本发明专利技术涉及一种太阳能接收器，该接收器与中央塔式接收器相比具有更高的产出。所述接收器包括多个吸收器管道(2)，用于从光导器(8)吸收入射能量，光导器(8)适于在太阳能接收器聚光焦点(11)处捕获太阳辐射，吸收器管道(2)被连续地并且平行地布置在横向于吸收器管道(2)的纵向轴线的方向上的相邻位置处，所述管道包含循环的传热流体。所述纵向轴线被包含在至少两个平面内，定义了以交替方式并且部分重叠地布置的至少两排(3，6)吸收器管道(2)。所述接收器还包括处于真空条件下的容器(4，5)，以用于封装吸收器管道(2)并减少对流损失。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种太阳能接收器，该接收器与中央塔式接收器相比具有更高的产出。所述接收器包括多个吸收器管道(2)，用于从光导器(8)吸收入射能量，光导器(8)适于在太阳能接收器聚光焦点(11)处捕获太阳辐射，吸收器管道(2)被连续地并且平行地布置在横向于吸收器管道(2)的纵向轴线的方向上的相邻位置处，所述管道包含循环的传热流体。所述纵向轴线被包含在至少两个平面内，定义了以交替方式并且部分重叠地布置的至少两排(3，6)吸收器管道(2)。所述接收器还包括处于真空条件下的容器(4，5)，以用于封装吸收器管道(2)并减少对流损失。【专利说明】用于太阳热能设备的接收器和包括所述接收器的太阳热能设备
尽管涉及用于兰金循环的直接蒸汽生产设备，或根据布雷顿循环或斯特林循环的空气或气体加热设备，并且还涉及使用传热流体以在随后的换热器中生产蒸汽的设备，但本专利技术的目的包含在太阳热能技术范围内，尤其是太阳热能发电厂领域。本专利技术的目的涉及一种用于太阳热能设备的接收器，以及包括所述接收器的太阳热能设备。
技术介绍
太阳热能技术的基本原理基于聚集太阳辐射以加热传热流体并从而产生电的概念。太阳能的获取及其聚集是发展太阳热能设备的主要挑战。基本上，存在两种类型的聚光技术:点聚光或线聚光。线聚光更易于安装，因为存在更少的自由度，然而聚光系数低并且因此温度可能低于点聚光。焦点聚光器领域存在两种类型的聚光器，抛物线盘式(Parabolic Disc)聚光器或中心塔式(Central Tower)聚光器,并且在线聚光技术中，抛物线圆柱形聚光器(ParabolicCylindrical Concentrator (PCC))是最古老并且发展最好的聚光系统,而目前,各种更新版本不断涌现，例如线性菲涅耳聚光器(Linear Fresnel Collectors (LFC))。中央塔式接收器技术不如抛物线圆柱形聚光器发展的成熟，但是它具有高生产量和低成本的潜力。该技术自二十世纪八十年代即已经安装了原型机。第一个商业设备是PS10，其已经以优异的性能运转了 5年时间。当前，在成本和性能方面已经做出了相当多的改进，使得该技术在中期极其具有竞争力。中央塔式接收器技术的操作基于使用多个双轴跟踪反射镜或定日镜，它们捕获直射阳光并将其聚集到位于塔顶的接收器中。在该接收器内部循环的流体被加热并用在布雷顿、兰金或斯特林循环中，以产生电。也可以储存热能以在没有阳光的时候(夜晚或多云的日子里的过渡时期内)减少用电。专利文件ES8503114、ES8506393和W0200812390描述了这种中央塔式接收器类型的太阳热能设备的一些例子。中央塔式接收器设备具有许多缺陷，其中的一些缺点如下:-由于需要将接收器安装在塔顶而导致的高安装成本；-由于涉及太阳光线与定日镜的光轴不平行这一事实的多个光学和几何效应导致性能降低，因此，设备的效率被所谓的余弦效应妨害，其可以通过增加塔的高度来减轻，但会因而增加前文所述的安装成本；-难以提供基本均匀的辐照分布；和-由于大气透过率以及接收器溢流导致的损失的事实，定日镜不能被设置得过于远离塔，因此场地中的定日镜的数目减少，在接收器溢流的情形中，由于太过远离塔的定日镜在接收器中产生过宽的斑点(patch)的事实，因此稍微地降低了能量集中度。此外，前述文献还描述了基于管道构造的塔式接收器，其中，管道中填充有被入射的太阳光加热的传热流体。本专利技术的目的是消除上述缺点并提供一种具有改进的性能和产出率的用于太阳热能设备的接收器。
技术实现思路
本专利技术的初步目的是提供一种用于太阳热能设备的接收器，其中，所述接收器包括在内部包含传热流体的多个吸收器管道，传热流体通过吸收器管道循环。吸收器管道适于以大致垂直于其纵向轴线的方式接受辐射。吸收器管道根据一个或多种模块布置，所述模块包括在横向于所述纵向轴线的方向上的相邻位置处连续地布置的多个吸收器管道，其中，每个模块的吸收器管道的纵向轴线被包含在至少两个平面中，因此特定的吸收器管道的纵向轴线与紧挨着它相邻的吸收器管道的纵向轴线不被包含在相同的平面内。前面的描述等同于以交替的方式并且在由所述纵向轴线定义的平面的法线方向上部分重叠的方式将吸收器管道布置成至少两排，以确保基本上所有入射辐射落到吸收器管道中的一个上。优选地为具有圆形截面的圆柱形的吸收器管道，被优选地以垂直的方式布置，以避免由于其自身重量和传热流体的重量而导致的弯曲变形。此外，接收器可包括收集器管道，所有吸收器管道都被连接到所述收集器管道，无论是上部还是下部，以收集已经在所有吸收器管道中被加热的传热流体，从而将所述传热流体引导至换热器或直接引导至涡轮机。每一个吸收器管道将优选地被固定至其相邻的吸收器管道以防止它们分离并使得入射辐射在吸收器管道之间逃逸并未能施加到所述吸收器管道上。连接的例子为夹具或焊接。吸收器管道优选地由钢或具有适当传导性和抗耐性的任意材料制成。吸收器管道优选地被封装在处于真空条件下的透明的容器(优选地由玻璃制成)中，以消除对流损失。适于本专利技术的目的的真空低于10_7托。根据一个实施例，至少一个吸收器管道被容纳在至少一个所述容器中。在这种情况下，两排吸收器管道是优选的选择。根据另一实施例，具有多个这种容器，每个容器适于容纳一个吸收器管道。根据该第二实施例，容器由与吸收器管道同轴的管道构成，并且吸收器管道被布置的排的数目、吸收器管道的直径和容器的直径以下述方式相关:它们连续地确保在入射辐射垂直地施加在管道的表面上和在相对于所述垂直成某些偏斜角的情况下，入射辐射施加在吸收器管道中的任一个上，即，辐射不会传送到与吸收器管道相对的半空间(sem1-space)而不落到任一吸收器管道上。吸收器管道排的优选数目为三排。在优选实施例中，吸收器管道覆盖有吸收剂涂层，该涂层能够承受550°C以上的温度。通过举例的方式，处于真空条件下的这些管道可被覆盖TSSS类型的吸收剂涂层(其代表“厚度敏感光谱选择性涂层(Thickness Sensitive Spectrally Selectivecoatings)”)，该涂层具有高吸收率(95%)和低发射率(8 %)，而不处于真空条件下的管道可覆盖有涂料或TISS类型的涂层(其代表“厚度不敏感光谱选择性涂层(ThicknessInsensitive Spectrally Selective coatings)，，)。接收器还可以包括分色反射器，该分色反射器对于太阳光谱比对于吸收器管道(表面温度高达700°C )的发射光谱基本上更加透明，使得太阳辐射能够大部分地穿过反射器，施加在吸收器管道上以加热它们，例如，加热至约700°C，此外，温度高达700°C的管道发射的辐射大部分可以被分色反射器反射回管道，从而提高吸收性能。设有上文所述的那种接收器的太阳能设备构成了本专利技术的第二目的。本专利技术中的接收器适于在所述设备中起作用，所述设备包括太阳能聚光收集器，该收集器设有焦点和用于在两条轴线上进行追踪的装置，所述收集器在类型上可以多种多样:尤其是它们可以同时是传统类型(抛物面收集器或具有菲涅耳透镜)和高级类型，所述高级类型使用阿尼特(anidolic)光学器件并且适于在无余弦效应的情况下直接追踪太阳。太阳能设备还本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于太阳热能设备的接收器(1)，包括多个吸收器管道(2)以从施加在所述吸收器管道(2)上的太阳辐射吸收能量，所述多个吸收器管道(2)根据一个或多个模块布置，所述模块包括被连续地并且平行地布置在横向于吸收器管道(2)的纵向轴线的方向上的相邻位置处的多个所述吸收器管道(2)，其中所述吸收器管道(2)在其内部包括传热流体，传热流体能够在所述吸收器管道(2)的内部循环，其中，每个模块的吸收器管道的纵向轴线被包含在至少两个平面内，从而特定的吸收器管道(2)的纵向轴线与紧邻的吸收器管道(2)的纵向轴线不包含在相同的平面内，从而定义了至少两排(3，6)吸收器管道(2)，所述至少两排(3，6)吸收器管道(2)交替地布置并且在由吸收器管道(2)的纵向轴线定义的所述平面的法线方向上部分地重叠，使得基本上全部入射辐射施加在吸收器管道(2)中的任意吸收器管道上，其特征在于，吸收器管道(2)被包括在处于真空条件下的透明的容器(4，5)中。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡安·帕布洛·努内斯布特鲁，曼努埃尔·格拉斯特里拉，
申请(专利权)人：阿文戈亚太阳能新技术公司，
类型：发明
国别省市：西班牙;ES
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