[实用新型]用于下射式发电站的接收器以及具有该接收器的系统

说明书

技术领域

本实用新型处于集中式太阳能发电的领域，并且涉及塔技术，特别地其下射式（beam-down)变化。

背景技术

集中式太阳能系统使用光学器件（例如透镜或镜（mirror））来将大面积的日光或太阳热能集中到小面积上。当所集中的光被转换成驱动连接到电力发电机的热力发动机（典型地蒸汽涡轮机）的热量时，产生电功率。在Ari Rabl, Tower Reflector for solar plant, Solar energy 1976;18:269-271中提出了光学器件的下射式布置。在下射式概念内，通过利用定日镜或反射镜场集中太阳光线并且朝向由塔支撑的下射式反射镜以及随后朝向太阳能到热换能器（接收器（receiver））指引它们来生成电功率，所述太阳能到热换能器（接收器）可以被定位成处于下射式镜的焦点并且在地平面上。接收器组件和电力块（例如具有电力发电机的热力发动机）可以被容易地安装并且被保持在地平面上。

下射式方案可以被看作普通的塔方案的变化，在所述普通的塔方案中塔不支撑镜，而是支撑接收器。然而，适当的下射式镜必须被提供用于下射式方案。而且，太阳能的一部分被损失在下射式镜上。塔太阳能发电中的接收器通常是测容积的（volumetric）。接收器可以包含熔盐。

实用新型内容

在本领域中存在对高效太阳能发电机的需要。同样地，在本领域中存在对方便安装并且使用的太阳能发电机的需要。提供用于下射式发电站的接收器，其中所述接收器包括至少一个流化床。该流化床包括至少一个具有一些固体颗粒的容纳器皿（holding vessel）。

本实用新型提供一种用于太阳能发电的新颖系统和方法。本实用新型的主要思想是利用作为接收器的流化床。

当一些固体颗粒物质（通常存在于容纳器皿中）被放置在适当的条件下以便促使固体/流体混合物表现为流体时，形成流化床。这通常是通过经由颗粒状介质引入受压流体来实现的。这于是导致介质具有正常流体的许多特性和特征；诸如在重力下自由流动或者使用流体类型的技术被泵吸的能力。结果产生的现象被称为流体化。

当与填充床相比时，在流化床中，固体颗粒与流体化介质（气体或液体）的接触被大大增强。

此外，提供了具有至少一个这样的接收器的系统以及该系统在下射式发电站中的使用。

本实用新型可以概述如下：提供了用于下射式发电站的接收器，其中所述接收器包括至少一个流化床。优选地，所述流化床包括至少一个具有一些固体颗粒的容纳器皿。在一个实施例中，流化床包括在流化床的上部上的附加热绝缘。在另一实施例中，流化床位于下射式发电站的下射式反射镜的焦点处。在另一实施例中，至少一个附加光学集中器被布置在下射式反射镜和流化床之间。

附图说明

根据参考附图对示例性实施例的描述来产生本实用新型的其他特征和优点。附图是示意性的。

图1示出定日镜场。

具体实施方式

因此，在本实用新型的一个宽广方面中，提供了一种用于太阳能发电的系统。该系统被示意性地示出在图1上。系统（10）包括定日镜场（2）、塔（4b）、由塔支撑的下射式反射镜（4a）、以及在其上面具有光学窗口（8）的流化床（6）。该定日镜被配置且定位成集中日光辐射并且将其朝向下射式反射镜进行指引。后面的反射镜被配置成集中光线并且以向着地面的方向将它们指引到流化床的光学窗口。

流化床可以被定位于下射式反射镜的焦点处。该反射镜可以是镜；特别地具有双曲面表面的镜。

该系统可以包括一个或多个附加的光学集中器，其被布置在下射式反射镜和流化床之间的光学路径中。

在一些实施例中，该床包括可移动盖，其被适配成当所述盖覆盖光学窗口时在其上面提供对所述床的附加热绝缘。所述盖因此可以被采用来保护所述床以免在日光辐射为低并且不补充热量损失的时候损失热量。在一些实施例中，所述床中的流化流体是空气。在一些实施例中，所述流体是蒸汽。更一般地，所述流体是允许沿着期望温度范围的颗粒悬浮效应的类型的流体。虽然热量存储是这种布置所固有的，但是温度限制是由建筑物材料而产生的。

在一些实施例中，流化床颗粒直接吸收太阳辐射。在一些实施例中，所述颗粒的吸收超过通过流化床的壁的吸收。

该系统可以包括用于流化流体的电路。该电路可以是闭合的。

该系统可以包括用于热传递流体的热传递流体电路。流体可以是空气、蒸汽、C02或在电力或热力循环中使用的别的流体。该电路可以是闭合的。