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基于固體的聚光式太陽能接收器的制作方法

文檔序號:12511122閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種聚光式太陽能系統(tǒng),包括:

多個通道,所述多個通道共同形成具有面向外部的太陽能接收表面的外殼結(jié)構(gòu),所述太陽能接收表面被成形用于為照射在所述太陽能接收表面上的太陽能輻射限定多條反射光路;

冷固體源,所述冷固體源被安排成用于將流動固體介質(zhì)饋送到所述通道的開口上端中;以及

熱固體接收結(jié)構(gòu),所述熱固體接收結(jié)構(gòu)被安排在所述多個通道下方,以便接收離開所述通道的開口下端的所述流動固體介質(zhì);

其中,所述通道被定向為使得饋送到所述通道的所述開口上端中的所述流動固體介質(zhì)在重力作用下向下下降通過所述通道以便離開所述通道的所述開口下端。

2.如權(quán)利要求1所述的聚光式太陽能系統(tǒng),其中,所述通道的所述太陽能接收表面包括楔形表面,所述楔形表面限定相鄰?fù)ǖ赖乃鲂ㄐ伪砻嬷g的多條反射光路。

3.如權(quán)利要求1所述的聚光式太陽能系統(tǒng),其中,所述外殼結(jié)構(gòu)包括相鄰?fù)ǖ乐g的間隙,以及所述間隙被尺寸設(shè)定成隨著所述通道從環(huán)境溫度被加熱到所述通道的工作溫度而適應(yīng)所述通道的熱膨脹。

4.如權(quán)利要求1所述的聚光式太陽能系統(tǒng),其中,所述通道相對于重力方向以一定角度定向,從而使得在重力作用下下降通過所述通道的所述流動固體介質(zhì)沿著所述通道的接近所述面向外部的太陽能接收表面的內(nèi)表面流動。

5.如權(quán)利要求1所述的聚光式太陽能系統(tǒng),進一步包括布置在所述通道內(nèi)部的擋板元件。

6.如權(quán)利要求5所述的聚光式太陽能系統(tǒng),其中,所述擋板元件與所述通道的接近所述面向外部的太陽能接收表面的內(nèi)表面間隔開。

7.如權(quán)利要求5所述的聚光式太陽能系統(tǒng),所述擋板元件被基本上水平地定向。

8.如權(quán)利要求1所述的聚光式太陽能系統(tǒng),其中,所述通道被來自架空支撐結(jié)構(gòu)的懸架支撐。

9.如權(quán)利要求1所述的聚光式太陽能系統(tǒng),進一步包括:

塔,所述塔支撐共同形成所述外殼結(jié)構(gòu)的所述多個通道;以及

在地面上的定日鏡場,所述定日鏡場至少部分地圍繞所述塔,并且被配置成用于將太陽能輻射集中到所述外殼結(jié)構(gòu)的所述太陽能接收表面上。

10.如權(quán)利要求1所述的聚光式太陽能系統(tǒng),進一步包括:

熱交換器,所述熱交換器被配置成用于將熱量從熱的所述流動固體介質(zhì)傳遞至第二介質(zhì)。

11.如權(quán)利要求10所述的聚光式太陽能系統(tǒng),其中,所述第二介質(zhì)是水、空氣、和二氧化碳之一。

12.如權(quán)利要求1所述的聚光式太陽能系統(tǒng),其中,所述流動固體介質(zhì)包括硅砂或焙燒硬質(zhì)黏土。

13.如權(quán)利要求1所述的聚光式太陽能系統(tǒng),其中,所述流動固體介質(zhì)具有范圍從幾微米到幾毫米的粒度。

14.一種聚光式太陽能系統(tǒng),包括:

多個通道,所述多個通道被安排成用于輸送在重力作用下下降通過所述通道的流動固體介質(zhì),

其中,所述通道形成光吸收表面,所述光吸收表面被配置成用于吸收來自定日鏡場的入射到所述光吸收表面上的太陽能通量的至少50%。

15.如權(quán)利要求14所述的聚光式太陽能系統(tǒng),其中,所述多個通道被安排成用于將所述光吸收表面形成為面向外部的外殼表面。

16.如權(quán)利要求15所述的聚光式太陽能系統(tǒng),其中,所述面向外部的外殼表面是為來自所述定日鏡場的入射到所述光吸收表面上的太陽能通量限定多條反射路徑的齒形表面。

17.如權(quán)利要求14所述的聚光式太陽能系統(tǒng),進一步包括:

冷固體源,所述冷固體源被安排成用于將所述流動固體介質(zhì)饋送到所述通道的開口上端中;以及

熱固體接收結(jié)構(gòu),所述熱固體接收結(jié)構(gòu)被安排在所述多個通道下方,以便接收來自所述通道的開口下端的所述流動固體介質(zhì)。

18.如權(quán)利要求14所述的聚光式太陽能系統(tǒng),其中,所述通道被獨立地支撐。

19.如權(quán)利要求18所述的聚光式太陽能系統(tǒng),其中,被獨立地支撐的所述通道具有在所述通道之間的間隙,所述間隙被尺寸設(shè)定成適應(yīng)由于從所述太陽能通量到在重力作用下下降通過所述通道的所述流動固體介質(zhì)的熱傳遞而產(chǎn)生的所述通道的熱膨脹。

20.如權(quán)利要求18所述的聚光式太陽能系統(tǒng),其中,所述通道被來自架空支撐結(jié)構(gòu)的懸架獨立地支撐。

21.如權(quán)利要求14所述的聚光式太陽能系統(tǒng),其中:

所述光吸收表面被傾斜為使得所述通道的接近所述光吸收表面的內(nèi)表面限定下傾通道底面;以及

在重力作用下下降通過所述通道的所述流動固體介質(zhì)沿著所述下傾通道底面流動。

22.如權(quán)利要求14所述的聚光式太陽能系統(tǒng),進一步包括:

擋板,所述擋板被布置在所述通道內(nèi)部,并且橫跨所述流動固體介質(zhì)在重力作用下下降通過所述通道的下降方向而被定向。

23.如權(quán)利要求22所述的聚光式太陽能系統(tǒng),其中,所述擋板不接觸所述通道的內(nèi)壁。

24.如權(quán)利要求14所述的聚光式太陽能系統(tǒng),其中,所述通道包括形成所述光吸收表面的楔形壁。

25.如權(quán)利要求24所述的聚光式太陽能系統(tǒng),其中,所述楔形壁為來自所述定日鏡場的入射到所述光吸收表面上的太陽能通量限定多條反射光路。

26.如權(quán)利要求1所述的聚光式太陽能系統(tǒng),其中,所述通道由金屬材料、陶瓷材料、或一些其他高工作溫度材料制成。

27.如權(quán)利要求1所述的聚光式太陽能系統(tǒng),其中,所述通道的表面是平坦的、或彎曲的、和/或具有凹槽。

28.如權(quán)利要求1所述的聚光式太陽能系統(tǒng),其中,每個單獨通道包括多個段。

29.如權(quán)利要求1所述的聚光式太陽能系統(tǒng),其中,所述接收器的由所述通道形成的所述外殼結(jié)構(gòu)采用圓柱形狀、正方形狀、或其他形狀。

30.如權(quán)利要求14所述的聚光式太陽能系統(tǒng),其中,所述通道由金屬材料、陶瓷材料、或一些其他高工作溫度材料制成。

31.如權(quán)利要求14所述的聚光式太陽能系統(tǒng),其中,所述通道的表面是平的、或彎曲的、和/或具有凹槽。

32.如權(quán)利要求14所述的聚光式太陽能系統(tǒng),其中,每個單獨通道包括多個段。

33.如權(quán)利要求1所述的聚光式太陽能系統(tǒng),其中,所述流動固體介質(zhì)具有幾百微米數(shù)量級上的粒度。

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