrementada. La composición salina D tiene un punto de fusión ligeramente superior de 87°C y muestra una viscosidad ligeramente superior que la composición C1.

La composición salina (B) contiene Ca(NO3)2 4H2O como componente salino adicional en comparación con la composición salina (A). Por ejemplo, es posible aportar hasta 10% en peso de este componente salino adicional. En comparación con la composición salina (A), se puede observar una viscosidad muy inferior para la composición salina (B). Alternativamente, se puede añadir hasta 10% en peso de Ca(NO3)2.

La temperatura de fusión de la composición (B1) está entre 75°C y 90°C, la viscosidad a una temperatura de 100°C y una velocidad de cizalladura de 400 1/s es alrededor de 85 mPas y a una temperatura de 90°C y la misma velocidad de cizalladura alrededor de 65 mPas. De nuevo, se puede observar un fuerte comportamiento no newtoniano de la viscosidad por debajo de una temperatura de 100°C. En comparación con la composición (A1), se obtiene una viscosidad significativamente inferior.

Todas las composiciones salinas (A, B, C, D) se pueden utilizar en un estado fundido como un fluido de transferencia térmica en un intervalo de temperatura entre 95°C y 350°C a presión ambiente. Las composiciones salinas (A, B, C) no pierden peso debido a oxidación o corrosión por debajo de 350°C. Bajo una atmósfera de gas protector inerte es posible utilizar las masas fundidas de la invención hasta temperaturas de 450°C. Son posibles temperaturas de trabajo de hasta 500°C para intervalos de tiempo cortos sin cambiar sustancialmente las características físicas de las composiciones salinas. Por encima de una temperatura de 350°C, se pueden formar Li2O y Na2O debido a procesos de oxidación. En este caso, puede ser necesario comprobar repetidamente la composición de la masa fundida o la solución, respectivamente, y añadir, si es necesario, nitratos y nitritos correspondientes así como retirar los óxidos de la composición a fin de mantener constante la relación de los componentes salinos en la composición salina.

Experimentos sobre diversos nitratos y nitritos han mostrado que en particular KNO3, NaNO2, LiNO3, KNO2, Ca(NO3)2, NaNO3, Sr(NO3)2, Ba(NO3)2, RbNO3 y CsNO3 muestran velocidades de degradación aceptablemente bajas por encima de 400°C. Las composiciones salinas que consisten en los componentes salinos propuestos son adecuadas en particular para la utilización en un intervalo de alta temperatura.

Añadiendo de 50 a 70% en peso de agua a la composición salina, preferiblemente de 55 a 65% en peso, el punto de solidificación de la composición salina disuelta se reduce por debajo de 0°C. Esta solución salina líquida se puede almacenar a temperatura normal en tanques y se puede transportar fácilmente en esta forma. Una ventaja adicional de composiciones salinas que utilizan LiNO3 y/o Ca(NO3)2 es su fuerte higroscopicidad debido a la presencia de iones Li y/o Ca. En comparación con las composiciones no higroscópicas, las composiciones salinas según la invención se pueden disolver en agua mucho más rápidamente. Si es necesario un trabajo de mantenimiento, se puede añadir agua rápidamente para disolver la sal de modo que se pueda retirar de los conductos y los tubos. Debido a la temperatura de fusión de la composición salina por debajo de 100°C, siempre se puede añadir agua a la sal que está en estado líquido, sin que se produzca vaporización. Así, no son necesarios recipientes a presión para evitar la vaporización de agua.

Para proporcionar productos de almacenamiento de calor y transferencia de calor económicamente rentables, también es posible ofrecer la composición salina como una mezcla de sales, en la que no se añade agua pero los componentes o las sustancias salinos respectivos se mezclan homogéneamente. Así, se obtiene un producto que está listo para la utilización sin hacer necesario un procesamiento adicional. La mezcla de sales o la solución salina solida se puede almacenar y transportar fácilmente en su forma sólida.

Las composiciones salinas o soluciones acuosas líquidas descritas anteriormente se caracterizan por puntos de fusión bajos por debajo de 100°C, bajas viscosidades y altas estabilidades térmicas a largo plazo por debajo de 400°C.

Un ejemplo de aplicación industrial, en el que puede utilizarse una gran cantidad de una composición salina según la invención con un beneficio particular, son las centrales eléctricas solares. Más específicamente, en centrales eléctricas de canal parabólico, se pueden utilizar composiciones salinas fundidas de la invención para almacenar y transferir energía térmica.

La Fig. 3 muestra una central eléctrica de canal parabólico con almacenamiento térmico y tuberías para transferir energía térmica. En tal central eléctrica las composiciones salinas propuestas se pueden utilizar en estado fundido para almacenar y transferir energía térmica.

La central eléctrica comprende principalmente un campo 1 solar, un sistema 2 de almacenamiento y un bloque 3 de central eléctrica. El campo 1 solar comprende muchas filas paralelas, consistiendo cada fila en varios colectores 4 solares parabólicos en una disposición en serie. Un colector 4 de canal parabólico como el mostrado en la Fig. 4 consiste en espejos 5 parabólicos, un conducto 6 absorbente situado en la línea focal de la superficie reflectante formada por los espejos 5, y una estructura 7 metálica dispuesta giratoriamente para soportar los espejos 5 y el conducto 6 absorbente. Un fluido de transferencia de calor como un aceite o una sal fundida circula a través de los conductos 6 absorbentes por el campo 1 solar y a través de un sistema 8 de tuberías que conecta el campo 1 solar con el sistema 2 de almacenamiento a través de un cambiador 9 de calor de aceite a sal o de sal a sal y el bloque 3 de central eléctrica a través de un cambiador 10 de calor de aceite a vapor de agua o de sal a vapor de agua.

El sistema 2 de almacenamiento comprende un tanque 11 frío y un tanque 12 caliente que se llenan con una sal líquida para almacenar energía térmica. La sal del tanque 11 frío tiene una temperatura de aproximadamente 280°C y la sal del tanque 12 caliente tiene una temperatura de aproximadamente 380°C o incluso hasta 450°C o 500°C.

El bloque 3 de central eléctrica comprende un sistema de tuberías adicional para transferir vapor de agua a una turbina 13 de vapor de agua que está conectada a un generador 14 y un transformador 15 y un cambiador 16 de calor adicional que está conectado a una torre 17 de enfriamiento. A través del cambiador 10 de calor de aceite/vapor de agua o sal fundida/vapor de agua el aceite o la sal fundida produce vapor de agua en el bloque 3 de central eléctrica que a su vez acciona turbinas 13 de vapor de agua convencionales con generadores 14 de energía.

La central eléctrica solar se puede hacer funcionar hasta 24 h con energía solar. A lo largo del día los colectores 4 siguen el sol, los espejos 5 parabólicos concentran la radiación solar en los tubos 6 absorbentes y calientan el aceite

o la sal fundida que circula en los mismos hasta una temperatura de casi 400°C. Usando la composición salina de la invención, son posibles temperaturas de hasta 500°C. El aceite o la sal transmite su energía térmica a los cambiadores 9, 10 de calor para generar vapor de agua que acciona una turbina 13. A continuación se genera electricidad mediante el generador 14 conectado. Si la radiación solar es suficientemente fuerte, el campo solar suministra suficiente energía para generar electricidad y cargar el sistema 2 de almacenamiento de calor simultáneamente. Cuando se suministra calor al sistema 2 de almacenamiento a través del aceite o la sal o la sal fundida al cambiador 9 de calor, se bombea sal fría desde el tanque 11 frío al tanque 12 caliente a través del cambiador 9 de calor. Cuando el sol se pone o cuando el cielo está nublado, el campo 1 solar junto con el sistema 2 de almacenamiento pueden suministrar energía para accionar la turbina 13. En este caso, la sal caliente se bombea de nuevo al tanque 11 frío para devolver la energía térmica al sistema 8 de tuberías. Durante la noche la energía térmica es suministrada completamente por el sistema 2 de almacenamiento.

En la realización anterior de la invención se ha descrito con referencia a los dibujos la utilización de una composición salina o una solución salina líquida acuosa como fluido de almacenamiento y transferencia de calor en una central eléctrica solar. Sin embargo, la invención no se limita a este ejemplo. Otros ejemplos, en los que se utilizan sales fundidas para almacenar y/o transferir energía térmica, son las centrales eléctricas en general, una técnica de vulcanización, todos los tipos de máquinas y aparatos técnicos, que suministran, transfieren y consumen calor en general, calor residual, calor de procesamiento, etc. Un ejemplo adicional es el uso de una composición salina o una solución salina líquida acuosa como medio refrigerante o de calentamiento en reactores químicos.

Una composición salina también se puede usar como medio de trabajo en máquinas con componentes en movimiento para transferir un momento o una fuerza o para asumir la función como medio de lubricación o deslizamiento.

Claims

REIVINDICACIONES

1.

Composición salina que contiene una cantidad de al menos 10% en peso de KNO2, una cantidad de al menos 15% en peso de NaNO2 y una cantidad de al menos 10% en peso y menos de 35% en peso de LiNO3.
2.

Composición salina de acuerdo con la reivindicación 1, que contiene una cantidad de menos de 55% en peso de KNO2.
3.

Composición salina de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, que contiene una cantidad de menos de 35% en peso de NaNO2 .
4.

Composición salina de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, que contiene además una cantidad de hasta 50% en peso de Ca(NO3)2, preferiblemente hasta 20% en peso, más preferiblemente hasta 10% en peso.
5.

Composición salina de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, que contiene además una cantidad de hasta 50% en peso de Ca(NO3)2-4H20, preferiblemente hasta 20% en peso, más preferiblemente hasta 10% en peso.
6.

Composición salina de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, que contiene además una cantidad de al menos 30% en peso de KNO3.
7.

Composición salina de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, que contiene además una cantidad de hasta 50% en peso de KNO3.
8.

Composición salina de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, que contiene al menos una de las sustancias: NaNO3, Sr(NO3)2, Ba(NO3)2, RbNO3, CsNO3.
9.

Solución salina líquida acuosa que contiene la composición salina de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes en una cantidad de al menos 30% en peso y agua en una cantidad de hasta 70% en peso.
10.

Uso de una composición salina o una solución salina líquida acuosa de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, para almacenar energía térmica.
11.

Uso de una composición salina o una solución salina líquida acuosa de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes ,para transferir energía térmica.