[发明专利]空气帘控制系统及方法

说明书

一种用于太阳能热接收器的空气帘控制系统，包括：至少一个空气射嘴(505)，其布置成在太阳能热接收器的接收器孔509的至少一部分上产生连续的平面空气帘(507)；空气流控制装置(517)，其用于控制空气流流出空气射嘴(505)的速度；至少一个角度控制装置(503)，其用于控制空气帘(507)相对于接收器孔509的角度；以及系统控制器(501)，其布置成控制空气流控制装置(517)和角度控制装置(503)以使接收器孔(509)与接收器孔(509)外部的环境元素隔离。

技术领域

本发明总体涉及一种空气帘控制系统及方法，并且更具体地，涉及一种用于太阳能热接收器的空气帘控制系统和方法以及太阳能热接收器。

背景技术

太阳能热接收器用于从抛物面式反射盘和定日镜场收集定向的太阳能辐射。太阳能热接收器通过接收器孔从太阳接收聚合的太阳能辐射。典型地，接收器内的管内部的流体吸收热，然后热被用来生成能量。图1示出了作为单盘太阳能收集器103的一部分的太阳能热接收器101的实例。

在收集太阳光时会有各种利用太阳能接收器的无效率，太阳能接收器包括在收集太阳光时在接收器处通过传导、对流和辐射的热损耗以及光损耗。图2示出了太阳能热接收器203的概念性温度场201，其从接收器孔205损失热量。如从图2中所见，缺少空气帘时，明显的空气分层发生，因为对于所有稍微大于0度的倾斜角度而言，停滞区域都受困于腔接收器中。

空气帘通常已经用于店面前部环境中以使商店的热损耗最小化。这些类型的空气帘使用最小接近密封机制，其仅被要求产生延伸到地板的空气帘。换句话说，地板提供了一种通过将流动的垂直分量降低到零而重新导引并包含空气帘的机制。太阳能热接收器没有地板的等效物来使得等效系统能够有用。进一步地，这些类型的空气帘通常受限于降低水平连接的体积之间的热传递。这种单元抑制温度受控的内部环境和不受控的外部环境之间的空气对流交换。

进一步地，空气帘已经用于具有固体颗粒下降流的系统中，该固体颗粒下降流用来直接吸收热能。在这些系统中，空气帘被向上导引以帮助稳定和限制颗粒流。然而，它们的目的并不是抑制由于来自太阳能热接收器的加热表面的对流而导致的热损耗。

在用于太阳能热接收器的空气帘系统中，具有被朝着太阳能热接收器的孔导引的空气射流是已知的。然而，在这些系统中，生成的空气帘横向于整个孔，这不可能提供最佳的性能。进一步地，这些现有的系统并未考虑太阳能热接收器中的压力分布。

发明内容

本发明的目的在于基本上克服或者至少改善现有布置的一个或多个缺点，或者至少给公众提供一有益选择。

公开的是以下布置：其通过以最小化热损耗的方式控制用于太阳能接收器的空气帘而寻求处理以上问题。

根据本公开的第一方面，提供了一种用于太阳能接收器的空气帘控制系统，其包括：至少一个空气射嘴，其布置成在太阳能热接收器的接收器孔的至少一部分上产生空气帘；空气流控制装置，其用于控制流出空气射嘴的空气流的速度；至少一个角度控制装置，其用于控制空气帘相对于接收器孔的角度；以及系统控制器，其布置成控制空气流控制装置以使接收器孔与接收器孔外部的环境元素隔离。

根据本公开的第二方面，提供了一种用于太阳能热接收器的空气帘控制方法，包括以下步骤：在太阳能热接收器的接收器孔的至少一部分上从至少一个空气射嘴产生空气帘；控制流出空气射嘴的空气流的速度；控制至少一个空气射嘴相对于接收器孔的角度，其中，控制空气流的速度和空气帘的角度以使接收器孔与接收器孔外部的环境元素隔离。

根据本公开的再一方面，提供了一种太阳能热接收器，包括在太阳能热接收器的接收器孔的至少一部分上产生空气帘的至少一个空气射嘴、用于将空气抽出接收器孔的空气抽取装置以及用于将空气喷射到接收器孔中的空气喷射装置。

还公开了本发明的其他方面。

附图说明