طبقه بندی نمک های مذاب:

براساس ساختار مایع، نمک های مذاب را می توان به سهولت به دو گروه تقسیم کرد. هر چند مرز مشخصی بین این دو وجود ندارد:

اولین گروه شامل ترکیباتی نظیر هالید های فلز های قلیایی است که بیشتر به وسیله نیرو های یونی پیوند شده اند.

براثر ذوب شدن تغییرات بسیار کمی در این مواد پدید می آید.

عدد کئوردینانسیون معمولا از شش در بلور به حدود چهار در مذاب سقوط می کند و نظم وسیع موجود در بلور از بین می رود ولی نظم محلی که هر کاتیون توسط آنیون ها احاطه شده است و غیره هنوز هم وجود دارد.

نمک های مذاب همگی به علت وجود تعداد زیادی یون، الکترولیت های بسیار خوبی هستند و از لحاظ انجماد سنجی رفتاری عادی دارند. تعداد یون ها در این سیستم ها را می توان درست مانند سیستم اسید سولفوریک تعیین کرد.

گروه دوم شامل ترکیباتی است که در آن ها پیوند کووالانسی اهمیت دارد.

این ترکیبات معمولا با تشکیل مولکول های مجزا ذوب می شوند هر چند ممکن است خود یونش هم صورت گیرد.  این گروه با حلال های بی پروتون هالید شباهت دارد.

ممکن است محلول های اسیدی را با افزایش غلظت و محلول های بازی را با زیاد کردن غلظت تهیه کرد و واکنش های خنثی بر اثر اختلاط این دو صورت می گیرد.

اصول ذخیره نمک مذاب:

یکی از مهمترین مشخصه های استفاده از سیستم ذخیره حرارتی آن است که کارآیی ذخیره درآن خیلی بالاست و ظرفیت سالانه 99 درصدی را برای نیروگاه های تجاری فراهم می سازد. تنها تلفات آن هم ناشی از موارد ذیل است:

• اتلاف آهسته حرارت از طریق دیواره های مخزن که از طریق عایق این اتلاف را می توان به حداقل رساند.
• فرآیند تبادل حرارت بین محیط ها

خصوصیات نمک مذاب:

در حال حاضر هر دو نوع نیروگاه های خورشیدی سهموی (در این نیروگاه یک لوله حاوی نمک مذاب از روی آینه های انعکاس دهنده تابش خورشید عبور داده می شود که گرمای هر آینه به این لوله می رسد) و برج متمرکز کننده مرکزی (در این نیروگاه آینه ها در اطراف یک برج چیده شده اند و همگی آن ها انرژی تابشی را بر روی این برج متمرکز می کنند) از مخلوط نمک مذاب یکسانی برای ذخیره انرژی استفاده می کند که شامل 60 تا 40 درصد وزنی مخلوط نیترات پتاسیم وسدیم است که با نام نمک خورشیدی شناخته می شود.

در دمای اتاق، نمک خورشیدی به صورت بلورهای سفید رنگ جامد است بنابراین در طی فعالیت نیروگاه لازم است که کل نمک ذوب شود. بدین ترتیب در طول فعالیت نیروگاه نمک مذکور در حالت مذاب باقی خواهد ماند. نمک خورشیدی یک نمک یوتکتیک است بدین معناست که ترکیب مذکور در دمایی پایین تر از سایر نسبت های ترکیب شده این دو نمک ذوب می شود.

نمک خورشیدی از نقطه انجماد نسبتاَ بالایی (220درجه سانتی گراد) برخور دار است و همین امر باعث می شود که به یک سیال قابل مدیریت برای انتقال گرما در نیروگاه های برق برج مرکزی تبدیل شود. اما در نیرو گاه های خورشیدی سهموی می تواند به عنوان سیال انتقال حرارت چالش برانگیز باشد. به دلایل زیر باید از انجماد نمک مذاب در لوله کشی ها اجتناب شود:

- می تواند باعث انسداد شده و بدین ترتیب می تواند مانع جریان نمک مذاب می گردد.

-بدان خاطر که مقطع یا سرباره منجمد شده را بایستی با دقت آب نمود.

- اینکه حتی مقادیر اندکی از سیکل های انجماد/آب شدن می تواند منجر به خرابی لوله کشی ها شود.

رد نیاز نمک:

نمک مذاب داغ در دمای 565 درجه سانتی گراد در برج های مرکزی تولید برق ذخیره شده ولی در روش سهموی دمای ذخیره نمک مذاب 386 درجه سانتی گراد می باشد.

گرمای ذخیره شده متناسب است با اختلاف میان دماهای مخزن داغ و مخزن سرد.

در هر دو مورد نمک سرد در دمای 292 درجه سانتی گراد ذخیره می شود این باعث می شود که در برج ها اختلاف دمای مخزن سرد و گرم 273 درجه سانتی گراد و در روش سهوی برابر با 94 در جه سانتی گراد باشد. بنابراین دریک نیروگاه برج مرکزی تقریبا سه برابر انرژی بیشتری در همان مقدار نمک مورد استفاده در نیرو گاه سهموی ذخیره می گردد.

بعد از فاز اولیه توسعه در دو دهه 1980 و 1990 بخصوص توسط بخش انرژی ایالات متحده آمریکا در طی ساخت پروژه Solar Two مخازن نمک مذاب اکنون به یک واقعیت تجاری تبدیل شده اند. نیروگاه جموسولار با ظرفیت 19.9 مگاوات و 15 ساعت ذخیره نمک مذاب در کشور اسپانیا هم اکنون به شبکه برق این کشور متصل می باشد.

مزیت این گونه سیستم های ذخیره نمک مذاب عبارتند از:

• حذف نیاز به روغن به عنوان انتقال دهنده حرارت و مبادله کننده های حرارتی مربوطه
• کاهش نیاز به نمک
• کارآیی بالاتر سیکل حرارتی بخار
• سازگاری بهتر با خنک کنندگی سیستم توسط هوا
• بهبود عملکرد زمستانی نیروگاه
• ساده ترشدن طرح لوله کشی ها.

پیشرفت هایی که در آینده نزدیک در فناوری نیروگاه های خورشیدی دارای مخزن نمک مذاب صورت خواهد گرفت عبارتند از:

بهبودهایی در خصوصیات حرارتی نمک های مذاب و توسعه راه حل هایی برای ذخیره نمک مذاب سرد وگرم دریک مخزن واحد.