本发明专利技术涉及一种热能式太阳能发电塔(10)，具有中央的太阳能接收器(12)和定日镜区域(14)。所述太阳能接收器(12)具有包括空腔(18)的接收器体(20)，该接收器体在空腔(18)内具有吸收件(41-46)，在吸收件内流淌着热能载体流体。所述接收器体(20)具有朝向定日镜区域(14)向下定向的辐射孔(22)，其中，所述辐射孔(22)的开口平面(27)相对于水平面(62)倾斜至少10°。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】热能式太阳能发电塔本专利技术涉及一种配备中央太阳能接收器和定日镜区域的太阳能发电站。在太阳能发电塔中，太阳辐射通过由多个可追踪的定日镜构成的定日镜区域射向一个或多个太阳能接收器，该一个或多个太阳能接收器理论上被高度为50m至200m的高塔所固持。太阳能接收器具有配备多个吸收件的接收器，在吸收件内将通过定日镜区域集中在太阳能接收器上的太阳辐射传递给热能载体流体，这种热能载体流体能够使得用于热发电过程的被容纳的热能、例如借助蒸汽涡轮机组被使用。对于太阳能接收器的结构，常常区分外部结构和内部结构，在外部结构中安装外侧的吸收件，在内部结构中在空腔内安置吸收件。外部的太阳能接收器的结构具有巨大的辐射损耗，因而在吸收件中的热能载体流体在夜间可能会被冻结，这又会导致必需在傍晚进行清空和在清晨重新灌入。内部的太阳能接收器结构具有这样的理论条件下的缺点，即向下指向定日镜区域的辐射孔相对较小。此外，在由现有技术已知的内部的太阳能接收器结构中只使用气体作为热传递载体，以便避免热能载体流体在夜间被冻结。本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种配备具有更高效率和较少辐射损耗的太阳能接收器的热能式太阳能发电塔。所述技术问题根据本专利技术由具有权利要求1所述特征的热能式太阳能发电塔所解决。根据本专利技术的太阳能接收器具有接收器体，它包括空腔，其中，在空腔内安置至少一个吸收件，热能载体流体在吸收件内流动。作为热能载体流体的流体的使用需避免在吸收件内产生较高的内压，并且由此能够实现吸收件相对较低的壁厚。在使用管作为吸收件的情况下，因此例如管的壁厚能够小于管直径的10%。由此，还会降低吸收件的重量，改进通过吸收件壁的热传递并且提高吸收件的使用寿命。借助流体的热能载体，热能载体温度能够远远高于500°，因此改进了太阳能接收器的效率和运行关系。以这种方式能够使得热能式发动站的功率值高于50MW。接收器体具有朝向定日镜区域向下定向的辐射孔，其中，辐射孔的开口平面与水平面的倾斜角在至少10°和最高70°之间、特别优选在20°和50°之间。定日镜区域在赤道区域之外按照重心地在太阳能接收器的北方或南方设置。通过辐射孔-开口平面向北或向南相应地倾斜，则年平均的有效的开口面相应地被增大。辐射孔-开口平面的相应倾斜因此无论如何都不是显而易见的，因为接收器体在现有技术中始终设计为矩形的，并且垂向定向，因而在现有技术中只有水平的开口平面。但是，根据本专利技术的接收器体具有与水平面倾斜的辐射孔，由此能够实现，相关的吸收件在其开口侧下方的端部上相应地与水平面倾斜，或者相应地设计为或布置为分级的。对于每个吸收件优选使用相同长度的多个垂直布置的吸收管，该吸收管在其上端和下端通过横向延伸的汇集管和分配管夹持。吸收件的所有吸收管的相同的垂直长度因此是必然需要的，因为只有以这种方式在温度升高多个1k的情况下能过避免在吸收件的吸收管之间的极端应力。吸收件的汇集管和分配管能够大体上具有邻近的辐射孔边缘的斜率。备选地，在周向上相对较短的吸收件能够阶梯式相互分级，以便将接收器体以这种方式与倾斜的辐射孔边缘的延伸相匹配。还能够考虑吸收件的较少倾斜的汇集管和分配管的中间形态，其中，汇集管和分配管的倾斜并不是精确地与辐射孔的边缘相对于水平面的局部斜率相一致，但是吸收件同样是阶梯状的相互分级，以便使得辐射孔的开口边缘的局部斜率尽可能精确地复制。在每种前述的情况中，吸收件在俯视图中都被设计被平行四边形，它的平行侧边和吸收管沿垂向定向。根据优选的设计方案，吸收件具有至少一个吸收管，该吸收管由奥氏体钢或者以镍为基础的合金组成。接收器体优选基本上设计为被倾斜切割的垂直棱柱，其中，构成棱柱的活性侧壁的吸收件分别竖立在垂直面内。根据优选的设计方案，太阳能接收器具有封闭件，它能够在闭合位置和打开位置之间移动。封闭件在闭合位置上封闭辐射孔，相反，辐射孔在封闭件的打开位置上被打开。一旦不具有足够的太阳辐射或者太阳能接收器由于其它原因而不工作时，辐射孔能够被封闭件封闭，例如用来避免热能载体流体的冻结。在封闭件和太阳能接收器相应热绝缘的情况下，能够以这种方式在12小时或更长的时间间隔上避免热能载体流体的夜间冻结，从而不再需要夜间排放和清晨的重新填充。为了防止热能载体流体的冻结，还能够设置分隔的加热件，它在需要时可主动地将吸收件的温度保持在热能载体流体的冰点以上。封闭件能够可选地在它的闭合位置上在外侧被用作用于校正定日镜的目标面。可选地或补充地，封闭件能够在它的闭合位置上还可用作在吸收件上进行装配工作或维修工作的维修平台。原则上，封闭件的运动学能够以不同的方式实现，例如以翻转机构、卷门式机构、阀芯式机构等来实现。在强风情况下仍能保证封闭件的闭合运动和打开运动的机构是特征优选的。为此，尤其适合使用具有卷门式运动学的卷门式封闭件，其中，封闭件通过铰链式相互连接的卷门杆构成，这种卷门杆能移动地支承在打开位置和闭合位置之间的相应的导轨上。热能载体流体优选是盐溶液，例如由硝酸钠和硝酸钾构成的共晶的混合物。备选地，热能载体流体还能够使用液体金属，例如钠或者共晶的钠钾合金。这样的热能载体流体在对于蒸汽发电过程很重要的温度区间内在大约280°至580°之间，并且是化学稳定的，并且不容易蒸发。下面，结合附图来更详细地阐述本专利技术的多个实施例。附图为:图1示出具有中央太阳能接收器和定日镜区域的热能式太阳能发电塔的示意图，图2示出图1所示的太阳能接收器的纵剖面图，图3示出图1所示的太阳能接收器的端侧的、或后侧的矩形的吸收件的俯视图，图4示出图3所示的吸收件的纵剖面图，图5示出图1所示的太阳能接收器的侧向的平行四边形的吸收件的俯视图，图6和7示出侧向的吸收件的两个备选的实施例，图8示出图1所示的太阳能接收器的顶侧的吸收件的纵剖面图，和图9示出组合的后壁-顶部-吸收件的纵剖面图。在图1中示意性示出具有中央的太阳能接收器12、定日镜区域14和发电站52的热能式太阳能发电塔10。每个定日镜具有镜子15，该镜子通过相应的调节变化这样地持续进行追踪，使得来自太阳50的太阳辐射始终射向太阳能接收器12。太阳能接收器12在沿着垂线60竖立的塔16中被固持在50m至200m的高度上。被定日镜区域14朝向太阳能接收器12反射的太阳辐射在太阳能接收器12中被热能载体流体所吸收，该热能载体流体在封闭的循环中通过泵被传到发电站52，并且从发电站52处被重新泵回太阳能接收器12。在此使用无水流体硝酸盐作为热能载体流体，这种硝酸盐优选是硝酸钠或硝酸钾，并且适合在直至600°的工作温度下使用。在发电站52中，热能载体流体将它的热量传递给热能存储器和/或蒸汽涡轮机回路，通过热能存储器和/或蒸汽涡轮机循环来驱动蒸汽涡轮机，该蒸汽涡轮机自身驱动发电机。在图1和2中细节上显示太阳能接收器12。太阳能接收器12由空心当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种热能式太阳能发电塔(10)，具有中央的太阳能接收器(12)和定日镜区域(14)，其中，所述太阳能接收器(12)具有包括空腔(18)的接收器体(20)，该接收器体在空腔(18)内具有吸收件(41‑46)，在吸收件内流淌着热能载体流体，所述接收器体(20)具有朝向定日镜区域(14)向下定向的辐射孔(22)，和所述辐射孔(22)的开口平面(27)相对于水平面(62)倾斜至少10°。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：卡伊维格哈特，
申请(专利权)人：塞巴斯蒂安科德斯，乔治兰根伯格，托比亚斯普罗希内基，卡伊维格哈特，
类型：发明
国别省市：德国;DE
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。