Stale nierdzewne w energetyce solarnej
Energia słoneczna może być pozyskiwana i przetwarzana na kilka sposobów. Pierwszym z nich jest zastosowanie niskotemperaturowych systemów grzewczych, które zwykle bazują na kolektorach płaskich do podgrzewania ciepłej wody użytkowej. W takich instalacjach stal nierdzewna jest stosowana do budowy samego kolektora oraz współpracujących z nim instalacji rurowych. Na wybrane powierzchnie stali nierdzewnych nanosi się także specjalne powłoki o bardzo dobrej absorbcji promieniowanie słonecznego, co zwiększa wydajność systemu. Systemy solarne ze zbiornikiem ciepłej wody szeroko stosują ferrytyczne stale nierdzewne chrakteryzujące się dobrą trwałością w warunkach pracy oraz niższą ceną od stali austenitycznych. Konstrukcje zbiorników obecnie wytwarzana ze stali ferrytycznej 1.4521, które zastąpiły tradycyjnie stosowaną do tego celu stal austenityczna typu 1.4404. Zbiornik wewnętrzny wytwarzany jest z gatunków: 1.4521, 1.4509 (w zależności od jakości wody), natomiast zbiornik zewnętrzny: ze stali 1.4016, malowanej 1.4512 oraz gatunków: 1.4510, 1.4509, 1.4521 (dla terenów nadbrzeżne, gdzie wymagana jest wyższa odporność na czynniki atmosferyczne). Z podanych gatunków wytwarza się również sam kolektor (włącznie z ramą i rurkami), system rur łączących, stojak.
Kolejna technologia stosuje systemy koncentrowania energii słonecznej. Lustra ze stali nierdzewnej pokrywające obszar kilkuset metrów kwadratowych powierzchni koncentrują promieniowanie słoneczne na odbiorniku, którego temperatura może osiągnąć ponad 500°C. Ciepło promieniowania odbierane jest przez stopione sole rozprowadzane w instalacji obiegu wykonanej ze stali nierdzewnej. Zbiorniki ze stali nierdzewnych do składowania stopionych soli są również stosowane do magazynowania ciepła. Na elementy odbiorników w parabolicznych lustrach do koncentracji promieni słonecznych stosuje się np. stal nierdzewna typu 1.4307 a same lutra mogą być wytwarzane z polerowanej ferrytycznej stali nierdzewnej 1.4016. Ponadto stosuje się także gatunki Cr-Ni-Mo typu 1.4571.
Trzecia technologia pozyskiwania energii słonecznej bazuje na panelach fotowoltaicznych bezpośrednio wytwarzających energię elektryczną, które mogą być wbudowane w system ramek montażowych ze stali nierdzewnej. W ostatnich latach na popularności zyskują kompleksowe systemy zasilania zintegrowane z budynkiem (BIPV). Systemy tego typu montowane są na elewacjach budynków oraz dachach. Ramy instalacji paneli fotowoltaicznych wytwarza się ze stali austenitycznych Cr-Ni i Cr-Ni-Mo (1.4301, 1.4404) oraz ferrytycznej 1.4021. Zastosowanie stali nierdzewnej w tym przypadku prowadzi do redukcji kosztów instalacji, optymalnego wykorzystanie przestrzeni i daje możliwość dowolnego wyboru aspektu wizualnego powierzchni.
Literatura
[1]. Stainless Steel in Energy and Power Generation, Nickel, The Magazine Devoted to Nickel and its Applications, Special edition, May, 2012
[2]. Broszura ISSF: Solar water heaters, The ferritic solution, International Stainless Steel Forum (ISSF), dostępna także na stronie w dziale publikacje
[3]. Bruszora ISSF: Stainless Steel in Solar Energy Use, International Stainless Steel Forum (ISSF), dostępna także na stronie w dziale publikacje
[4]. Z. Brytan, Zastosowanie stali nierdzewnych w sektorze energetyki odnawialnej, Magazyn Nowa Stal 1/2016
[5]. Broszura Aperam Alloys Imphy, SolarStyl BIPV system, 2011