In letzter Zeit ist das Thema der alternativen Energien in den Vordergrund gerückt, da die globalen Durchschnittstemperaturen Jahr für Jahr weiter ansteigen. Die Suche nach Energieformen, die unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und anderen umweltschädlichen Energieträgern verringern, hat sich deutlich beschleunigt.

Mit der Verbesserung von Technologie und Produktion sind die Kosten der meisten alternativen Energieformen gesunken, während die Effizienz gestiegen ist. Alternative Energie kann Wasserkraft, Erdgas und "saubere Kohle" umfassen. Der Begriff wird auch für nicht-traditionelle Energiequellen wie Sonnen- und Windenergie, Biomasse und andere neue Energieformen verwendet.

Sensoren und Steuerungstechnologien treiben diese technologische Revolution voran und ermöglichen eine zuverlässige Systemintegration, die Förderung von Cybersicherheitsprozessen und die Rationalisierung des Anlagenbetriebs. Sensoren und Steuerungen werden nicht nur weiterhin eine zentrale Rolle bei der Optimierung des Anlagenbetriebs spielen, sondern auch den technologischen Fortschritt bei der alternativen Stromerzeugung anführen und die nahtlose Integration erneuerbarer Energien und dezentraler Energiequellen in das Netzsystem ermöglichen, wodurch das moderne Energie-Ökosystem vervollständigt wird.

Strom aus Wasserkraft

Temperature monitoring in hydroelectric plants

Wasserkraftwerke

Das Herzstück eines typischen Wasserkraftwerks ist die Turbine. Wasserturbinen drehen sich langsam, in der Regel mit einer Betriebsgeschwindigkeit von 75 bis 1000 Umdrehungen pro Minute. Um den schwankenden Strombedarf zu decken, müssen die Turbinen oft im Teillastbetrieb arbeiten. Dieser Teillastbetrieb kann das Potenzial für Wasserdruckpulsationen, Turbulenzen und Kavitation erhöhen.

Hydroelectric plant monitoring

Temperatursensoren zur Betriebsüberwachung

Eine genaue Temperaturmessung ist für den effektiven Betrieb von Wasserkraftwerken unerlässlich. So kann ein Temperaturanstieg im Lager durch eine übermässige Fehlausrichtung der Welle, einen niedrigen Ölstand oder Schmutz im Schmieröl erkannt werden. Heisse Stellen in den Turbinen-, Generator-, Führungs- und Axiallagern müssen schnell erkannt werden, um Energieverluste durch erhöhte Reibung zu vermeiden und die Anlagen vor Schäden und Ausfällen zu schützen. Wenn die Temperatursensoren nicht in der Lage sind, den Fehler rechtzeitig und genau zu erkennen, können teure und zeitraubende Schäden am Generator entstehen.

Platinum temperature RTD

Stabile, zuverlässige Platin-Temperatursensoren (RTDs)

Platin-Elemente bieten das beste Preis-Leistungs-Verhältnis bei der Temperaturmessung und die niedrigsten Kosten über die gesamte Betriebsdauer. Bei der Temperaturmessung von Lagern ergeben sich langfristige Kosteneinsparungen durch die langfristige Stabilität der gemessenen Temperaturen, die Zuverlässigkeit und die Langlebigkeit von Platinsensoren.

Ein hochzuverlässiger, kundenspezifischer Pt100- oder Pt1000-Platin-Dünnschicht-Temperatursensor von der IST AG, montiert in einer Sonde, in einer Schraubkonfiguration oder einer Sonde mit Gewindeanschluss, führt hochgenaue Temperaturmessungen gemäss der Norm IEC 60751 durch.

Die Platin-Dünnschicht-RTD-Temperatursensoren von der IST AG werden mit den hochwertigsten Materialien entwickelt und decken einen weiten Temperaturbereich von -200 °C bis +1000 °C ab. Die Sensoren können unter den härtesten Bedingungen eingesetzt werden und weisen dabei eine minimale Drift auf. Die Konstruktion ist äusserst robust und aufgrund der geringen Abmessungen werden die Sensoren in verschiedenen Gehäusen angeboten. Die Temperatursensoren sind mit einem Standard-TCR von 3850 ppm/K und mit Genauigkeiten gemäss der Norm IEC 60751 erhältlich.

Die IST AG bietet auch kundenspezifische RTD-Platinsensoren an, die den anwendungsspezifischen Anforderungen in Bezug auf bestimmte TCR-Werte, Nennwiderstände, Abmessungen, Gehäuse und Anschlussdrähte sowie anderen Varianten entsprechen.

Solarenergie

Solar farms
Solaranlagen

Solarfarmen sind groß angelegte Solaranlagen, in denen Photovoltaik-Paneele (PV), die so genannten Solarmodule, zum Einsatz kommen. Konzentrierende Solarsysteme werden eingesetzt, um die Sonnenenergie zu nutzen. Solaranlagen können eine Kapazität zwischen 1 MW und 2.000 MW haben.

Grosse Anlagen verfügen über Messgeräte zur Überwachung der Umweltbedingungen.

Beispiele sind Einstrahlungsmesser, Windgeschwindigkeitsmesser und Temperatursensoren. An den Paneelen selbst gibt es heute nur wenige Messgeräte. Die meisten grossen Solaranlagen verwenden zentrale Wechselrichter, die die Leistung von Modulgruppen bündeln, aber keine Daten über die Leistung der einzelnen Module liefern. Alles, was man also tun kann, ist die erwartete Leistung auf der Grundlage von Einstrahlung, Temperatur und Windgeschwindigkeit mit der gemessenen Leistung der Wechselrichter über einen längeren Zeitraum zu vergleichen, um festzustellen, ob ein Problem vorliegt. Solche Messgeräte sind zwar verfügbar, aber zu teuer, um sie einzusetzen.

Solar paneled roof at IST AG headquarters

Überwachung der Leistung des Panels

Mit Mikro-Wechselrichtern, DC-DC-Optimierern und Platinum-Elementen, die den besten Wert bei der Temperaturmessung bieten, gibt es Technologien, um die Leistung der einzelnen PV-Module bis ins kleinste Detail zu messen. Diese Technologien maximieren die Leistung jedes einzelnen Moduls und werden in grossen Solarfarmen, Wohngebäuden und kleinen kommerziellen Photovoltaik-Farmen eingesetzt, wo die Überwachung der Leistung jedes einzelnen Moduls langfristig niedrigere Wartungskosten gewährleistet.

Temperature_Sensor_Real Probe

Pt-Temperatursensorelement für photovoltaische Solarzellen

Ein präziser Platin-Thermometer (RTD) für die Messung der Temperatur im Panelbereich. Konzipiert für die flache Montage auf Photovoltaikmodulen zur präzisen Überwachung der Solarmodultemperatur. Hochwertige Platinelemente gewährleisten ein hohes Mass an Genauigkeit sowie Zuverlässigkeit und Langzeitstabilität bei allen Wetterbedingungen.

Genormte Kennlinien, definiert durch die DIN EN 60751, ermöglichen einen schnellen und einfachen Austausch des Platinsensors auch Jahrzehnte nach der Erstinstallation.

Ein hochzuverlässiges, kundenspezifisches Pt100- oder Pt1000-Platin-Dünnschicht-RTD-Temperatursensor von der IST AG kann in einem robusten wärmeleitenden Harz innerhalb eines wärmeleitenden Aluminiumprofils für eine einfache Montage eingeschlossen werden und übertrifft die Anforderungen an Genauigkeit und Langzeitstabilität nach ISO und WMO. Dieser Sensor ist in einem wetterfesten und wasserdichten IP68-Gehäuse untergebracht und kann in Luft, Wasser und allen nicht korrosiven Flüssigkeiten eingesetzt werden. Er führt hochpräzise Temperaturmessungen gemäss der Norm IEC 60751 durch.

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Windkraft

off-shore wind energy farms

Windkraftanlagen

Offshore-Windkraftanlagen arbeiten unter extremen Bedingungen, die eine kontinuierliche Überwachung und diagnostische Tests erfordern. Die Überwachung von Luftfeuchtigkeit und Temperatur ist aufgrund des hohen Feuchtigkeits- und Salzgehalts der Offshore-Luft von entscheidender Bedeutung. Im Allgemeinen sind feuchtigkeitsbedingte Probleme für 20 % der Ausfallzeiten und Pannen von Windkraftanlagen verantwortlich. Zu den häufigsten feuchtigkeitsbedingten Problemen in Windkraftanlagen gehören Kondensation, Korrosion, elektrische und mechanische Probleme sowie Schimmel-, Pilz- und Bakterienwachstum.

HYTR411 - Humidity and Temperature Module

Kontrolle des Feuchtigkeitsgehalts des Getriebes

Sensoren spielen eine wichtige Rolle beim Betrieb von Windkraftanlagen. Sie erkennen, überwachen und übermitteln Informationen über Temperatur und Feuchtigkeit in jeder Windturbine. Diese Daten werden in einer Kommandozentrale gesammelt und verarbeitet, wo der Gesamtbetrieb sowie der Zustand jeder einzelnen Turbine in einem Windpark überwacht und optimiert wird, um Zuverlässigkeit und optimale Leistung zu gewährleisten. Um beispielsweise den Feuchtigkeitsgehalt des Getriebeöls zuverlässig zu kontrollieren, ist ein Feuchtesensor (rH) erforderlich.

Temperatursensoren sind auch zur Überwachung von Aussentemperaturen, Schaltschränken, Transformatoren, Generatoren, Getrieben, Lagern, Bremsen und Hydraulik erforderlich (Pt100 oder Pt1000).

Humidity sensor MK33

Kapazitiver rH-Feuchtesensor mit hoher chemischer Beständigkeit

Der kapazitive rH-Feuchtesensor MK33-W von IST AG wurde speziell für High-End-Messanwendungen und extreme Umgebungen entwickelt und eignet sich daher optimal für die Messung von Feuchtigkeit in Ölanwendungen. Der MK33-W zeichnet sich durch seinen extrem hohen Feuchte- und Temperaturbereich und seine hervorragende chemische Beständigkeit aus. Der Feuchtesensor kann 0 % rH bis 100 % rH (maximaler Taupunkt +95 °C) mit einer Kapazität von 300 pF ±40 pF (bei 30 % rH und +23 °C) messen und arbeitet in einem Temperaturbereich von -40 °C bis +190 °C.

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Bioenergie

Biogas plants

Biogas

Bioenergie ist die erneuerbare Energie, die bei der Verbrennung von Biomasse-Brennstoffen entsteht. Biomasse-Brennstoffe stammen aus organischem Material wie Pflanzen und organischen Abfällen aus Haushalten, Unternehmen und landwirtschaftlichen Betrieben. Bioenergie ist eine kohlenstoffarme erneuerbare Energie, die dort eingesetzt wird, wo es nur wenige erneuerbare Energieoptionen gibt, z.B. als Kraftstoff für Flugzeuge, Schiffe und Lastwagen.

Biomassebrennstoffe müssen verarbeitet werden, bevor sie Energie erzeugen können. Moderne Biomassebrennstoffe werden in verschiedene Produkte wie feste und flüssige Brennstoffe umgewandelt. Biokraftstoffraffinerien stellen zum Beispiel flüssige Kraftstoffe für den Verkehr her.

Biogas kann zu Biomethan aufbereitet und in das Gasnetz eingespeist werden. Sowohl Biogas als auch Biomethan können als Brennstoff für Wärme, Verkehr und Stromerzeugung verwendet werden.

Moisture levels in biofuel

Feuchtigkeitsgehalt in Biokraftstoff

Der Feuchtigkeitsgehalt von Biokraftstoffen bestimmt die Luftmenge, die bei der Verbrennung des Kraftstoffs benötigt wird, um eine optimale Wärme- und Energieausbeute sowie Verbrennungseffizienz zu erzielen. Wird einem Biokraftstoff zu wenig oder zu viel Luft beigemischt, kann der Kraftstoff unvollständig oder zu schnell verbrennen. Biokraftstoffhersteller müssen den Feuchtigkeitsgehalt des Biokraftstoffs während des Produktionsprozesses überwachen, um sicherzustellen, dass der Feuchtigkeitsgehalt den Normen und Erwartungen für die Verwendung des Kraftstoffs entspricht. Die kosteneffektivste und effizienteste Nutzung der heutigen Biokraftstoffe erfordert eine genaue Messung der Biokraftstofffeuchte während der Kraftstoffherstellung und -verbrennung. Die Feuchte- und Temperatursensoren der IST AG ermöglichen industrieweit anerkannte Feuchtemesssysteme, die diese Anforderungen erfüllen.

Humidity sensor MK33

Sensorlösungen für Biokraftstoffe

Der kapazitive Feuchtesensor MK33-W von IST AG wurde speziell für High-End-Feuchtemessanwendungen und extreme Umgebungsbedingungen entwickelt und eignet sich daher optimal für Biokraftstoffanwendungen. Der MK33 zeichnet sich durch seinen extrem hohen Feuchte- und Temperaturbereich und seine hervorragende chemische Beständigkeit aus. Der Feuchtesensor kann 0 % rH bis 100 % rH (maximaler Taupunkt +95 °C) mit einer Kapazität von 300 pF ±40 pF (bei 30 % rH und +23 °C) messen und arbeitet in einem Temperaturbereich von -40 °C bis +190 °C.

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Temperature RTD

Messung der Biokraftstofftemperatur

Unser Angebot an Sensoren für die Temperaturmessung von Biotreibstoffen umfasst: Platin-RTD-Temperatursensoren, die mit den hochwertigsten Materialien entwickelt wurden und einen breiten Temperaturbereich von -200 °C bis +1000 °C abdecken. Diese Sensoren können unter den härtesten Bedingungen eingesetzt werden und weisen eine minimale Drift auf. Die Konstruktion ist äusserst robust und aufgrund der geringen Abmessungen werden die Sensoren in verschiedenen Gehäusen angeboten. Die Platin-Temperatursensoren sind mit einem Standard-TCR von 3850 ppm/K und mit Genauigkeiten gemäss der Norm IEC 60751 erhältlich.

Wasserstoff

Hydrogen fuel cell

Erzeugung von Wasserstoff

Wasserstoff ist ein sauberer Brennstoff, bei dessen Verbrennung in einer Brennstoffzelle nur Wasser entsteht. Wasserstoff kann aus einer Vielzahl von Ressourcen gewonnen werden, z.B. aus Erdgas, Kernkraft, Biomasse und erneuerbaren Energien wie Sonne und Wind. Er ist eine attraktive Kraftstoffalternative für den Verkehr und die Stromerzeugung. Er kann in Fahrzeugen, Häusern und in vielen anderen Anwendungen eingesetzt werden. Wasserstoff kann mit verschiedenen Methoden hergestellt werden. Die heute gängigste Methode ist die Erdgasreformierung (ein thermisches Verfahren).

Steam reforming for hydrogen

Wasserstofferzeugung durch Dampfreformierung

Thermische Verfahren zur Wasserstofferzeugung umfassen in der Regel die Dampfreformierung, ein Hochtemperaturverfahren, bei dem Dampf mit einem Kohlenwasserstoffbrennstoff reagiert, um Wasserstoff zu erzeugen. Kohlenwasserstoff-Brennstoffe können zur Erzeugung von Wasserstoff reformiert werden, z.B. Erdgas. Gegenwärtig werden etwa 95 % des gesamten Wasserstoffs durch Dampfreformierung von Erdgas hergestellt. Zur Herstellung von Wasserstoff für die industrielle Nutzung werden in Syngas- (Synthesegas-) Anlagen auf der ganzen Welt Dampf-Methan-Reformer eingesetzt. Die Messung und Überwachung der Temperatur ist der Schlüssel zur Leistung und Sicherheit, insbesondere während des potenziell gefährlichen Startvorgangs.

Temperaturüberwachung im Dampfreformierungsprozess

 

Die Temperaturmessung ist ein entscheidender Faktor bei Dampfreformierungsprozessen, da sie die Leistung sowohl des Katalysators als auch der SMR-Einheit beeinflusst. Anhand des Temperaturprofils der SMR-Rohre und einer Analyse der Ein- und Auslassgase können die Betreiber die Katalysatorleistung bestimmen. Platin-Widerstands-Temperaturdetektor-Baugruppen liefern genaue, zuverlässige Temperaturmessungen an bestimmten Punkten im SMR, die für die Überwachung und Gewährleistung einer guten Katalysator- und Reformerleistung unerlässlich sind.

Ein hochzuverlässiger, kundenspezifischer Pt100- oder Pt1000-Platin-Dünnschicht-Temperatursensor der IST AG, montiert in einer Sonde, in einer Schraubkonfiguration oder mit einer Sonde mit Gewindeanschluss, führt hochgenaue Temperaturmessungen gemäss der Norm IEC 60751 durch.

Unsere Temperatursensoren werden mit den hochwertigsten Materialien entwickelt und decken einen weiten Temperaturbereich von -200 °C bis +1000 °C ab. Die Sensoren können unter den härtesten Bedingungen eingesetzt werden und weisen dabei eine minimale Drift auf. Die Konstruktion ist äusserst robust und aufgrund der geringen Abmessungen werden die Sensoren in verschiedenen Gehäusen angeboten. Die Platin-Temperatursensoren sind mit einem Standard-TCR von 3850 ppm/K und mit Genauigkeiten gemäss der Norm IEC 60751 erhältlich.

Die IST AG bietet neben den Standardlösungen auch kundenspezifische RTD-Temperatursensoren an, die anwendungsspezifischen Anforderungen in Bezug auf bestimmte TCR-Werte, Nennwiderstände, Abmessungen, Gehäuse und Anschlussdrähte sowie anderen Variationen entsprechen.

Kunden spezifische Anpassungen sind auf Anfrage erhältlich.

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