[发明专利]太阳能接收器、冷却太阳能接收器的方法和功率生成系统

权利要求书

1. 一种用于捕获太阳辐射的太阳能接收器，所述太阳能接收器包括辐射捕获元件、辐射接收孔口以及位于所述辐射捕获元件周围的流动通道，加压工作流体在所述太阳能接收器的操作期间通过所述流动通道，以从所述辐射捕获元件吸收热能。

2. 根据权利要求1所述的太阳能接收器，其特征在于，所述通道充填有所述工作流体流经的多孔材料，所述多孔材料与所述辐射捕获元件接触，并且其中，所述工作流体经由所述多孔材料吸收前述热能的至少一部分。

3. 根据权利要求2所述的太阳能接收器，其特征在于，所述多孔材料是网状多孔陶瓷泡沫。

4. 根据权利要求2或3所述的太阳能接收器，其特征在于，所述多孔材料包括碳化硅。

5. 根据前述权利要求中的任一项所述的太阳能接收器，其特征在于，通往所述流动通道的入口设置成将所述工作流体冲击在所述辐射捕获元件接近所述辐射接收孔口的前部的周边上，由此所述工作流体对所述辐射捕获元件的前部的周边的冲击冷却减少了经所述孔口出来的被捕获能量的再辐射。

6. 根据权利要求5所述的太阳能接收器，其特征在于，在使用中，所述冲击冷却减小了所述辐射捕获元件的接近所述辐射接收孔口的前部对太阳辐射的吸收所导致的热应力。

7. 根据前述权利要求中的任一项所述的太阳能接收器，其特征在于，所述太阳能接收器还包括用于所述辐射捕获元件的壳体，并且其中，所述辐射捕获元件具有用于以压力密闭方式将所述元件固定在所述壳体的一部分上的向外延伸的凸缘。

8. 根据权利要求7所述的太阳能接收器，其特征在于，所述向外延伸的凸缘通过夹具固定在所述壳体部上。

9. 根据权利要求8所述的太阳能接收器，其特征在于，为了有利于压力密闭密封，在以下中的一个或两个之间设置了垫片：a)所述凸缘与所述壳体；以及b)所述凸缘与所述夹具。

10. 根据权利要求9所述的太阳能接收器，其特征在于，所述或每个垫片包括从包括石墨、陶瓷纤维和镍基超合金的组合中选择的材料。

11. 根据权利要求7至10中的任一项所述的太阳能接收器，其特征在于，用于所述工作流体的流动路径设置成使所述工作流体冲击在所述向外延伸的凸缘上以使其冷却。

12. 根据权利要求11所述的太阳能接收器，其特征在于，所述流动路径引导所述工作流体以在所述辐射捕获元件的前部上形成基本均匀的周边冷却效果，由此减轻与热梯度相关的应力。

13. 根据从属于权利要求8的权利要求11或12所述的太阳能接收器，其特征在于，用于所述工作流体的流动路径包括形成在所述夹具中的腔室。

14. 根据前述权利要求中的任一项所述的太阳能接收器，其特征在于，所述辐射捕获元件由能够耐受超过1000℃的温度的非多孔材料形成。

15. 根据前述权利要求中的任一项所述的太阳能接收器，其特征在于，所述辐射捕获元件由碳化硅形成。

16. 根据权利要求15所述的太阳能接收器，其特征在于，所述辐射捕获元件由烧结碳化硅或渗硅碳化硅形成。

17. 根据前述权利要求中的任一项所述的太阳能接收器，其特征在于，所述辐射捕获元件是具有与所述辐射接收孔口相对的拱顶形端部的柱体。

18. 根据前述权利要求中的任一项所述的太阳能接收器，其特征在于，所述辐射捕获元件周围的流动通道合并到所述太阳能接收器的工作流体输出管道中。

19. 根据前述权利要求中的任一项所述的太阳能接收器，其特征在于，所述工作流体为空气或氦气。

20. 一种冷却太阳能接收器的方法，所述太阳能接收器包括辐射捕获元件、辐射接收孔口和位于所述辐射捕获元件周围的流动通道，所述方法包括使加压工作流体通过所述流动通道以从所述辐射捕获元件吸收热能的步骤。

21. 根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述方法包括通过使所述工作流体通过所述流动通道中的多孔材料来将热量从所述辐射捕获元件传递到所述工作流体的步骤，所述多孔材料与所述辐射捕获元件接触。