本发明专利技术涉及一种辐射收集器，其包括一个至少部分地由柔性的膜形成的压力室，该压力室具有对于要反射的辐射透明的区域，其特征在于在压力室中固定布置的、具有柔性的膜的反射器，该反射器具有一个面对透明的区域的、反射辐射的侧面和一个与辐射相背离的侧面并且该反射器将压力室分成第一压力腔和第二压力腔，和其中设有用于当在运行中一个或两个压力腔的容积由于外部影响而被改变时在压力腔中产生和保持适于工作的在预定的范围中的压力的机构，其中用于产生在压力腔中的压力的所述机构具有将第一和第二压力腔相互连接的、用于在压力腔中存在的流体的跨流区域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种辐射收集器。
技术介绍
所述类型的辐射收集器或集中器应用于太阳能发电厂等中。直到现在由于还没有克服光生伏打技术的缺陷而不能够应用该技术以近似弥补 成本的方式产生太阳能电。相反，一些时间以来，太阳热发电厂已经在工业的规模上产电，其价格，相对于光生伏打技术而言，接近于采用常规方式产的电的当今普遍的商业价格。在太阳热发电厂中，太阳的辐射通过收集器借助于集中器被反射和特定地聚焦到某个地点上，由此在该处形成高温。被集中的热量可以引出和用于运行热力机如涡轮机，该热力机又驱动发电的发电机。目前使用三种基本形式的太阳热发电厂盘式斯特林系统(Dish-Sterling-System),塔式太阳能电站系统和抛物面槽式系统。盘式斯特林系统装备有抛物面反射镜，它们将太阳光集中到其上布置有热量接收器的焦点上。反射镜可双轴转动地支承，以便能够跟踪当时的太阳位置，和具有几米直至IOm和更大的直径，由此则达到每模块直至50kW的功率。在热量接收器中安装的斯特林发动机将热能直接地转换成机械功，而通过该机械功产电。在这点上可以参见US_PS4，543，945中所述的实施例和在西班牙安装的欧盟Distal 和 Eurodish 设备。US-PS4，543，945在第一实施例中显示了具有一个压力室的收集器的结构原理，该压力室由两个圆的、相互上下重叠在一起的、在边缘上连接的膜构成，其中上部的膜是透明的而下部的膜具有反射层。在充气的状态下压力室具有透镜的形状，其中两个膜球形地弯曲，结果，通过透明的部分入射的辐射被反射层集中到一个区域中，在此处热量可以被取走。在第二实施例中，采用负压室取代压力室，从而通过环境压力将具有反射层的膜置于球形的工作位置上。设备Distal I和Distal II (分别在1992年和1997年投入运行)具有安装在构架中的集中器，该集中器作为可扩张的膜绷在构架上和通过真空泵保持在工作位置上。原则上，该构架构成一个密封的空腔，该空腔用膜覆盖位，如在鼓的膜的情况下那样。通过真空泵产生的负压将形成集中器的膜吸入到构架中(或通过环境压力从外部压入到构架中)和然后占据基本上球形的，但是几乎是抛物面形状的工作位置。Distal II具有8. 5m的反射镜直径或集中器直径。采用膜具有重量小的优点，这又使得在其上安装膜的构架的费用较小。与常规的、重的和制造费用高的反射镜相比，其结构费用明显较小。对于具有高功率的系统，则将多个收集器(其本身是小的)对准到同一个热量接收器。尽管结构费用在采用(透镜形状的)压力室下相对于上述负压结构的Distal II还可能有利地是较低的，但是该压力室至今为止还没有得到应用，因为在大尺寸下压力室的可变形性，和因而集中器的可变形性，例如由于风的原因，是非常大的缺陷。集中器的变形大大地减小了设备的效率。这种缺陷在可以防风保护地插入到刚性构架中的作为集中器的负压膜情况下是不存在的。盘式斯特林系统在技术上是令人感兴趣的，但是用于在工业规模上生产电具有缺陷。塔式太阳能发电站系统具有一个中央的、升高地(在"塔"上)安装的吸收器，其用于吸收通过上百个至上千的单个反射镜向它反射的太阳光，由此太阳的辐射能通过许多反射镜或集中器集中在吸收器中和由此使温度达到直至1300°C，这有利于连接在下游的热机(一般是用于发电的蒸汽涡轮机或流体涡轮机电站)的效率。在加尼福尼亚的设备"Solar two "具有数个丽的功率。抛物面槽发电厂具有大数量的收集器，它们具有横向尺寸较小的长形集中器，和·由此不是具有一个焦点，而是具有一个聚焦线。这些线性集中器目前具有20m直至150m的长度。用于被集中的热量(直至近500°C)的吸收器管在聚焦线上延伸，该管将热量输送到发电厂。热油或过热水蒸气例如可以用作输送介质。FR-PS1319144公开了一种用于抛物面槽发电厂的池式或槽式收集器,它具有圆柱形的压力室，该压力室具有一个透明的区域和一个反射的区域。采用这种设置原则上可以设想到，对通过圆柱形压力室分布的吸收器管沿着它的长度进行加热。按照所述FR-PS的另一个实施例具有在压力室中可枢转布置的、被压力加载的柔性的集中器，由此可以考虑在时间上受季节等的原因而改变的太阳位置。集中器通过其密封唇可移动地顶靠到圆柱形压力室的壁上，由此产生它的可枢转性。压力室由此具有通过集中器分开的两个压力区。在压力区之间可以达到的压力差被这样地限制，为了有利于集中器的可枢转性应该避免由于密封唇顶压在压力室的壁上出现的“过大的摩擦力”("friction ecxessive ")。如何建立和维持所需的压力(由于密封唇的有限的密封性存在一种通过压力室的恒定的泄漏空气流)不是要讨论的问题，因为有"dispositif de pompage approprienonrepresente "。这种槽收集器的圆柱形构造在当今要求的上述尺寸下是不合乎要求的或是不实用的。其形成的巨大的例如可能被风影响的面积要求用结实的构架加强圆柱形的压力室，如已经在所述的FR-PS中关于圆柱形体的加强作用的"nervures annulaires "方面所提到的那样。由此该公开的实施例丧失了在FR-PS开头所述的重量较轻，输送较容易和有利的结构的优点。在南加尼福尼亚的9个SEGS抛物面槽电站共同产生约350丽的功率；在内华达州的一个附加的电站应该在2007年并入该网中并且提供60MW以上的功率。抛物面槽发电厂的另一个示例是在安大路西亚的处于建设中的Andasoll系统，其具有510000m2的集中器面积和50MW的功率，其中吸收器管中的温度应该达到约400°C。成本估计为数个亿欧元€。可以粗略地记录出一个太阳能发电厂的总费用的40%或更多产生于收集器，和发电厂的效率的确定是由集中器的质量决定的。
技术实现思路
相应地，本专利技术的任务是提供一种辐射收集器，它避免所述的缺陷，重量轻和便宜并且例如也可以在具有非常大的尺寸的作为槽式收集器的构造中使用。该任务通过一种辐射收集器解决，该辐射收集器包括一个至少部分地由柔性的膜形成的压力室，该压力室具有对于要反射的辐射透明的区域，其特征在于在压力室中固定布置的、具有柔性的膜的反射器，该反射器具有一个面对透明的区域的、反射辐射的侧面和一个与辐射相背离的侧面并且该反射器将压力室分成第一压力腔和第二压力腔，和其中设有用于当在运行中一个或两个压力腔的容积由于外部影响而被改变时在压力腔中产生和保持适于工作的在预定的范围中的压力的机构，其中用于产生在压力腔中的压力的所述机构具有将第一和第二压力腔相互连接的、用于在压力腔中存在的流体的跨流区域。由于压力腔中的压力即使在一个或两个压力腔的容积改变时也被保持，因此处于 压力下的反射器的位置和由此它的功能保持不受影响，这大大地减小了受风的影响而不可避免的收集器变形的问题。这适用于尤其是当设置了用于塔式太阳能发电厂的大的收集器时，亦即甚至可以具有大面积的展开的反射器，也适用于当设置了用于抛物面槽发电厂的尤其是大的收集器。抛物面槽发电厂的也是大的收集器通过它们的外表面由于(i)它们的尺寸以及由于(ii)流动技术上的原因和由于它们凸起地圆滑处理的形状而容易受到风的影响。同样的情况也适合被用于盘式斯特林系统收集器，其中较小的尺寸虽本文档来自技高网...
【技术保护点】
辐射收集器，包括一个至少部分地由柔性的膜形成的压力室，该压力室具有对于要反射的辐射透明的区域，其特征在于在压力室中固定布置的、具有柔性的膜的反射器，该反射器具有一个面对透明的区域的、反射辐射的侧面和一个与辐射相背离的侧面并且该反射器将压力室分成第一压力腔和第二压力腔，和其中设有用于当在运行中一个或两个压力腔的容积由于外部影响而被改变时在压力腔中产生和保持适于工作的在预定的范围中的压力的机构，其中用于产生在压力腔中的压力的所述机构具有将第一和第二压力腔相互连接的、用于在压力腔中存在的流体的跨流区域。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A·佩德雷蒂，
申请(专利权)人：空气光能源IP有限公司，
类型：发明
国别省市：
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