Fluidul de transfer de căldură se referă la un amestec proiectat de substanțe chimice care colectează și transportă căldura. Aceste fluide sunt una dintre tehnologiile cheie care fac posibilă generarea electrică dintr-un sistem de concentrare a energiei solare (CSP). În alegerea unui fluid de transfer termic adecvat trebuie determinate mai multe criterii de operare.
În sistemele de concentrare a energiei solare (CSP), o tehnologie avansată de energie solară, energia luminii este convertită în căldură. Aceasta este o distincție față de schemele de energie solară fotovoltaică, în care energia luminoasă, captată de celulele fotoelectrice, produce electricitate direct. Într-un proces CSP, lumina este concentrată de oglinzi care concentrează lumina reflectată a soarelui pe receptori, tuburi prin care circulă fluidul de transfer de căldură. Fluidele fierbinți sunt apoi conducte către stația de generare a energiei electrice.
O configurație CSP folosește oglinzi parabolice dispuse în rânduri excepțional de lungi, care arată ca lamele plugurilor de zăpadă mari de pe autostradă. Fluidul de transfer de căldură parcurge centrele orizontale ale oglinzilor, câștigând căldură pe măsură ce se deplasează de la o oglindă la alta. Alte configurații folosesc oglinzi plate circulare care concentrează lumina pe receptoarele înșirate deasupra oglinzilor. Adesea, sistemele au o funcție de urmărire solară, în care oglinzile pot urmări mișcarea soarelui pe cer.
Fluidul fierbinte este pompat către o stație de generare a energiei cu turbină cu abur. Acolo, fluidul încălzește apa, luând locul combustibilului în stația electrică tradițională pe bază de combustibili fosili. Circuitul de apă fierbinte este identic, cu excepția variației de proiectare a schimbătorului de căldură dintre fluidul calofer și apă. Nu este nevoie de un colector de gaz și mecanisme de evacuare.
Utilizarea fluidului de transfer termic este remarcabilă din două motive. În această schemă, nu a fost consumat combustibil; energia provenea din lumina soarelui. Prin urmare, nu există produse secundare de combustie care să fie manipulate. CSP are avantajele combustibilului solar ale centralelor fotovoltaice, dar poate obține eficiențe mai mari și puteri electrice mai mari.
În al doilea rând, căldura a fost literalmente transportată dintr-un loc în altul. Inginerii cred de obicei că căldura este un produs rezidual sau un produs secundar, dar nu un purtător de energie. Căldura trece atât de ușor prin pereții conductelor și prin conducte, încât nu poate fi transportată cu ușurință și este cel mai bine utilizată la locul de generare. Utilizarea fluidelor avansate de transfer de căldură face transportul căldurii fezabil.
Fluidele de transfer de căldură trebuie proiectate cu atenție pentru a avea o capacitate ridicată de căldură, stabilitate termică ridicată și o gamă largă de temperaturi de funcționare. Ele trebuie fie să rămână lichide, fie să mențină proprietăți compatibile cu sistemul ca gaz. Un fluid de transfer termic tipic are specificații de funcționare de la 12oC la 400oC (54oF la 752oF).