CN103582788A - 聚光太阳能电力设备的连接 - Google Patents

Abstract

本发明涉及聚集太阳能电力设备的连接器，包括两个端部（301,302;301’,302’），用于分别与所要连接的两个太阳能管道的内部金属管联接，所述端部（301,302;301’,302’）设有用于相互刚性机械可动联接的装置（303,303’）。

Description

聚光太阳能电力设备的连接

技术领域

本发明涉及聚光太阳能电力设备中日照接收管的连接器。

背景技术

更具体地，本发明涉及适于快速连接聚光太阳能电力设备的接收管的连接器。所述太阳能管道或太阳能锅炉由于以下发明而方便地连接从而实现通常但不仅限于应用在抛物反射器（抛物槽式太阳能电力设备）上的聚光太阳能电力设备（菲涅尔技术）。

而且，本发明允许补偿太阳能管道由于日照和在上述太阳能管道内流动的载热流体的加热而出的温差造成的线性膨胀。

本发明增加这种聚光太阳能电力设备的可靠性并减少所述电力设备安装操作期间发生的关键点。其最终允许已知技术不能实现的操作灵活性。

众所周知，聚光太阳能电力设备的操作借助于通常但不一定具有抛物线形状的聚光镜通过将辐射本身聚光而放大日照，在接收管或太阳能管道上传送辐射，从而增加由管收集的热功率并有利于增加在管内流动的载热流体的焓（在高温下加热、相变等…），或至少有利于流体内热力化学转换的热力学转变（载热流体的化学）。

流体因此用于一系列利用这种热动力状态的应用，诸如与借助于使用燃气涡轮机和蒸汽涡轮机或组合设备的转换设备将热功率转换成电力相关的应用；与旨在使燃料富含具有较高值的燃料馏分（烃或较轻烃）的纯或混合轻质烃（诸如甲烷、丙烷、丁烷、液化石油气、甲醇等）的重构过程（重组）或与燃料从其初始化学配方重构成更简单分子形式的分解或重构相关的应用。

即使太阳能锅炉的应用更广泛，但以下具体参照根据热动力聚光在抛物镜（“抛物槽式收集器”）上的技术或根据菲涅尔技术旨在产生电力的设备中作为接收管的用途，而不因此将本发明的范围仅限于该应用。

允许利用太阳能发电的技术（本文以下简称为“热力太阳能”）基于将太阳能聚集在定位在抛物镜系统的焦点上的接收管上，接收管内有载热流体流动（目前例如选择透热油和熔融盐）增加其温度（根据当前应用高达550-600℃），这种热力随后可能通过中间流体借助于热力的积累段进行处理，以通过热动力转变循环、诸如朗肯、霍恩、焦耳或埃里克森循环转化成机械和/或电力，据此载热流体或中间流体代表高温源。

通过抛物镜得到的聚集率（目前等于50-70）允许管温度升高，从而增加在其内部流动的载热流体的焓（通常为了增加温度还有利于通过状态）。因此流体温度值（或焓值）相对于没有聚集太阳能可能得到的值显然高。

这样，能够将聚集太阳能和在高温或高焓值下传送的用途扩展到没有聚集就不能进行的应用中，具体来说，如所述的，将热功率转化成机械或电功率的供给热动力循环或者需要高温或高焓的燃料充足或其它应用。

根据现有技术，所述太阳能管道具有明确定义的尺寸和生产标准。根据现有技术，这种管道包括：

a)内部管，由金属材料制成，其厚度使得抵抗载热流体的压力，该内部管根据现有技术覆盖有特定材料（诸如

）以减少再辐射能量并增加吸收系数；

b)同轴管，由玻璃制成，与太阳能管道适当热隔离并用透过太阳能辐射但不会透过金属管再辐射的辐射的材料形成；使得金属管再辐射（由于其高操作温度）的大部分能量部分被回收；

c)金属管与玻璃管之间的中空空间，该中空空间保持真空，避免金属管与由透明材料制成的管之间由于导热和对流现象的热力传递；

d)金属管与玻璃管之间的静态密封系统，与适当弹性（金属）波纹管一起允许吸收金属制成的管与透明材料（玻璃）制成的管之间的轴向膨胀差。

元素a)、b)、c)以及d)整合在实现上述功能的单个单元中。参照现有技术，这些管例如在图1a和1b中示出。

具体来说，图1a示出一种构造，根据该构造太阳能管道的端部部分示出根据现有技术玻璃（外部，b）与金属（内部，a）的长度差的补偿系统。空间c使得避免对流和传到造成的热力传递。显然，在图1a所示的情况下，该补偿造成弹性波纹管d的压缩。

参照图1b示出的构造在太阳能管道的端部部分示出根据现有技术第二方案玻璃（外部，b）与金属（内部，a）的长度差的补偿系统。空间c使得避免对流和传到造成的热力传递。在该情况下，补偿造成弹性波纹管d的张力。

聚集太阳能电力设备通过将这些管布置在聚焦抛物反射器的焦点处来实现，因此实现具有很大长度的单元（现有技术提供几百米的长度）。这种积聚的聚集抛物反射器借助于专用致动系统转动并这样跟踪太阳能盘（太阳）的位置。

根据现有技术，具有跟踪太阳能盘的转动抛物镜（在英语中称为抛物槽）的聚集太阳能设备的方案具有以下特征：

a)太阳能管道（设备的基本单元）的尺寸为长约4m且直径小于0.01m；

b)一系列太阳能管道，连接成直到达到约12m的长度为止，形成所谓的抛物反射器，该抛物线是将太阳能聚集在太阳能管道上的单元；

c)一系列抛物反射器，直到达到50-75m的长度为止，形成所谓的太阳能串系，其通过对其定向的公共致动系统移动以跟踪太阳能盘；

d)一系列太阳能串系，直到达到100-150m的长度为止，实现所谓的太阳能收集器，其可将热动力流体的温度升高一定值（取决于其长度）；

e)串联工作的一系列太阳能收集器，直到达到约600m的长度为止，形成所谓的环（或回路），将热动力流体的温度增加到所要求的值；

f)并联工作的一系列太阳能环（回路），形成所谓的太阳能场。

根据现今已知的现有技术，太阳能场的构建（为了致使目的其基本单元如上所述进行定义）产生关于以下方面的构建和管理问题：

1)抛物反射器上太阳能管道之间的连接；

2)抛物反射器之间获得串系的连接；

3)串系之间获得收集器连接。

现有技术连续地对于要点1)、2)和3)给出以下方案。

1.太阳能管道在一个车间预组装成具有约4m的长度，在太阳能设备所构建的地点现场焊接直到长度等于抛物反射器的长度，因此实现单个等同接收单元。现有技术不存在等同接收单元发生的热膨胀的补偿件。更具体地，金属管由于温度升高而自由膨胀，然后这种膨胀传递到下一个抛物反射器。显然，先前已经描述的图1a和1b的单个太阳能管道设有补偿由透明材料制成的管和其内部由金属波纹管构成的金属管的膨胀差的系统；但根据现有技术，金属管一旦彼此焊接直到等于抛物反射器长度的长度，就一起自由膨胀。

2.具有抛物反射器长度的太阳能管道（由焊接在一起的基本太阳能管道制成）焊接到随后抛物反射器的长度，因此实现具有已经称为串系的更大长度的单元，因此连接明确数量的聚集抛物反射器。这样，具有等于抛物反射器长度的管的膨胀差附加到其它抛物反射器上，直到形成串系为止。

3.单个串系或相邻串系的各部分或者相邻的不同串系通过公共致动系统转动（因此转动明确的一组抛物反射器），这借助于电力发动机或液压或气动驱动器或基于其它技术的驱动器，使各抛物反射器与太阳能盘对齐，从而太阳光线（平行的）可具有在形成抛物反射器的镜面上的最佳入射角。这种致动系统通常布置在金属结构上，或由混凝土或混合物或其它支承的结构，例如所谓的立柱或塔，通过移动的成组抛物反射器机械地分开。为了实现这种共同转动，借助于“金属-纺织物制成的柔性套管”在抛物反射器的转动轴线上引导太阳能管道（通过随后形成在单个太阳能管道上的焊接达到显著长度），图2中示出其示例，其制造使得可吸收太阳能管道的显著膨胀（焊接在一起的所有太阳能管道的基本贡献总和）和与认为不完全同步的系统相邻的致动系统而发生的扭转。将太阳能管道从抛物反射器焦点的高度引导到抛物反射器本身的转动系统的高度这种操作显然（cinematically）是需要的，从而允许自身转动。定义为“金属-纺织物支承的柔性套管”（出于示例目的，但也可以不同样式制成）的所述连接构件允许首先实现所有其连接的太阳能管道的纵向膨胀的补偿。其次，所述“由金属-纺织物支承的柔性套管”允许实现相邻并联抛物反射器组的不完全同步的转动补偿。

具体来说，根据欧洲专利申请EP1998120，实现了该类型的连接，如图2所示，其中示出两个并排串系，箭头A指示并排串系的两个接收管的线性膨胀的方向，且附图标记2指示抛物镜的转动轴线。3指示允许相邻串系的抛物反射器相对转动的密封系统，4指示用于补偿接收管的线性膨胀的相应柔性管。右边的串系或收集器5d具有相对于左侧收集器5s不同的致动系统。实现的连接结构具有允许构件1总体延长（由于机械连接的太阳能管道的热膨胀）和不可避免地存在于右侧部分与左侧部分之间的不同转动，追踪太阳能盘的运动的致动系统（系统5s和5d）是不同的。

因此，每次当管本身的高度被引导到转动系统的高度，对于长度等于不同的数十米、更具体是100-150m的每个零件都会出现由于金属太阳能管道的温差的补偿。

例如而非限制本发明的通用性，本领域的技术人员能够考虑使用熔融盐作为载热流体：

-基本太阳能管道的长度约为4m；

-抛物反射器的长度约为12m；

-串系的长度约为50m，但根据当今技术可甚至更长（75m或更长）；

-串系（回路）的长度约为600m，该长度使得其在使用熔融盐作为载热流体且以确定质量流量流动的情况下，能够从290℃被加热到550℃；

-设备的产能通过增加并联的环（回路）的数量而增加；根据使用熔融盐的现有技术，每个环贡献等于约500kW的所产生电力的贡献；

-同时移动的抛物反射器是8至12个，且同时转动的太阳能管道的长度等于100-150m。

根据现有技术，必须考虑一系列关键点，本文以下参照基本太阳能管道之间和抛物反射器之间以及各串系或其各部分之间的连接以及现场操作的焊接报告其主要关键点。

首先，焊接在现场、即设备构建的地方进行。这意味着焊接工艺本身并不总是具有可接受的质量，通常需要后处理。此外，可不进行焊接质量的查验，因为其可处于受保护的环境。必须指出，事实上，这种聚光太阳能电力设备构建的地点是偏远、隔离地点，有高太阳辐射的特征，设置在将来也是偏远地区或沙漠，甚至从环保角度看也是符合要求的。粉尘的存在和作业难度使得在所有情况下都不易实现良好质量的焊接。则不可避免地焊接形成间断位置。

此外，设备构建过程本身存在一定难度。一旦将太阳能管道固定到土壤内等于抛物反射器长度的长度，则管本身被引导到抛物反射器的焦点轴线并固定到特定的圆柱形铰链。所有抛物反射器重复该操作，制成一个串系，然后制成收集器。在该操作期间，不能总是保持太阳能管道与抛物反射器的焦点同轴。太阳能管道的轴线与彼此排列的抛物反射器的轴线的完全匹配是设备整体功能的重要因素，并强烈影响设备本身的能力。严格安装规范固定抛物反射器与焦点的对准精度。根据现有技术的方案在这方面具有很强的限制。

此外，在收集器的单个环（回路）（目前具有约600m的长度）上，有约150个焊接点，不可避免地使关键点的数量非常高。此外，如果考虑由相应焊线影响的所有部件，根据现有技术这些部件不具有任何防止来自透明材料制成的管的辐射的保护，则它们代表仅部分避免的源损失。实际上，根据现有技术，这些区域由避免辐射的材料（例如由带、包绕或封围的保护组成）隔离，但至少代表热损失的不连续性和被跨接。这些损失会反应到太阳能场的热产能上。

此外，在一个或多个太阳能管道故障、或一个或多个抛物反射器故障、或涉及所应用部件以及太阳能设备的更大部分的维护的情况下，根据现有技术，必须将不同部件分离（将管切开），意味着所有的关键问题。这些操作必须在困难的作业条件下现场进行。然后操作性的恢复需要将管再次焊接，这会涉及其它关键问题。

此外，与太阳能管道的膨胀相关的膨胀，每100-150m进行考虑根据载热流体（在600m的回路中，在具有确定流量的熔融盐作为载热流体的情况下，太阳能管道在其端部处的温差约250-300℃）温度升高的不同温度与太阳能管道的膨胀相关的补偿，具体是通过由织物-金属材料制成的连接器将太阳能管道引导到转动系统的高度，从而每个基本管的延长度彼此相加（一个管一个管）。在每个基本管（目前约4m长）上焊接的存在涉及焊线的膨胀差，产生影响焊接本身的热性应力。作为示例而非限制本发明的通用性，对于100米长的太阳能管，根据管部分的位置会有不同的热膨胀：在设备的端部部分这种长度等于约1000mm，该延长度将极难被补偿。

发明内容

在该上下文中，插入根据本发明的方案，目的是通过实现基本管之间和/或串系之间和/或各组串系或更简单地任何数量的基本管之间的连接系统代替根据现有技术焊接而解决上述问题，并克服具有已知类型可动联接的连接器的限制。由聚光太阳能电力设备的连接组成的这种连接系统为了描述方便将在下文称为太阳能连接器。

不限制根据本发明太阳能连接器的通用性，在以下本说明书中，参考两个基本实施例：参照图3示出并称为太阳能连接器A的第一实施例，能够形成两个相邻基本管之间的连接且特征为方便连接和断开并进行保护免受外部辐射；以及参照图4示出并称为太阳能连接器B的第二实施例，与太阳能连接器A的功能组合，通过本发明的系统也补偿与连接器的温差相关的膨胀。

在补偿太阳能管道的膨胀的版本（太阳能连接器B）中，本发明还解决由纺织物制成和/或由机械纤维加固的套筒中发生的问题，该套筒目前用于这种功能并允许太阳能管道串系之间的少量转动。

采用这种连接系统（太阳能连接器A和B）还允许一定快速地方便断开（中断）连接的单元，这些单元可能具有故障或发生意外断裂或需要维修或其它情况，这些情况需要临时或反复从太阳能设备排除这些单元。如果太阳能管道采用形成本发明目的的连接系统，则这些操作将变得尤其舒适，不需要在这些情况下切断管或其它东西。

因此本发明的目的在于实现允许克服根据现有技术连接（焊接）方案的限制的用于聚光太阳能发电设备的连接器和经受柔性扭转的柔性接头，并获得解决前述问题的技术操作结果。

就生产和关于基本太阳能管道的成本而言，本发明的另一目的是所述连接系统和以显著低的成本实现。

本发明的另一目的是实现显著简单、安全且可靠的用于聚光太阳能电力设备的连接系统。

为了解决根据现有技术方案的问题，并实现上述目标，根据本发明提出基本太阳能管道之间第一类型的连接，具有确保整合在连接系统内相邻管之间的连续性以进行保护免受朝向外部的辐射、热力损失的功能。

此外，根据本发明提出基本太阳能管道之间第二类型的连接，具有以下功能：

-确保整合到连接系统中的相邻管之间的连续性，进行保护免受朝向外部的辐射、热力损失的问题；

-确保由于基本太阳能管道或一个以上基本太阳能管道特有的温差造成的轴向膨胀的补偿功能，无论基本太阳能管道如何彼此连接。

因此本发明的具体目的在于提供聚光太阳能电力设备的连接器（连接结构），它包括用于分别与所连接的两个太阳能管道的内部金属管联接的两个端部，所述端部设有用于相互刚性机械可动联接的装置。

较佳地，根据本发明，所述端部通过焊接与所述太阳能管道的所述金属管联接。

此外，根据本发明，用于相互刚性机械可动联接所述端部的所述装置包括环形螺母，所述环形螺母组装在所述端部之一上并绕所述端部自由转动，另一端部在其外周上设有多个销，所述多个销与形成在所述环形螺母上相应数量的成形和成角度槽配装；或者设有螺纹，所述螺纹与形成在所述环形螺母上相应互补螺纹啮合。

还根据本发明，用于相互刚性机械可动联接所述端部的所述装置还包括用于容纳弹性静态密封件的座，所述座替代地形成在所述两个端部之一上。

较佳地，根据本发明，每个用于相互刚性机械可动联接所述端部的所述装置包括用于容纳防转销的相应部分的座，以及更佳地包括至少两个座，所述两个座具有分别用于容纳具有相应尺寸或形状的防转销的相应部分的不同尺寸或形状。

具体来说，总是根据本发明，所述两个端部中的每个可连接到补偿设备的相应端部，所述补偿设备包括金属波纹管，所述金属波纹管借助于焊接到侧毂而连接，所述侧毂将所述波纹管与两个端部连接，所述两个端部连接到与太阳能管道的所述内部金属管联接的所述两个端部，并还包括用于加固并保护免受由于系统的不完全轴向对准造成的机械应力的装置以及用于促进连接内流动的装置。

较佳地，根据本发明，用于加固并保护免受机械应力的所述装置包括由凸缘支承的多个系杆，所述凸缘又与所述金属波纹管和所述侧毂联接；以及用于促进所述连接内流动的所述装置包括伸缩输送器系统，并较佳地还包括定位在所述输送器的端部处的弹性密封件。

或者，根据本发明，所述补偿设备的所述侧毂都是直的，或都是弯曲的，或者一个是弯曲的另一个是直的。

最后，根据本发明，所述的聚集太阳能电力设备的连接包括辐射屏蔽件。

本发明的方案的优点是很明显的，本发明同时分别提出：

-被直接或聚集的太阳光辐射的管之间的连接系统，实现管的连续性，参照收集所述太阳能的载热流体的循环并将其转换成焓增加；

-类似于前一点的连接系统，整合有所述补偿由于所述管内载热流体流动的事实彼此机械连接的不同太阳能管道上发生的温度膨胀功能，载热流体本身加热造成所述管上的轴向温度梯度；

-如前一点所述的连接系统，实现太阳能管道的偏差，将太阳能管道轴线从焦点高度带到抛物反射器转动系统的高度，抛物反射器转动系统通过抛物反射器的同一转动系统移动，用于跟踪太阳能盘；太阳能管道的所述偏差可处于下降周期（从抛物反射器焦点的高度到转动系统的高度）或上升（从抛物反射器的转动系统轴线的高度到同一抛物反射器的焦点高度）；

-前述各点已经描述的连接系统，整合有用于减少太阳能管道朝向外部辐射以及随之产生的能量损失的适当系统。

附图说明

现将根据其较佳实施例具体参照所附附图描述本发明，附图中：

-图1a示出根据现有技术太阳能管内玻璃与金属之间长度差的第一补偿系统的一部分的剖视图；

-图1b示出根据现有技术太阳能管内玻璃与金属之间长度差的第二补偿系统的一部分的剖视图；

-图2示出根据现有技术太阳能管串系的连接系统的示意图；

-图3示出根据本发明第一实施例的太阳能连接器的剖视图；

-图3a示出图3的太阳能连接器的立体图；

-图3b示出根据本发明第二实施例的太阳能连接器的剖视图；

-图3c示出图3b的太阳能连接器的分解立体图；

-图3d示出图3的太阳能连接器的侧视图；

-图4示出根据本发明第三实施例的太阳能连接器的剖视图；

-图4a示出图4的太阳能连接器的立体图；

-图4b示出根据本发明第四实施例的太阳能连接器的剖视图；

-图4c示出图4b的太阳能连接器的立体图；

-图5示出根据本发明第五实施例的太阳能连接器的剖视图；

-图5a示出图5的太阳能连接器的立体图；

-图5b示出根据本发明第六实施例的太阳能连接器的剖视图；

-图6示出根据本发明第七实施例的太阳能连接器；以及

-图7示出根据本发明第八实施例的太阳能连接器。

具体实施方式

图3和4是指先前定义为太阳能连接器A和太阳能连接器B的两种类型。出于说明而非限制目的，还示出定义为太阳能连接器C的方案，允许载热流体向上或向下方向的变化（下文也用缩写“SX”和“DX”指示），在单个收集器的端部处形成两个上升和下降件。

具体来说，图3和图3a示出根据本发明快速连接系统的第一基本版本，没有管扩张的补偿系统。该装置由端部301和端部302构成，环形螺母303借助于锁定件304连接到端部301和302，所述环形螺母303相对于端部302绕自身自由转动。端部301有外周上设置有多个销305，这些销305与形成在所述环形螺母303上相应数量的成形和成角度槽配合，和一系列用于插入相应扳手的凹坑306；这些凹坑306可做成具有不同轮廓（放大图307）对应于市场上可找到的钥匙类型（或特别设计成实施所述目的）。环形螺母303也设有一系列凹坑306，用于插入允许机械连接的扳手。

每个端部301和302的两个末端之一上容纳有在工厂预组装步骤期间通过焊接相应基本单元进行锚固的毂；毂的轮廓考虑获得管与端部之间所需的结合的类型而实现；对接焊（在图3中用标号308指示）或替代地通过叠置（如放大图309所示）。

两个端部之一（在图3的情况下端部301）可设有当两个端部301和302借助于环形螺母303彼此连结并关闭时用于容纳静态密封弹性件310的专用座；弹性密封件310可实现成具有不同轮廓。

两端部之间的快速连接在于将端部301和302的两个面连结（在弹性静态密封件310插入其座之后），使销305插入环形螺母302的凹坑内，用扳手拧紧该组件并为了安全插入锁定螺钉304。

上述工作原理总是基于根据本发明提出的方案。所述特定情况参照多种可能和等同方案之一：因此，所述方案并不限制本发明的通用性。

具体来说，根据参照图3b、3c和3d示出的本发明的第二实施例，该装置由端部301’和端部302’组成，环形螺母303’借助于锁定件304’连接到端部301’和端部302’，所述环形螺母303’绕其端部302’自由转动。端部301’在其外周上设有与形成在所述环形螺母303’上的相应互补螺纹305”啮合的螺纹305’和用于插入相应扳手的一系列凹坑306’。环形螺母303’也设有一系列凹坑306’，用于插入允许机械连接的扳手。显然，可通过将端部301’和环形螺母303’外表面的至少一部分形成多边形截面而克服凹坑306’的存在。

每个端部301’和302’的两个末端之一上形成有在工厂预组装步骤期间通过焊接相应基本单元进行锁定的毂；在所示情况下，毂的轮廓是旨在管与端部之间对接焊接的类型。

此外，在该情况下，两个端部之一（在图3b和3c的情况下是端部301’）设有当两个端部301’和302’彼此连结并通过环形螺母303’拧紧时用于容纳静态密封弹性件310’的专用座；弹性密封件310’可实现为具有不同轮廓，在图3b和3c所示的特定情况下是称为C形环的类型，具有C形截面，且其由金属制成。

为了赋予管段的安装以预定定向，在端部301’上存在分别容纳两个销312’和312”的两个壳体311’、311”，两个销312’和312”具有不同尺寸用于插入端部302’上的相应壳体（未示出）内。

两个端部之间的快速连接在于连结端部301’和302’的两个面（在将静态密封弹性件310’插入座内之后），从而销312’、312”（先前插入相应壳体311’、311”）本身插入端部302’的相应壳体内；然后将环形螺母303’的互补螺纹与端部301’的螺纹配合，用扳手拧紧组件并为了安全插入锁定环304’。

根据参照以下本文的附图示出的实施例，示出连接系统，其中同样存在基本构件的两个端部的先前所称的太阳能连接器B和太阳能连接器C，其中总是示出参照图3和3a描述的实施例的先前所称的太阳能连接器A。意思是只要基于本发明的发明概念，不妨碍所述连接系统使用参照图3b、3c和3d描述的端部或其它等同实施例。

图4和图4a示出与热膨胀补偿系统整合的快速连接系统的版本。如图4可以看到的，该装置在其端部设有参照根据图3a和3b所示实施例（太阳能连接器A）基本方案描述的用于快速连接的两个端部403和404。在这两个构件之间布置有补偿系统，该补偿系统由金属波纹管401组成，该金属波纹管401借助于焊接到尺寸和形状适当设置的侧毂402而连接，将波纹管连接到两个端部403和404进行快速连接。从外部看，金属波纹管借助于系杆405受到保护，以防由于系统的不完全轴向对准（一定限度内）可能应力，系杆405由凸缘406支承，凸缘406又通过焊接连接到金属波纹管401和侧毂402，即由不同的等同机械加固方案支承。

在波纹管401内，可伸缩输送器系统407促进流体的流动，限制波纹管的循环内运载流体的瞬时累计；通过使用定位在输送器407端部的专用弹性密封系统407可实现波纹管的循环内进入的运载流体的进一步减少。

可根据任何已知方案制造所述密封件。

由于在管本身内流动的载热流体温度的逐渐增加造成的连接到装置两端的管道的逐渐伸长可使波纹管401的循环压缩且输送器407的内部轴向滑动，从而补偿系统的伸长。

根据图4所示的方案，为了说明而非限制性目的，波纹管由于温度引起的不同膨胀受到应力而压缩。无论如何，关于弹性波纹管在牵引下起作用的所有方案也落入本发明的保护范围内：例如，在图4b和图4c所示的一般形式内。各图本身作为示例提供，且不构成关于补偿件在牵引下起作用的不同方案有效性的限制。由此，图4b和4c示出可能方案，根据该可能方案，类型B的太阳能连接器做成通过使弹性件处于牵引下而补偿不同膨胀。

上述系统的版本允许接收管的单个模块的逐步连结和具有系统的两个串系的补偿的连结（一个在支柱的右边而一个在支柱的左边，或者用于抛物镜的运动和控制的不同结构）。由于必须补偿组成任何单个收集器的两个串系的两侧处的膨胀，本发明的一部分还有定义为太阳能连接器C的另一版本的制造，在单个收集器的侧端的两个版本“DX”和“SX”内。

图5、5a和5b示出以上引用的两个版本，可以看出与参照图4、4a、4b和4c描述的太阳能连接器B不同，原因在于以下特征：

-小尺寸的补偿空间；以及

-两个侧毂之一上使用了90°的弯头，这实现在每个单收集器开始和终止处太阳能管道的上升和下降路径，以使管的轴线在与抛物镜的转动轴线的相同高度处。

此外，图5和5a中用附图标记501、502等直到508指示的构件对应于图4中用附图标记401、402等直到408指示的构件。

根据现有技术称为类型A、B和C的太阳能连接器的方案必须提供来自朝向外部的日照的专用保护系统。实际上，太阳能连接器的所有方案在太阳能管道内金属管的温度下工作。根据现有技术，如已经指出的，基本管的连结通过现场焊接形成，并通过将焊接的金属部分隔绝的壳或等同系统形成辐射屏蔽件，因此在外部实现较低温度，在该较低温度下没有朝向外部的显著辐射。对于根据本发明的太阳能连接器也必须预见这些方案（图6和7）。

具体来说，图6示出设有辐射屏蔽件的根据本发明的类型A的太阳能连接器。在图6中，示出两个相邻太阳能管道的内部金属管601的端部，且其外部玻璃制成的外部管604的端部与相关的波纹管605一起用于补偿内部管601与外部管604之间的不同的膨胀。此外，图6示出在循环602内的根据本发明类型A的太阳能连接器，并覆盖太阳能连接器和波纹管605、辐射屏蔽件603。

然后，参照图7，示出设有辐射屏蔽件的根据本发明类型B的太阳能连接器。在图7中，示出两个相邻太阳能管道的内部金属管703的端部，且其外部玻璃制成的外部管703a的端部与相关的波纹管703b一起用于补偿内部管703与外部管703a之间的不同膨胀。图7还示出在循环701内根据本发明的两个类型A的太阳能连接器，以及循环702内根据本发明类型B的太阳能连接器。此外，示出了用于覆盖后者的辐射屏蔽件704，两个类型A的太阳能连接器701和波纹管703b。

显然，具有相同连接和保护免于朝向外部辐射以及补偿由于温差造成膨胀功能的其它结构不同的方案也落入本发明限定的保护范围内。

总之，根据本发明，提出收集直接太阳能或通过抛物镜聚光的太阳能的管之间不同种类的连接器，据此，管沿抛物线的焦点轴线移动，这样给予太阳能管道关于内部载热流体流动的连续性。所述系统还执行补偿由于在管内流动的载热流体循环和光照的加热造成同一管上轴向温度梯度而在太阳能管道的金属管上造成的温度膨胀的功能。

所述连接系统还执行减少由于所述连接和补偿系统实现的高温所造成的能量再朝向外部辐射的功能。

不缩小所述连接系统的应用领域，发现它们更自然地应用于聚光太阳能电力设备（热动力太阳能电力设备、“抛物线槽”或菲涅尔技术或任何其它几何形状的太阳能利用系统），其中电力设备的目的是通过内部或外部燃烧热力循环和/或纯烃或与更轻燃料馏分混合的重整而发电。

尽管为了说明而非限制目的描述了本发明，根据其较佳实施例，但必须理解本领域的技术人员可作出任何变型和/或更改而不为此超出由所附权利要求书限定的相对保护范围。

Claims (13)

1.聚集太阳能电力设备的连接器，包括两个端部（301,302;301’,302’），所述两个端部（301,302;301’,302’）用于分别与所要连接的两个太阳能管道的内部金属管联接，所述端部（301,302;301’,302’）设有用于相互刚性机械可动联接的装置。

2.如权利要求1所述的聚集太阳能电力设备的连接器，其特征在于，所述端部（301,302;301’,302’）通过焊接与所述太阳能管道的所述金属管联接。

3.如权利要求1或2所述的聚集太阳能电力设备的连接器，其特征在于，用于相互刚性机械可动联接所述端部（301,302）的所述装置包括环形螺母（303），所述环形螺母（303）组装在所述端部之一（302）上并绕所述端部自由转动，另一端部（301）在其外周上设有多个销（305），所述多个销（305）与形成在所述环形螺母（303）上相应数量的成形和成角度槽配装。

4.如权利要求1或2所述的聚集太阳能电力设备的连接器，其特征在于，用于相互刚性机械可动联接所述端部（301’,302’）的所述装置包括环形螺母（303’），所述环形螺母（303’）组装在所述端部中的一个端部（302’）上并绕所述端部自由转动，另一端部（301’）在其外周上设有螺纹（305’），所述螺纹（305’）与形成在所述环形螺母（303’）上相应互补螺纹（305”）啮合。

5.如前述任一项权利要求所述的聚集太阳能电力设备的连接器，其特征在于，用于相互刚性机械可动联接所述端部（301,302;301’,302’）的所述装置还包括用于容纳弹性静态密封件（310,310’）的座，所述座替代地形成在所述两个端部（301,302;301’,302’）之一上。

6.如前述任一项权利要求所述的聚集太阳能电力设备的连接器，其特征在于，每个用于相互刚性机械可动联接所述端部（301,302;301’,302’）的所述装置包括用于容纳防转销（312’,312”）的相应部分的至少一个座（311’,311”）。

7.如前述任一项权利要求所述的聚集太阳能电力设备的连接器，其特征在于，每个用于相互刚性机械可动联接所述端部（301,302;301’,302’）的所述装置包括至少两个座（311’,311”），所述至少两个座（311’,311”）具有不同的尺寸和形状，用于分别容纳具有相对应尺寸或形状的防转销（312’,312”）的相应部分。

8.如前述任一项权利要求所述的聚集太阳能电力设备的连接器，其特征在于，所述两个端部（301,302;301’,302’）中的每个连接到补偿设备的相应端部，所述补偿设备包括金属波纹管（401），所述金属波纹管（401）借助于焊接到侧毂（402）而连接，所述侧毂（402）将所述波纹管与两个端部（403,404）连接，所述两个端部（403,404）连接到与太阳能管道的所述内部金属管联接的所述两个端部（301,302;301’,302’），并还包括用于加固并保护免受由于系统的不完全轴向对准造成的机械应力影响的装置以及用于促进连接器内流动的装置。

9.如权利要求8所述的聚集太阳能电力设备的连接器，其特征在于，用于加固并保护免受机械应力影响的所述装置包括由凸缘（406）支承的多个系杆（405），所述凸缘（406）又与所述金属波纹管（401）和所述侧毂（402）联接。

10.如权利要求8或9所述的聚集太阳能电力设备的连接器，其特征在于，用于促进所述连接器内流动的所述装置包括伸缩输送器系统（407）。

11.如权利要求10所述的聚集太阳能电力设备的连接器，其特征在于，用于促进所述连接内流动的所述装置还包括定位在所述输送器（407）的端部处的弹性密封件（408）。

12.如权利要求8-11任一项所述的聚集太阳能电力设备的连接器，其特征在于，所述补偿设备的所述侧毂（402）都是直的，或都是弯曲的，或者一个是弯曲的另一个是直的。

13.如前述任一项权利要求所述的聚集太阳能电力设备的连接器，其特征在于，包括辐射屏蔽件。

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