[发明专利]太阳能接收器

说明书

本发明题为太阳能接收器。设计为使用传热介质的太阳能接收器包括多个面板。每个面板布置并配置成使传热介质能够沿至少一个流动方向流动，一个流动方向定义一通道，以在每个通道中获得唯一的质量通量，从而在使跨传热表面的所选择的通道的压力下降最小化的同时，使通道的热通量容量优化。还提供其方法。

技术领域

本公开涉及太阳能热功率站，更具体地，涉及这样的太阳能站中的太阳能接收器。

背景技术

太阳能热功率站包括放置于相当高的高度的塔上的一大片定日镜和太阳能接收器。定日镜使直射阳光聚焦于太阳能接收器上以产生蒸汽。利用蒸汽来使涡轮运行并提取功，以便产生电力。典型地，太阳能热功率站在明亮阳光时分的期间，以日循环运转，而在夜晚或在阴天条件下关闭。然而，如果太阳能热功率站在夜晚和阴天条件的期间要满足电力需求，则太阳能热功率站需要无论太阳光的可利用性如何，即在夜晚或在阴天条件下都可运转。最重要的是，它改进可调度性，并因此降低平准化电力成本。这样的太阳能热功率站的实现导致在白天期间存储太阳热能并在夜晚或在阴天条件下利用太阳热能的要求。针对这样的要求，中心接收器能够设计为将用于蓄热的介质用作传热介质，诸如熔盐或热油/热流体等。例如，在欧洲专利承载号1 873 397 A2及许多其他专利中，可以显而易见这样的布置。

可以在图1中显而易见如在各种现有技术中已知的典型的接收器系统10。系统10包括接收器12、相应地热存储罐14和冷存储罐16以及朗肯循环电力块18以发电。通过经由定日镜20而使阳光聚焦而将接收器12处的熔盐流体加热。在大约565℃的温度下，将热盐存储于热存储罐14中，并且，在其热能被循环18利用来通过发电机“G”而发电之后，在大约290℃的温度下，将该盐存储于冷存储罐16中，进一步将该盐从冷存储罐16发送至接收器12以重新加热。

在这样的系统10中，接收器12的设计对系统10的有效运转非常关键。

发明内容

本公开描述将在以下的简化的概要中提出的具有改进的设计的太阳能接收器，以提供对旨在克服所讨论的缺点的本公开的一个或更多个方面的基本的理解，除了包括本公开的全部优点以外，还提供一些附加的优点。本概要不是对本公开的广泛的综述。其旨在既不识别本公开的关键的或至关重要的元件，也不描绘本公开的范围。更确切地说，本概要的唯一的目的是以简化的形式提出本公开的一些构思、本公开的方面和优点，以作为在下文中提出的更详细的描述的开头。

本公开的目标是描述可以使太阳能运转的功率站的有效工作优化的具有改进的设计的太阳能接收器。本公开的各种其他目标和特征将从以下的详细描述和权利要求显而易见。

上文所注意到的方面及其他方面，在一个方面，可以借助于在本公开中公开的具有传热介质的太阳能接收器来达到。太阳能接收器包括定义传热表面的多个面板。每个面板布置并配置成使传热介质能够沿至少一个流动方向流动，一个流动方向定义一通道，以获得各种通道中的各种质量通量来基于传热表面中的通道的位置而使通道的热通量容量优化，以便使传热表面的丧失的热通量设计空间（LHFDS：Lost Heat Flux Design Space）最小化，从而改进太阳能接收器的效率。术语“LHFDS”被定义为传热表面的未被利用的设计空间，并且，是传热表面的最大可允许的热通量（MAHF：Maximum Allowable Heat Flux）与实际热通量（AHF：Actual Heat Flux）之间的差。

在本公开的一个实施例中，每个面板包括包含预定的可变参数的多个管，以获得跨各种定义的通道的各种质量通量。预定的可变参数可以是管的至少尺寸参数和材料成分参数。尺寸参数可以至少是管直径、管厚度以及管数量。