[发明专利]改进的太阳能接收器结构

说明书

一种太阳能接收器结构(接收器)，其适合于包括多个接收器传热通路。各个通路包括多个面板。此外，各个面板包括多个切向设置的管道，其在水平放置的下集管和上集管之间竖向地延伸。相邻面板的集管是带有封闭端的导管组件，其彼此水平且竖向偏移，从而形成基本连续的管道表面。这种连续的管道表面可至少以平行流布置和迂回流布置实现从中流出的流体流的太阳能加热。

技术领域

本发明涉及一种集中式电力塔厂的太阳能中心接收器，并且更具体地说，涉及一种改进的面板和集管布置以及面板的定向，面板包括用于太阳能中心接收器的传热表面。

背景技术

在集中式太阳能发电厂的一种典型的布置中，大的定日镜场设置在太阳能中心接收器(太阳能接收器)周围，太阳能中心接收器放置在相当高度的塔上，其中定日镜将直射阳光聚焦到太阳能接收器上，从而为传热流体提供热量，传热流体被应用于产生蒸汽，以便使涡轮运转并提取功，从而产生电力。太阳能接收器通常包括各种竖向面板，其各具有携带流体的竖向管道，竖向管道设置在水平设置的集管之间，用于使流体分布到管道中。用于构造太阳能接收器的管道面板布置对于有效地利用太阳能通量而没有任何溢出或泄漏(在传热表面上没有接收到的太阳能吸收到传热介质中)以及太阳能接收器的正常运行是很重要的。

在一种布置中，传热表面的各个面板包括位于入口集管和出口集管之间的扁平的竖向管道面板，其中集管定位在管道面板表面的中心线的公共平面中。在这种布置中，相邻的太阳能接收器的面板经过定位，使得相邻面板的边缘管道之间的间距适应面板集管的长度。在面板的边缘管道之间的间距尺寸使得面板的热膨胀不足以关闭板的边缘管道之间的间距，从而导致太阳能通量的溢出或泄漏，这可能造成太阳能接收器的内部构件的损伤。

这种问题可被视为在美国专利No.US6931851B1(US‘851)中得以解决，其中在相邻的面板之间的恒定的间距已经通过提供一种具有内侧集管的太阳能接收器而得以解决，内侧集管具有交错且带斜面的备选设计。然而，对于本领域中的技术人员应该明白，在创建这种内侧集管布置的工艺中，会给设计增加其它问题，例如制造限制、流体排出限制、接收器架设的复杂性、接收器的可维护性。

因此，需要一种改进的太阳能接收器，其能够保持面板布置的恒定的间距，同时平衡上面论述的其它限制和问题，并提供额外的特征和优点。

发明内容

本公开描述了一种具有改进的集管和面板设计的太阳能接收器，其将呈现在以下简要概览中，以便对本公开的一个或多个方面提供基本的理解，这些方面意图克服所论述的缺点，但包括其所有优点，并提供某些额外的优点。这个概览不是本公开的广泛概述。其意图既不标识本公开的关键或重要元件，也不限制本公开的范围。相反，这一概览的唯一目的是以简化的形式展现本公开的某些概念、方面和优点作为后文所展现的更详细说明的序言。

本公开的一个目的是描述一种具有改进的面板和集管设计的太阳能接收器，其能够保持面板布置的恒定间距，同时平衡其它限制，例如最小的接收器直径、制造和架设的简易性、完全的可排出性和减少的弯曲应力。此外，本公开的一个目的是描述一种具有改进的面板和集管设计的太阳能接收器，其可便利地以有效且经济的方式用于使用水、蒸汽、熔盐以及其它传热流体的太阳能接收器中。从以下详细说明书和权利要求中将明晰本公开的各种其它目的和特征。

上面提到的目的以及其它目的在一方面可通过一种太阳能接收器结构(接收器)来实现，该太阳能接收器结构适合于包括多个接收器传热通路(通路)，其经过设置，从而形成基本连续的传热表面。各个通路包括多个面板。此外，各个面板包括多个切向设置的管道，其在水平放置的下集管和上集管之间竖向地延伸。相邻面板的集管是带有封闭端的导管组件，其彼此水平且竖向地偏移，从而形成基本连续的管道表面。这种连续的管道表面可至少以平行流布置和迂回流布置实现从中流出的流体流的太阳能加热。接收器的这种布置可以最小的接收器直径实现面板布置的恒定间距。