[实用新型]自排式太阳能收集器系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年1月12日提交的美国临时专利申请号62/445,638的优先权权益，该临时专利申请的全部内容通过引用合并至本文。

技术领域

本申请涉及太阳能收集器系统领域，具体地，涉及自排式太阳能收集器系统。

背景技术

太阳能热力发电设备，也称为聚光太阳能发电设备，将日光聚集起来对流体进行加热，并使用受热流体的热能驱动发电涡轮机或发动机。随着流体的热能被转换为电力，流体温度降低，并且使用聚集的光对流体进行再加热。太阳能热力发电设备存在四种普通的加热类型，即，抛物面型槽、紧凑式线性菲涅尔反射器、发电塔和碟式发动机(也称为碟式斯特林)。根据用于聚集日光的装置和方法，这些加热类型不同。下文的讨论涉及采用抛物面型槽(也称为抛物面型反射器)的太阳能热力发电设备。太阳能热力发电设备情况中的抛物面型反射器因具有凹形的抛物面型反射表面和位于该抛物面型表面的焦点处并沿抛物面型反射器的纵向方向延伸的管道而起作用。下文将该管道称为接收器或加热管道。加热管道内的流体被称为工作流体或热传递流体(HTF)。该流体为例如油、水(或蒸汽)或熔盐。流体的性质影响太阳能热力发电设备的操作温度。

目前安装的高温抛物面型反射器(槽)回路依靠持续流动来抑制(工作)流体的冻结。它们很少被排放出去，但当它们被排放时，它们要求对回路中的低点进行手动清扫，低点通常位于太阳能收集器组件之间且位于跨接管道(crossover piping，转向管道)处。这种排放方法仅允许发生极少次，而且不适合对太阳能收集器组件及相关联的管道和/或软管进行频繁的 排放。

在400℃之下运行的油基抛物面型反射器(槽)系统使用真空车对流体回路进行排空。留在回路中低点处的流体被忽略，因为油在环境条件下可能是液态的。熔盐系统要求在每次对回路进行排放时都将回路中低点处的盐手动排入密封容器中。

常规排放技术速度慢，要求人员参与并且对涉及到的人员造成显著的风险。因此，常规排放技术不适合于频繁回路排放程序。

实用新型内容

申请人已开发出了自排式太阳能收集器系统，自排式太阳能收集器系统可以通过重力向歧管排放，无需在中间点处(诸如在太阳能收集器组件之间)使用收集容器。在特别的实施方案中，自排式太阳能收集器系统包括多个独特的管连接件，这些管连接件构造成当系统的一个或多个太阳能收集器组件定向在相应排放位置中时则通过重力向歧管排放。该特色系统的某些实施方案可以自动地并且通过重力从控制室排放，或者通过手动打开阀门来排放。因此，最小化或消除了排放期间人员暴露于高温流体。

在一方面，自排式太阳能收集器系统包括一个或多个太阳能收集器组件、歧管连接组件和跨接连接组件。在本方面的一种实施方案中，每个太阳能收集器组件包括收集器支撑子系统、一个或多个加热管道以及一个或多个抛物面型反射器。在本方面的一种实施方案中，每个太阳能收集器组件的一个或多个抛物面型反射器和一个或多个加热管道配置成相对于该太阳能收集器组件的收集器支撑子系统转动。在本方面的一种实施方案中，歧管连接组件将一个或多个太阳能收集器组件中每个的一个或多个加热管道连接至歧管，当一个或多个太阳能收集器组件定向在相应排放位置中时，该歧管设置在比一个或多个太阳能收集器组件的一个或多个加热管道低的高度处。在本方面的一种实施方案中，歧管连接组件构造成具有朝向歧管的向下斜坡部，以便当一个或多个太阳能收集器组件定向在其相应排放位置中时，允许一个或多个太阳能收集器组件的一个或多个加热管道内的流体通过重力排入到歧管中。在本方面的一种实施方案中，跨接连接组件将 一个或多个太阳能收集器组件中每个的一个或多个加热管道连接至跨接管道，当一个或多个太阳能收集器组件定向在其相应排放位置中时，该跨接管道设置在比一个或多个太阳能收集器组件的一个或多个加热管道高的高度处。在本方面的一种实施方案中，跨接连接组件构造成具有朝向一个或多个太阳能收集器组件的一个或多个加热管道的向下斜坡部，以便当一个或多个太阳能收集器组件定向在其相应排放位置中时，允许跨接管道内的流体通过重力排入到所述一个或多个太阳能收集器组件的一个或多个加热管道中。

在一种实施方案中，例如，跨接连接组件具有与歧管连接组件不同的结构构造。