【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及根据权利要求1和6的前序部分所述的用于运行接收器的方法和用于实施所述方法的接收器、以及根据权利要求18的前序部分所述的用于接收器的制造方法。
技术介绍
1、接收器被使用在太阳能发电厂中。所述接收器接纳集中的太阳辐射并且由此加热一种传输热的介质，经由所述传输热的介质在随后的技术工艺中利用所获取的热，这经由所述转变成机械功来利用，例如通过驱动涡轮机，以用于实施工业中需要热的工艺或用于供暖、例如住宅领域的远程供暖。
2、在太阳能塔式发电厂中基本上使用构造为管束的接收器，所述管束适用于最大直至600°c的温度和600的太阳光集中度。为了更高的温度主要使用空间式构造的接收器，所述接收器针对600，1000或更多的太阳光集中度而设计。这样的温度通常处于600°c之上，达到800°c至1000°c及其之上，并且能够在不久之后达到1200°c至1500°c的范围。这样的接收器也能够（然而在较小的比例尺下）在碟式集中器的情况下使用。当前将如下接收器称为空间式接收器，所述接收器的尺寸与管形接收器相反在所有三个维度上的大小是可类比的，所述管形接收器结合凹槽或沟槽收集器来使用。这样的管形接收器具有一个维度，即长度为横截面尺寸（宽度或高度）的许多倍，其倍数在数十倍或数百倍或更多倍的范围内。用于沟槽收集器的接收器不针对上面提及的温度而构造，因为所述沟槽形的集中器关于所述接收器在两个维度上集中，然而在塔式发电厂中的定日镜的场或蝶式集中器在三个维度上集中。
3、这样的接收器本领域技术人员作为容积式接收器已知，所述容积式接收
4、容积式接收器具有扩展的（宽松的，因此是属于“容积式”接收器）吸收器结构，所述吸收器结构例如能够由宽松的线材编织物或敞开多孔的陶瓷泡沫构成。集中的太阳辐射然后穿入到（宽松的）吸收器结构的内部并且在该处被吸收。所述传输热的介质、如空气或适合的反应副用于随后的反应器被导引穿过敞开多孔的吸收器结构并且由此借助于在所述敞开多孔的吸收器结构处的强制的对流吸收热。所述吸收器结构也能够由管结构、在深度方面分级的格栅结构或带有大的表面的本身任意的结构构成，其促使热从所述吸收器结构对流地传递至传输热的介质，当所述传输热的介质穿流所述吸收器时。
5、一种容积式接收器例如通过refos项目变得已知（receiver for solar-hybridgas turbine and combined cycle systems; r. buck, m. abele, j. kunberger,t.denk, p. heller and e. lüpfert, 于journal de physique iv france 9 （1999）），所述容积式接收器在下面结合图1详细描述。
6、这样的接收器具有如下缺点：所述吸收器结构制造起来是耗费的并且所述吸收器的穿流可能变得不稳定，尤其是由于在运行中不期望地出现的温度分布。
技术实现思路
1、相应地，本专利技术的任务是，提供一种改善的接收器。
2、所述任务通过带有权利要求1的特征部分的特征和权利要求6的特征部分的特征的方法来解决。
3、通过按照根据本专利技术的方法使所选择的传输热的气体在红外线范围的频带中是吸收式的，并且如此调整运行参数，使得显著部分的热增加通过在所述传输热的气体中的吸收而实现，能够实现所述接收器的简化的概念设计，因为仅更少地通过对流实现热传递。
4、通过使所述吸收组件构造为带有减少的对流黑色体辐射组件，简化了所述吸收器的构造，并且由此简化了所述接收器的构造和运行，因为所述吸收器不再必须在其深度上将经由所述太阳辐射带入的热以对流的方式给出到所述传输热的气体处。
5、优选的实施方式具有从属权利要求的特征。
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1.用于运行接收器的方法，所述接收器带有用于加热传输热的介质的加热区域和用于输送所述介质穿过所述加热区域的输送组件，其中，在所述加热区域中设置有用于太阳的辐射的开口和布置在太阳的入射的辐射的路径中的、由此吸收所述辐射的吸收器，其特征在于，将在所述红外线范围的频带中起吸收作用的气体设置作为传输热的介质，并且如此调整所述接收器的运行参数并且如此选择所述气体，使得在输送通过所述加热区域期间通过对辐射的吸收所述气体的温度如此增加，使得通过对辐射的吸收所实现的温度增加（T3-T2）相对于通过所述吸收和在所述吸收器处的对流所实现的总温度增加（T4-T2）的比例χ为≥0.3。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述温度在输送通过所述加热区域期间通过对所述吸收器的辐射的吸收如此增加，使得温度增加（T3-T2）相对于通过对所述吸收器所排出的吸收和在所述吸收器处的对流所实现的总温度增加（T4-T2）的比例χ为≥0.3。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加热区域具有布置在太阳的入射的辐射的路径中的、设置在所述开口与所述吸收器之间的吸收器空间，并且其中，所述比例χ是在所
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加热区域具有两个吸收器空间，所述两个吸收器空间带有共同的吸收器，并且其中，所述比例χ针对所述吸收器空间中的一个或两个吸收器空间来设置。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述气体是异极气体，优选地如下气体之一或其混合物：CO2、水蒸气、CH4、NH3、CO、SO2、SO3、HCl、NO、和NO2、特别优选地带有水蒸气和CO2的混合物。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述比例χ等于或大于0.5或优选地等于或大于0.7、特别优选地等于或大于0.8。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，将气体引导穿过所述吸收器。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，将气体从旁边引导经过所述吸收器。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述气体在所述加热区域中置于过压下，所述过压优选地处于2与20bar之间的范围内，特别优选地处于5与15bar之间的范围内、完全特别优选地为10bar。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，将气体围绕所述吸收器周围引导至所述吸收器的背侧并且然后引导离开所述背侧。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，将通过吸收所述吸收器的辐射而加热的气体从吸收器空间中取出，一旦所述气体被部分加热和/或被部分加热的气体被供应给吸收器空间，并且其中，所述供应在所述吸收器空间中在如下位置发生，在该位置在所述吸收器空间中的温度基本上与被部分加热的气体的温度相对应。
12.接收器，其用于实施根据权利要求1所述的方法或按照根据权利要求21所述的方法制造，所述接收器带有用于加热传输热的介质的加热区域，所述加热区域具有用于太阳的辐射的开口和布置在太阳的入射的辐射的路径中的、由此吸收太阳辐射的吸收器；带有用于输送所述介质穿过所述加热区域的输送组件，其特征在于，还设置有用于加热所述传输热的介质的吸收器空间，并且所述吸收器构造为作用到所述吸收器空间中的辐射组件，并且用于输送的所述输送组件构造作为传输热的介质，其中，所述传输热的介质基本上是在红外线范围的频带中起吸收作用的气体，并且与所述吸收器共同作用的吸收器空间如此确定尺寸，使得在运行中在红外线范围的频带中起吸收作用的、传输热的气体通过在所述吸收器空间中的吸收所实现的温度增加（T3-T2）相对于通过所述吸收和在所述吸收器处的对流所实现的温度增加（T4-T2）的比例χ为≥0.3。
13.根据权利要求12所述的接收器，其中，所述吸收器空间如此确定尺寸，使得在运行中所述在红外线范围的频带中起吸收作用的、传输热的气体通过在所述吸收器空间中对所述吸收器的辐射的吸收所实现的温度增加（T3-T2）相对于通过对所述吸收器的辐射的吸收和在所述吸收器处的对流所实现的温度增加（T4-T2）的比例χ为≥0.3。
14.根据权利要求12所述的接收器，其中，在用于太阳的辐射的开口与所述吸收器之间布置有一个吸收器空间，并且其中，χ是在所述气体经过所述吸收器空间之后通过在所述吸收器空间中对所述吸收器的辐射的吸收所实现的温度增加（T3-T2）相对于通过所述吸收和在所述吸收器处的对流所实现的总温度增加（T4-T2）的比例。
15.根据权利要求12所述的接收器，其中，所述加热区域具有两个吸收器...
【技术特征摘要】
1.用于运行接收器的方法，所述接收器带有用于加热传输热的介质的加热区域和用于输送所述介质穿过所述加热区域的输送组件，其中，在所述加热区域中设置有用于太阳的辐射的开口和布置在太阳的入射的辐射的路径中的、由此吸收所述辐射的吸收器，其特征在于，将在所述红外线范围的频带中起吸收作用的气体设置作为传输热的介质，并且如此调整所述接收器的运行参数并且如此选择所述气体，使得在输送通过所述加热区域期间通过对辐射的吸收所述气体的温度如此增加，使得通过对辐射的吸收所实现的温度增加（t3-t2）相对于通过所述吸收和在所述吸收器处的对流所实现的总温度增加（t4-t2）的比例χ为≥0.3。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述温度在输送通过所述加热区域期间通过对所述吸收器的辐射的吸收如此增加，使得温度增加（t3-t2）相对于通过对所述吸收器所排出的吸收和在所述吸收器处的对流所实现的总温度增加（t4-t2）的比例χ为≥0.3。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加热区域具有布置在太阳的入射的辐射的路径中的、设置在所述开口与所述吸收器之间的吸收器空间，并且其中，所述比例χ是在所述气体经过所述吸收器之后通过对所述吸收器在所述吸收器空间中的辐射的吸收所实现的温度增加（t3-t2）相对于通过所述吸收和在所述吸收器处的对流所实现的总温度增加（t4-t2）的比例。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加热区域具有两个吸收器空间，所述两个吸收器空间带有共同的吸收器，并且其中，所述比例χ针对所述吸收器空间中的一个或两个吸收器空间来设置。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述气体是异极气体，优选地如下气体之一或其混合物：co2、水蒸气、ch4、nh3、co、so2、so3、hcl、no、和no2、特别优选地带有水蒸气和co2的混合物。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述比例χ等于或大于0.5或优选地等于或大于0.7、特别优选地等于或大于0.8。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，将气体引导穿过所述吸收器。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，将气体从旁边引导经过所述吸收器。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述气体在所述加热区域中置于过压下，所述过压优选地处于2与20bar之间的范围内，特别优选地处于5与15bar之间的范围内、完全特别优选地为10bar。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，将气体围绕所述吸收器周围引导至所述吸收器的背侧并且然后引导离开所述背侧。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，将通过吸收所述吸收器的辐射而加热的气体从吸收器空间中取出，一旦所述气体被部分加热和/或被部分加热的气体被供应给吸收器空间，并且其中，所述供应在所述吸收器空间中在如下位置发生，在该位置在所述吸收器空间中的温度基本上与被部分加热的气体的温度相对应。
12.接收器，其用于实施根据权利要求1所述的方法或按照根据权利要求21所述的方法制造，所述接收器带有用于加热传输热的介质的加热区域，所述加热区域具有用于太阳的辐射的开口和布置在太阳的入射的辐射的路径中的、由此吸收太阳辐射的吸收器；带有用于输送所述介质穿过所述加热区域的输送组件，其特征在于，还设置有用于加热所述传输热的介质的吸收器空间，并且所述吸收器构造为作用到所述吸收器空间中的辐射组件，并且用于输送的所述输送组件构造作为传输热的介质，其中，所述传输热的介质基本上是在红外线范围的频带中起吸收作用的气体，并且与所述吸收器共同作用的吸收器空间如此确定尺寸，使得在运行中在红外线范围的频带中起吸收作用的、传输热的气体通过在所述吸收器空间中的吸收所实现的温度增加（t3-t2）相对于通过所述吸收和在所述吸收器处的对流所实现的温度增加（t4-t2）的比例χ为≥0.3。
13.根据权利要求12所述的接收器，其中，所述吸收器空间如此确定尺寸，使得在运行中所述在红外线范围的频带中起吸收作用的、传输热的气体通过在所述吸收器空间中对所述吸收器的辐射的吸收所实现的温度增加（t3-t2）相对于通过对所述吸收器的辐射的吸收和在所述吸收器处的对流所实现的温度增加（t4-t2）的比...
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