CN103842740B - 工厂组装的竖直蛇形流动熔盐太阳能接收器 - Google Patents

Abstract

公开了一种太阳能接收器。所述太阳能接收器是模块化的，具有多个以长方形/正方形/多边形/圆形构造的管屏，并且被设计成与熔盐或其它传热流体一起使用。所述传热流体沿竖直蛇形通道流过所述太阳能接收器的侧部（面）。所述太阳能接收器可以是工厂组装的，并且可以与支撑塔一起使用以形成太阳发电系统。

Description

工厂组装的竖直蛇形流动熔盐太阳能接收器

背景技术

本申请要求于2011年7月29日提交的、申请序列号为61/513,251的美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过参见的方式合并入本申请。

本发明总体涉及用于发电的电力生产领域。更具体地，本发明涉及模型化的、工厂组装的太阳能接收器。该接收器包括传热表面或面（facet）的装置，结构上流体地与之互联的熔盐传热系统，以及一体化支撑结构件，以及其它部件。本发明也公开了一种使用所述工厂组装太阳能接收器的发电系统。

一般地，太阳能接收器是太阳能生产系统的部件，通过太阳能接收器，来自太阳的辐射（即太阳光）被用作热源。来自太阳的辐射和热能被传递到工作流体，所述工作流体用以最终通过使用汽轮机等进行发电。通常，该接收器是永久安装在高架支撑塔顶部的大型单元，该支撑塔战略性地定位在具有收集太阳光线并将这些光线反射到接收器内目标墙壁的定日镜或镜子的场地中。在发电领域，这些系统的高效的、体积较小的太阳能接收器是理想的，该接收器可使用熔盐或类似的传热流体并且设计简单、模块化、结构坚固并且生产、运输和安装都较经济。

现有的风能和太阳能光电发电机没有经济的能量存储能力。由于没有能量存储，在晚上由于风、云和黑暗导致的输电网波动是不可避免的。由于安装了较多的太阳能发电机，因云层经过和每天的开启关闭操作所引起的输电网波动对于保持需求是不可接受的。长远来看，为了控制输电网，需要存储能量。考虑到稳定和可调度的电力，带有熔盐太阳能接收器的熔盐太阳能设备对于满足能量存储的需求是有帮助的。

不像蒸汽/水太阳能电力设备，熔盐太阳能设备能够有效地将所收集的太阳能存储为热能，此允许发电过程和收集能量的过程分开。然后，该电力设备可以在诸如被云遮蔽时或在晚上根据热量存储系统规模按需要生产和调度电力。

使用蒸汽/水接收器和独立使用用于存储热的熔盐是可行的，但是效率较低。需要其它的热交换器来传递由接收器产生的过热蒸汽的热能，以加热熔盐。然后可以存储熔盐，并且当需要时，可将热盐泵送到不同的热交换器系统，这些热交换器将热能从热盐传递到水而产生蒸汽，以驱动常规的兰金循环汽轮发电机，由此发电。该系统的一些问题包括由于添加的热交换器而导致的成本增加。而且，很难设计能够产生足够热的蒸汽以充分利用盐的高温存储能力的蒸汽/水接收器。诸如使用抛物线槽技术的油等不同的传热流体（HTF）可以用于热量存储，然而，这些传热流体限于较低的温度并且效率较低。由于附加的热交换器和不同传热流体的温度限制会使太阳能发电设备的整体效率丧失。

按这些规则，位于西班牙的太阳能发电设备使用单个较大的现场安装的熔盐太阳能接收器并且在2011年春季开始投入使用。该工程被设计成用15个小时的能量存储生产17兆瓦（MWe）的电。

名为“太阳能二号（Solar Two）”的太阳能发电设备工程从1998年1月到1999年4月运行。太阳能二号意图证明塔式熔盐太阳能技术在商业规模上的潜在用途。图1是太阳能二号接收器的立体图。

用于太阳能二号的太阳能接收器是在定日镜场中单个现场安装的接收器。该接收器包括在围绕内部管线、仪表和控盐容器（不可见）以外部圆筒形布置的24个管屏。各个管屏包括包括32个薄壁管，所述薄壁管由不锈钢构成并且涂有黑漆以从定日镜场中吸收最大量的入射太阳能。

图2是太阳能二号接收器的流道的示意图。第一流道是旁路流道。“冷”熔盐向上流过升流管202并进入入口容器210。当打开旁路阀208时，熔盐会直接流过旁路管线206进入降流管204，而不经过管屏和出口容器220。第二流道流过接收器管屏以加热熔盐。冷熔盐从入口容器210流过管230进入所述管屏并穿过所述管屏，然后流入出口容器220。图中也示出了排放阀240、环状集管242和通风阀244。

理想的是，提供一种使用熔盐或相似传热流体并且设计简单、模块化且经济的体积较小的太阳能接收器。

发明内容

本发明的实施例涉及管屏构造和用以获取和存储能量的太阳能接收器。优选地，该太阳能接收器使用熔盐作为传热流体。

太阳能接收器是小型的、模块化的且工厂组装的，允许它们被容易地运输和最小化现场组装成本。多个单元的模块化接收器可以用在镜场中。包括这些模块化单元的熔盐太阳能发电系统也包含在内。本文所使用的术语“模块化”意思是该太阳能接收器是标准化单元，使得可以通过增加其它这样的单元而能够更容易和更快的扩大。

工厂组装的太阳能接收器包括传热表面装置、结构上和功能上互连到该传热表面装置的熔盐传热系统以及竖直支撑结构件。该竖直支撑结构件支撑该传热表面和该熔盐传热系统的各个部件。

工厂组装的太阳能接收器使用太阳能来加热工作流体（如熔盐）。处于地面上的镜子的镜场自动跟踪太阳，并且将光能反射和聚集在工厂组装的太阳能接收器上。入射的太阳辐射加热工作流体，该工作流体可以与汽轮机一起用以发电。

在多个实施例中公开了包括多个传热表面/面的熔盐太阳能接收器。各个面包括面入口、面出口和一个或多个管屏。各管屏包括至少一个管、入口集管和出口集管。多个面设置在支撑结构件的外部以形成东北流动象限、西北流动象限、东南流动象限和西南流动象限。管屏定向成使集管位于上平面和下平面中，在每个平面中的集管横向彼此独立或分隔。面流体连接以形成两个独立的流道，一个流道包括东北流动象限和西南流动象限，另一流道包括西北流动象限和东南流动象限。选择性地，各管屏由套接支柱支撑系统连接到该支撑结构件。太阳能接收器可以选择性地包括上热罩、下热罩、升流管、降流管和/或将该升流管连接到降流管的旁通管线。该上热罩包覆位于上平面的管屏的集管。该下热罩包覆位于下平面的管屏的集管。

所述管屏可以是可排放的和可通风的。该太阳能接收器可以进行工厂组装并且可以用卡车运输。如果适用，也可以使用除熔盐外的其它传热流体。

各管屏的集管可以面向内部，此减小了该太阳能接收器的尺寸。在特定实施例中，一个面的上集管和下集管所处位置高于一个或两个相邻面的上集管和下集管所处位置。所述面可以以长方形、正方形、多边形或圆形的构造设置。

该太阳能接收器可以进一步包括出口容器，该出口容器流体连接到管屏的下游。在特定实施例中，该出口容器定位在所述多个面的上方。

该太阳能接收器可以进一步包括入口容器，该入口容器流体连接到管屏的上游。该入口容器可以定位在管屏的上方或下方或者塔的基部处。

各管屏可以由所述套接支柱支撑系统沿管屏的高度而顶部支撑并且连接到该支撑结构件。

该太阳能接收器可以进一步包括位于各独立流道中的流量控制阀。该太阳能接收器也可以包括：处于该太阳能接收器顶部的至少一个通入平台、吊架和/或维护梁，或者由上热罩封围的上加热箱和由下热罩封围的下加热箱。

一般地，用于各面的入口和出口可以独立地定位于该太阳能接收器的任意角部中，以及上平面或者下平面中。然而，在特定实施例中，该东南象限面出口和该西南象限面出口定位在同一平面中，例如在上平面中。该东南象限面出口和该西南象限面出口可以都定位在南角。该东北象限面入口和该西北象限面入口定位在同一平面中，例如在下平面中。该东北象限面入口和该西北象限面入口可以都定位在北角。

在各管屏中的管可以例如通过涂黑而被构造成用以增加吸热率。该太阳能接收器还包括定位在各管屏后部的反射隔离模块化挡光板，所述挡光板将光朝向各管反射出去。

在其它实施例中也公开了包括多个传热面的熔盐太阳能接收器。各个面包括入口、出口和一个或多个管屏。各管屏包括多个管、上集管和下集管。各管屏中的管形成比上集管和下集管宽的本体。多个面设置在支撑结构件的外部以形成东北流动象限、西北流动象限、东南流动象限和西南流动象限。各个面被流体连接以形成两个独立的流道，一个流道包括东北流动象限和西南流动象限，另一流道包括西北流动象限和东南流动象限。在给定的面中的管屏总体上互连以形成蛇形流道。面入口和面出口都沿该面的边缘并且经常沿相同的边缘进行定位。各管屏由套接支柱支撑系统连接到该支撑结构件。

对于给定的管屏，所述本体（由管形成的）的宽度与上集管或下集管的宽度之间的比值可以是至少1.05：1。

各管屏的集管可以是面向内部的，此减小了该太阳能接收器的尺寸。在特定实施例中，一个面的上集管和下集管所处位置高于一个或两个相邻面的上集管和下集管所处位置。所述面可以以长方形、正方形、多边形或圆形的构造设置。

该太阳能接收器可以进一步包括入口容器和将所述入口容器流体连接到两个相邻流动象限面入口的入口管线。该太阳能接收器可以进一步包括出口容器和将所述出口容器流体连接到两个相邻流动象限面出口的出口管线。该出口容器总体上定位在该入口容器的上方或者该管屏的上方。然后降流管从该出口容器向下延伸。可替换地，该太阳能接收器也可以进一步包括降流管和将两个相邻流动象限面出口直接流体连接到该降流管的出口管线。在所述实施例中不存在出口容器。升流管和旁通管线也可以存在，其中该升流管通入该入口容器，该旁通管线将该升流管连接到降流管。该入口容器可以定位在多个管屏的下方。

该太阳能接收器还可以进一步包括封围管屏上集管的上加热箱和可能的封围该上加热箱的上热罩。该太阳能接收器还可以进一步包括封围管屏下集管的下加热箱和可能的封围该下加热箱的下热罩。该太阳能接收器还可以进一步包括定位于各管屏后部的反射隔离模块化挡光板。

该东南流动象限面出口和西南流动象限面出口可以定位在公共平面中。该东南流动象限面出口和西南流动象限面出口都可以定位在南角。该东北流动象限面入口和西北流动象限面入口可以定位在公共平面中。该东北流动象限面出口和西北流动象限面出口都可以定位在北角。

在各个实施例中也公开了能够用于太阳能接收器的传热表面或面。该面包括一个或多个管屏，各管屏包括至少一个管、上集管和下集管，所述管屏互连以形成蛇形流道；面入口；和面出口。该面入口和该面出口都沿该面的边缘定位。一般在该面中有多个管屏。上集管和下集管横向彼此独立或分隔。

各管屏可以包括一个或多个管，各管平行于彼此放置以形成比上集管和下集管宽的本体。该面入口和该面出口可以定位在该面的相同边缘或不同边缘上。各管屏的集管可以面向内侧（即偏置到各管相同侧部）。

也公开了能够用在太阳能接收器上的传热表面或面的其它实施例。该面包括入口、出口和一个或多个管屏。各管屏包括多个管、上集管和下集管。各管屏中的管形成比上集管和下集管宽的本体。所述管屏可以互连以形成蛇形流道。该面入口和该面出口都沿该面的边缘定位，并且可以处于在相同的边缘上。

在实施例中也公开了熔盐太阳能发电系统，其包括：竖直支撑结构件；定位在该竖直支撑结构件上的中部太阳能接收器；绕该竖直支撑结构件设置的多个定日镜；构造成将熔盐供应到该中部太阳能接收器的冷存储罐；以及构造成接收来自该中部太阳能接收器的熔盐的热存储罐。该中部太阳能接收器包括多个流动象限，各流动象限包括一个或多个管屏。各管屏包括多个管、上集管和下集管。各管屏的管形成比上集管和下集管宽的本体。多个所述流动象限设置在支撑结构件的外部以形成东北流动象限、西北流动象限、东南流动象限和西南流动象限。所述管屏流体上连接以形成两个独立的流道，一个流道包括东北流动象限和西南流动象限，另一流道包括西北流动象限和东南流动象限。应当考虑的是，任何数量的接收器都可以用在该太阳能发电系统中，各接收器定位在塔上。各管屏可以由套接支柱支撑系统连接到该支撑结构件。

冷存储罐和热存储罐可以定位在该塔的基部。该发电系统还可以进一步包括接收来自热存储罐的熔盐的蒸汽发生系统。

各管屏的集管可以面向内部。在特定实施例中，在一个流动象限中的管屏的上集管和下集管所处位置高于在一个或两个相邻流动象限中的管屏的上集管和下集管所处位置。

在不同的实施例也公开了包括多个管、上集管和下集管的管屏。所述管形成比该上集管和下集管宽的本体。

本体（由管形成的）的宽度与上集管或下集管的宽度之间的比值可以是至少1.05：1。在其它实施例中，上集管和下集管偏置到由多个管形成的平面的一侧。

以下将更具体地描述本发明的这些或其它非限定方面和/或目标。

附图说明

以下是附图说明，其目的是描述本发明所公开的示例性实施例，而不是为了限制本发明。

图1描述了太阳能二号工程的太阳能接收器。

图2是示出了用于太阳能二号工程的太阳能接收器的一个流道和一个旁道的示意图。

图3是本发明已组装的太阳能接收器的一个实施例的立体图。该具体实施例具有四个侧部，并且不使用出口容器。

图4是图3的已组装太阳能接收器的内部立体图，示出了传热表面的设置方式，和设置以顶撑该传热表面的竖直支撑结构件。

图5是图3的已组装太阳能接收器的配管的示意图，为清晰显示，移除了该太阳能接收器的多个部分。

图6是示出了用于本发明太阳能接收器的一个流道的示意图；

图7A是包括多个管屏的面的放大正视图，该面可以用于形成本发明的正方形或长方形太阳能接收器的一个侧面。

图7B是图7A的面的内部立体图。

图7C是太阳能接收器的两个相邻面的内部放大立体图，其示出了不同高度的集管（这将帮助减少该接收器的尺寸）。

图8A是管屏的侧视图。

图8B是图8A的管屏的放大立体分解图。

图9是本发明正方形或长方形太阳能接收器的面的俯视图。

图10是本发明已组装太阳能接收器的另一实施例的立体图。该具体实施例具有四个侧面，并且包括出口容器。

图11是用以将面或管屏（屏）连接到支撑结构的套接支柱支撑系统的一些部分的侧面剖视图。

图12是用以将面或管屏连接到支撑结构的套接支柱支撑系统的一些部分的平面图。

图13是用以将面或管屏连接到支撑结构的套接支柱支撑系统的一些部分的立体图。

图14是固定件的立体图，该太阳能接收器在该固定件上工厂组装、运输和提升。

图15是可以与本发明太阳能接收器一起使用的加热箱的侧面剖视图。

图16是太阳能接收器的支撑结构顶部的放大视图，并且示出了维护梁。

图17A是示出了在收起位置以及可能的第一服务位置和第二服务位置处的一对维护梁的立体图。

图17B是示出了将维护梁固定在对应图17A收起位置处的销装置的平面图。

图17C是示出了将维护梁固定在第二维修位置的销装置的平面图。

图17D是示出了将维护梁固定在第一维修位置的销装置的平面图。

具体实施方式

通过参照附图，可以更完整地理解本申请所公开的工艺和装置。这些附图仅仅是基于方便和容易描述现有技术和/或本发明的示意性说明，并且因此，其意图不是为指明本发明组件或部件的相关大小和尺寸。

虽然在下面的描述中为了清晰而使用了具体的术语，但是这些术语意图仅是指附图中选定用于说明的实施例的特定结构，并且不是意为限定或限制本发明的范围。在附图中和以下描述中，应当理解的是，相同的附图标记都用于表示具有相同功能的部件。

结合数量使用的修饰词“大约”包括该表述值，并且其意义由上下文决定（例如，其至少包括与特定数量的测量相关联的误差度）。当与具体数值一起使用时，其也应考虑为包括该数值。例如，术语“大约2”也揭示数值“2”，而范围“从大约2到大约4”也揭示范围“从2到4”。

应当注意的是，本申请所使用的许多术语是相对术语。例如，术语“入口”和“出口”是相对于流动方向的，而不应解释为要求该结构的具体定向或位置。类似地，术语“上”和“下”在位置上是彼此相对的，即，上部件处于比下部件更高的位置上。另外，术语“北”和“南”用以指示彼此相反的方向，术语“东”和“西”也是一样。这些方向术语是相对彼此的，并且不应解释为指参照地球的地理北极或地磁北极而确定的绝对方向。

本文中使用的术语“平面”总体上是指共同的水平面，并且应解释为指参照体积，而不是指平坦的表面。

要理解本发明可能需要解释太阳接收器、锅炉和/或蒸汽发电器领域的某些术语或原理，读者可以参考巴布科克·威尔科克斯有限公司（The Babcock&Wilcox Company）的《蒸汽/其产生和使用（Steam/its generation and use）》第40版，其作者为斯塔尔茨（Stultz）和基托（Kitto），版权所有1992，并且可以参考巴布科克·威尔科克斯有限公司的《蒸汽/其产生和使用》第41版，其作者为斯塔尔茨和基托，版权所有2005，其二者的全部内部以参见的方式合并入本申请，就如同在此做了完整阐述一样。

本发明涉及可用于塔式太阳能发电技术的太阳能接收器设计，塔式太阳能发电技术也称为集中式太阳能发电（CSP）技术。一般地，该太阳能接收器处于在地平面或同一水平面上方升起的竖直支撑结构件的顶部。该竖直支撑结构件可以由基底支撑。在该竖直支撑结构件上可以设置支柱以为传热表面装置提供横向支撑，有利地，该传热表面装置包括松散的正切管屏，同时可考虑这些管/管屏在水平和竖直方向上都能进行自由的热膨胀，由此消除额外的管应力。

该竖直支撑结构件、支柱和其它结构元件不仅为传热表面的管/管屏提供结构支撑和刚度，也是一种可以用以捡取并升举太阳能接收器以将之放置在所需位置的装置。该结构允许该太阳能接收器在安装期间作为一个单元被工厂组装、运送、然后升举并设置在塔上。该竖直支撑结构件保持有太阳能接收器，因此在应在需要的时候能方便地将太阳能接收器从塔上移除（如果需要）。

该太阳能接收器是管的组件，熔盐或其它传热流体（HTF）在管中流动。在同一水平面上，称为定日镜的镜子的镜场跟踪太阳的运动并且将太阳光集中在该接收器的传热表面上。在该接收器的管中的传热流体吸收被集中的太阳能，引起传热流体温度增加和/或发生相变，使得传热流体获得太阳能。可以考虑的是，本发明的太阳能接收器特别地与作为传热流体的硝酸熔盐一起使用。

竞争者的（competitor）系统通常在单个镜场的中部使用单个的大的现场安装接收器。然而，本发明的太阳能接收器可以考虑使用产生与单个大接收器的产出等同的一些较小太阳能接收器而合并入采取模块化方法的发电设备中。具体地，该较小的尺寸允许工厂组装，或者换句话说，该太阳能接收器可以作为一个组装件运输到现场，而不是作为多个在现场组装到一块的较小零件。此提高了质量、最小化了现场劳动力成本、允许当接收器在场时能较快地安装并且由于塔较矮而容易获得许可。该模块化方法还允许可变化的设备大小，设备大小可以通过简单地改变塔和接收器的数量而被改变。由于可以使用同样的接收器设计来扩展或缩小该设备，设备的风险也减小了；该设计不需要改变。

该熔盐太阳能接收器采用了很多概念，例如：工厂组装、模块化、使用设置以交替上下蛇形流动的顶部支撑的松散正切管和集管的传热表面、管附件/支柱系统和在管屏后的挡光板以及其它的概念。

一般地，熔盐太阳能接收器使用熔盐而不是流过管中的蒸汽和水作为传热流体。这些熔盐可以包括硝酸钠盐和硝酸钾盐。入口温度大约为550°F（288℃，561°K）的“冷”熔盐从冷熔盐储藏罐被泵送到该接收器的管中。聚集到管屏上的太阳能将熔盐加热到大约1050°F（566℃，839°K）的出口温度。当离开该太阳能接收器时，该“热”熔盐返回到同一水平面并储存在热熔盐罐中。此完成了能量收集过程。

如果需要，可以通过将热盐从热盐存储罐泵送到蒸汽发生系统中而进行发电。蒸汽发生系统是一个管壳式热交换器的系统，该系统将热能从热熔盐传递到水中，以产生高温、高压蒸汽。然后，蒸汽被用以驱动常规的兰金汽轮发电机。这就完成了发电过程。冷却的盐返回到冷盐存储罐中并且可以通过太阳能接收器进行再循环。

能量收集系统（定日镜和接收器）的生产能力大于发电系统要求的能力；因此，多余的能量可以以热（1050°F）熔盐的形式存储。此允许与太阳能接收器处的能量收集过程与发电过程分离。用直接连接到汽轮机的蒸汽/水接收器进行能量存储是不可能的，但是对于实用来说，能量存储是非常必要的，因为该设备可能按需要在诸如云遮蔽期间和夜晚时产生并调度电力，有时取决于热存储系统的规模。

有利地，本发明的工厂组装太阳能接收器包括以特别方式设置以将所需数量的热能传递到工作流体（即熔盐）的传热表面装置和流体递送导管（管、阀等）以及关联控制器。有利地，该传热表面由设置成正切管屏的管制成，并且按需要设置有入口集管和出口集管。如本领域普通技术人员所知的，用于该传热表面的管的大小、它们的材料、直径、壁厚、数量和布置是按照适用设计规范基于所使用的温度和压力进行设计的。管中工作流体所需的传热性能、循环倍率、点吸收速率、质量流速等也是必须要考虑的重要参数。根据该太阳能接收器要安装的地理位置，也要考虑适用的地震载荷和设计规范。

图3至图7C示出了本发明太阳能接收器的多个方面。图3是已组装太阳能接收器的一个实施例的外部立体图。该接收器是模块化的、工厂组装的且可以用卡车运输。该接收器使用熔盐作为传热流体。该接收器也包括为熔盐提供竖直蛇形流道的传热表面（即面）。定日镜场/系统中可带有多个接收器。

图4是图3的太阳能接收器的内部立体图，所以可以看到其内部和后侧。该图主要示出了用于该熔盐传热系统的传热表面和其它部件的支撑系统。图5示出了组成该熔盐传热系统部分的某些管、通风口、排放件（drains）和存储罐。图6示出了在图3太阳能接收器中的熔盐流道。图7A至图7C示出了用在该太阳能接收器上的、构成传热面的管屏（管板）的某些方面。

当从顶部观察时，在某些具体实施例中的太阳能接收器在各侧部上的尺寸为大约11英尺×11英尺。当从侧部观察时，该太阳能接收器的吸热面积为大约30英尺高（即吸热高度）×大约11英尺宽。该接收器的尺寸相比于竞争者的单元较小，并且方便了实现最大程度的工厂组装和卡车运输能力，以减少现场安装的时间和成本。可考虑的是，该接收器的尺寸在一定程度上是弹性的，以在满足热力性能要求同时仍能达到工厂组装和卡车运输能力的要求。

该太阳能接收器可以分成四个不同的象限。如本申请进一步描述的，每象限包含至少一个面320，并且每个面包含至少一个管屏。在图3中，东北（NE）象限312和东南（SE）象限316是可见的，东北面350和东南面370也是可见的。在图4中，西北（NW）象限314和西南（SW）象限318是可见的，西北面360和西南面380也是可见的。

如图3至图7C可以看到的，该太阳能接收器的组件首先基于用于熔盐的流道而进行描述。首先参照图3，太阳能接收器300可以安装在诸如塔等竖直支撑结构件上（未示出），以增加安装在同一水平面上的定日镜可以放置并仍可照到太阳能接收器的面积。

现在转到图5，温度大约为550°F的冷熔盐从冷盐存储罐301经过升流管324进到入口容器390而向上泵送到塔，其中入口容器390作为过量熔盐的压力容器起作用。如果由于泵的故障问题或其它原因导致流向塔的熔盐停止，那么，在入口容器390中的熔盐可以继续为该太阳能接收器的面提供流动和冷却功能，同时通过将定日镜重新定向成离开太阳能接收器进行聚焦而将热量从这些管上去除。从该入口容器390，熔盐流向该接收器的北角，并且分开进入两个平行的流道。一个流道进入东北面入口352，另一个流道进入西北面入口362。一般来讲，用于此两个流道的入口处于共同的角中。例如，可替换地，该面入口可以定位在南角上。熔盐流动的方向可能根据该太阳能接收器是处于地球的北半球还是南半球而有所不同，并且此会影响这些入口处于哪个角中。

在东北面350和西北面360内部，盐通过来自镜场的、被聚集在面中的管上的集中太阳能而被加热。各面由一个或多个管屏330组成（如图3所示为四个管屏）。各管屏包括至少一个管712、入口集管714和出口集管716（见图7A）。这些管屏通过诸如跨接管414（见图5）等互连管线而彼此串连。这些管屏330沿竖向或轴向组织，使得熔盐沿交替上下的方向流过这些管屏（如图3、图6和图7中的箭头所示）。此流动方向上的改变在本申请中称为蛇形流道。而且，各面可以具有大约10英尺到大约50英尺的高度。各面可以具有大约8英尺到大约20英尺的宽度。

参照图3和图4，来自东北象限312的熔盐顺序地“跨连（横跨）”到西南象限318上的面，并且来自西北象限314的熔盐“跨连”到东南象限316上的面。该跨连过程意图为平衡太阳能吸收过程中由自然的东到西变化而引起的盐温东/西差异。盐的加热过程在也由多个上下蛇形类型的管屏组成的东南象限和西南象限的面内继续进行。

图5中可以看到用于该跨连过程的管道。第一跨连管348将东北面出口354流体连接到西南面入口382。第二跨连管349将西北面出口364流体连接到东南面入口372。熔盐顺序地离开位于南角的东南面出口374和西南面出口384。该熔盐温度为大约1050°F，并且直接用管输送到降流管322中。该降流管在大气压力下工作，并且通到大气中（附图标记404表示）。然后，该熔盐在重力作用下沿塔向下流动，并到达热盐存储罐302。此完成了能量收集过程。在热熔盐中存储的热能可以根据效用判断而使用，以产生蒸汽和电力。例如，这通过将熔盐从热盐存储罐302运送经过热交换器303而完成。然后，较冷的盐进入冷盐存储罐301。水进入热交换器303并转化成蒸汽。蒸汽可以送到用以驱动发电机307的汽轮机305中。

如本文解释并进一步描述的，在一些实施例中，出口容器可以处于这些面和降流管之间。虽然这些管道描述成相对直的流道，但是本领域普通技术人员应理解的是，它们在设置方式和长度上的实际设计由太阳能接收器运行期间热膨胀和收缩引起的期望运动所需的弹性（灵活性）程度而决定。因此，可能需要额外的弯头和长度来提供该弹性。

支撑结构340在图4中以一套正方形的横梁和纵梁示出。上部热罩394和下部热罩396覆盖位于管屏330上方和下方的上结构钢部分和下结构钢部分。热罩394、396保护这些未冷却的部件免受未到达管屏吸热表面上的溢出热流（即从镜场偏离的光）的影响。这些热罩绕着太阳能接收器的周缘延伸。这些热罩的一端或一边栓接或焊接到支撑结构340，而另一端自由。热罩薄规格钢制成，在其内侧和沿自由边上具有加固件，用以抵抗风力载荷和地震载荷。这些热罩也可以在各角处连接以提供额外的硬度，由此避免附连到各管。存在为热膨胀提供的余量，以减少或避免弯折。热罩在暴露的侧部是反光的（如涂成白色）而在内侧是不隔离的，以降低工作温度。在热罩和管屏之间提供了间隙以允许空气的自然流通，而进行进一步冷却。为减小运输尺寸，热罩可以在现场安装。

继续参照图4，上加热盖（oven cover）393封围这些面的上部集管400和上管弯头，而下加热盖391封围这些面的下部集管420和下管弯头。这些加热盖本身被热罩394和396（参照图3）覆盖。加热盖391、393预热未暴露到聚集太阳能热流的接收器管屏的区域。电加热器用以预热隔离管屏弯头和集管。在开始时，需要进行预热，以确保盐在被引入太阳能接收器前与盐接触的所有金属被加热到盐的凝固点之上，由此避免盐凝固，盐凝固可能导致堵塞，并毁坏部件。在此方面，应当注意的是，加热盖可以是刚性的隔离的箱子，箱子内部具有电加热器元件，或者可替换地，加热盖可以是诸如隔离加热毯等软性的盖子。

图15是示例性加热盖或加热箱的侧部剖视图。图15描述的加热箱500对应于图4的下加热箱391。在本图中可以看到该加热箱所附连到的支撑结构340的一个竖直柱502和两个水平梁504。该加热箱环绕在此面内的下集管420和所述管的管弯头333。排放管422从该下集管的底部引出。

在该加热箱的底部是朝远离竖直柱502的方向向外延伸的底部水平支撑件510。水平支撑件512在加热箱顶部也朝远离竖直柱502的方向延伸。加固件514从顶部水平支撑件512到底部水平支撑件510铺设。加热箱外部是热罩396。隔离层520具有大致为五边形的形状，并且沿加固件从顶部水平支撑件到底部水平支撑件、经过底部水平支撑件又沿该热罩而铺设。该隔离层520和热罩396之间存在有空气间隙530。隔离层具有高的R值并且可以稍微厚些（大约3英寸）。滑动密封件532存在于该热罩396和管332之间。电加热器540定位于该加热箱内部。这些电加热器由隔离层520环绕。应考虑的是，可以使用四个或五个加热器，并且这些电加热器的尺寸可以是例如12英寸×30英寸的。

该加热箱可以做成两个独立的部分。例如，加热箱500可以具有结合在一起的内侧550和外侧552。内侧可以拆分成两片。外侧可以由一片制成。接合部（splice）560存在于加热箱的顶部，位于顶部水平支撑件512和隔离层520一端之间。另一接合部562是沿着底部水平支撑510的，位于内侧550和外侧552之间。

如图4所示，套接支柱支撑系统346用以将各管屏附连到支撑结构340。该系统为管屏提供水平（横向）稳定性，同时允许各管独立自由地沿竖直方向（轴向）膨胀，此减少了管应力。所有的管屏都是顶部被支撑的并且悬置在接收器内部的支撑结构340上。应当注意到的是，处于各水平的各面上相邻管屏的集管（上/下）彼此横向（水平）隔开。隔开各面上的集管会允许各管屏有差别地膨胀，此对于减少应力是必要的，因为各管屏330将在比前一管屏更高的温度上工作。所有的管屏由薄壁的、松散的、正切的管组成，允许管与管之间有差别的膨胀，并减少管应力。管的附连件允许管屏在水平和竖直方向上自由地热膨胀，由此消除额外的管应力。这些设计特征使弹性最大化，并使热应力和管弯曲的可能性最小化。这些管可以被涂覆，如涂成黑色，以提高太阳能吸收率。为此，可以使用吸收光的黑漆或黑色氧化物。

图5示出了与图3和图4示出的太阳能接收器相关联的内部管线设置。该太阳能接收器的面/管屏能够充分排放和通风。该接收器通常在太阳落下后或太阳能过低而不被使用时进行排放。熔盐在大约430°F（221℃，494°K）时进行固化。如果不排放，盐会在管中凝固并且堵塞该接收器。如本图中看到的，太阳能接收器可以包括用于各独立流道的通风阀406。该通风阀通常位于降流管322的顶部附近，并且图中也示出了将流道连接到该降流管的通风管线416。

图中也示出了用于各独立流道的流量控制阀408。该流量控制阀自动并独立地调节熔盐的流量以当其退出流道时控制熔盐的最终温度，使其达到给定温度。该流量控制阀通常定位在将冷盐供应到流道中的入口处。

该太阳能接收器也可以包括排放阀410。通常，对于每对管屏都设置有一个排放阀，并且该排放阀位于管屏下方。图中也示出了排放管线412，其连接到降流管322，使得存在于管屏中的熔盐被排出并流进降流管322中。通风阀、流量控制阀和排放阀是自动化的。

如前所述，各面由一个或多个管屏组成，各管屏包括入口集管和出口集管。管屏被对齐使得集管设置成由下集管420和上集管400组成的组。图中也示出了位于相邻集管之间的跨接管414。

图6是示出了在太阳能接收器中熔盐流过两个独立流道中的一个——即通过东北和西南面的流道的示意图。首先，入口容器390位于面350、380的下方（各面都具有四个管屏）。图中也示出了管屏之间的跨接管414。升流管324将冷熔盐提供到入口容器390中。入口管402将入口容器390流体连接到东北面入口352。东北面出口354通过跨连管348流体连接到西南面入口382。出口管403将西南面出口384流体连接到降流管322。

也可以包括旁通管线，该旁通管线允许熔盐通过将入口容器402连接到降流管322而完全绕过接收器面。通常，在开始当该面和加热盖被预热以减少盐在管屏中凝固的风险时这样做，或者，在晚上这样做，以保持塔的管线温暖从而避免重新伴热。该旁通管线432将升流管324在入口容器390的上游连接到降流管322。该旁通管线可以处于离同一水平面较近的低位，或者处于放置太阳能接收器的塔中。阀控制通过旁通管线中的流量。

虽然没有示出，但是在太阳能接收器中也存在用于西北面和东南面的相似流道。第二入口容器将入口容器流体连接到西北面入口。应当注意的是，通常有一个公共管从入口容器出来，然后分开以形成用以进给两个流道的两个入口容器。该西北面出口通过第二跨连管流体连接到东南面入口。第二出口管将东南面出口流体连接到降流管。熔盐可以从入口容器经由西北面和东南面向降流管322流动。

图7A是该太阳能接收器的侧部放大正视图，其示出了组成图3中面320的多个管屏730。图7B是管屏730的内部立体图。一般来讲，面700由多个管屏710形成，在此示出四个管屏。各个管屏包括彼此平行的一个或多个管712。这些管712贯穿在入口集管714和出口集管716之间，以形成本体或壁737，从定日镜聚焦的太阳能可以被定向到该本体或壁737上的。各管屏710之间使用跨接管702（在图5中也为附图标记414）进行互连。这些管互连形成贯穿该接收器侧部的蛇形流道，其用箭头705表示。流道在面入口704处开始，在面出口706处结束。应当注意的是，如果有偶数个管屏710，面入口704和面出口706可以沿面700的共同边缘708或744定位。可替换地，如果使用了奇数个管屏，那么面入口704和面出口706可以定位于管屏700的相对边缘708和744上。换句话说，该面入口和面出口可以按接收器的设计要求独立地定位于顶部边缘744或底部边缘708处。如在此所述，面入口704和面出口706都可以沿顶部边缘744定位。

如前所述，入口集管以此方式相对于流动方向被限定。由此，对于管屏730，集管731考虑作为入口集管，而集管732考虑作为出口集管。然而，对于相邻的管屏740，集管742考虑作为入口集管，集管741考虑作为出口集管。管屏的集管也被指定为上集管731、741、751、761和下集管732、742、752、762，其中，上集管定位于下集管上方。换句话说，一套集管732、742、752、762定位在下平面708中，而另一套集管731、741、751、761定位在上平面744中。

再次参照管屏730，管736形成本体737。这些管隔开较近的距离，并且彼此平行。如图7A和图7B所示，上集管731具有宽度733，下集管732具有宽度734。体部737的宽度738大于集管宽度733、734。换句话说，体部737的宽度大于下集管732和上集管731。该宽度是在水平方向上测量的。各管屏的上集管和下集管具有相同的宽度。体部737的宽度与下集管或上集管732、731的宽度的比例至少为1.05：1，该范围可以是从1.05至1.5。相邻管屏的上集管横向地彼此独立。相邻管屏的下集管也是横向地彼此独立。如前所解释的，此允许管屏相对于彼此有差别地膨胀，因为他们以不同的温度工作。此也允许该面维持与管屏内的管之间的间隔相同的、相邻管屏间的较近管间隔。

参照图7B，应当注意的是，在各管屏710中，管712朝远离支撑结构的方向延伸比集管714、716更远的距离。换句话说，这些管朝向集管的外侧偏置。从另一方面看，集管相对于这些管是面向内侧或内部的，或者可以描述为内置集管。可替换地，如果集管相比于由管形成的平面离太阳能接收器内部更近，这些集管被考虑为面向内部或内侧。整个集管朝向由管形成的平面的一侧。

参照图5和图7C，处在西北流动象限和东南流动象限的面的集管所处的位置高于处在东北流动象限和西南流动象限的面的集管。由此，各面的集管和管弯头可以交叠。此减少了该接收器的运输尺寸，这考虑到了卡车运输能力并且也允许更容易地进入接收器内部以维修/更换各管。更一般地，在一个面中的上集管处在与相邻面中的上集管不同的高度，并且，在一个面中的下集管也处在与相邻面中的下集管不同的高度。事实上，一个面的上集管和下集管处于与相邻的上集管和下集管不同的高度上。由于管屏的高度通常与面的高度是相同的，此意味着，例如，如果在西北流动象限中上集管所处的位置高于在东北流动象限中上集管的位置，那么在西北流动象限中下集管所处的位置也高于在东北流动象限中下集管的位置。该高度是相对于同一水平面的。

在图7C中，可以看到用于西北面360和西南面380的下集管420。该集管具有内侧424（离支撑结构较近）和外侧426。管332朝向外侧偏置，存在管弯头333以允许这些管在集管上的较大区域上间隔开来。也可以看到位于管屏之间的跨接管414。在西北面360上的集管所处的位置高于西南面380上的集管所处的位置。这些集管也是内部集管。

图8A是管屏710的侧视图，图8B是该管屏的放大立体分解图。反射性模块化管屏挡光板770处在与该管屏的吸热侧（即外侧）相对的、管712的背后。该挡光板被设计成保护隔层780、支撑结构（见图4中的附图标记340）和太阳能接收器的内部免收雨淋和热暴露，雨和热量会穿过该管屏的松散正切管之间的间隙。挡光板的模块化设计简化了检查和/或维护期间的拆卸操作。挡光板770由一组金属板组成，并且挡光板在管的一侧涂有白漆或其它反射材料以将光能反射回到管中并降低挡光板的工作温度。该挡光板由管附连结构即支柱支撑系统346支撑。位于挡光板后部（即太阳能接收器内部较远处）的是由绝缘层材料覆盖的隔层780。

图9是与图3类似的太阳能接收器的面的示意性俯视图（即从上方观察）。该太阳能接收器具有北（N）角902、与该北角相对的南（S）角904、在北角902和南角904之间的东（E）角906，以及与东角相对的西（W）角908。在此，可以看到东北象限面910、西北象限面920、东南象限面930和西南象限面940。各个面的象限入口912、922、932、942和象限出口914、924、934、944也标示出来了。在此示意图中，四个侧部以长方形构造（即具有四个90°角的形状）设置。然而，可以考虑的是该太阳能吸收器可以构造成其它形状（即正方形、圆形、多边形），并且仍可以分成四个不同的象限。东南象限面出口934和西南象限面出口944都处在南角904中。在东角906中能看到东南象限面入口932，而在西角908中能看到西南象限面入口942。用于东南和西南象限面的入口和出口按要求处在上平面或下平面。

图10是本发明的太阳能接收器的第二示例性实施例的立体图。该实施例与图3的实施例不同，因为该实施例包括出口容器392。该出口容器位于入口容器（本图中看不到）的上方和面320的上方。如果包括出口容器，熔盐退出两个独立的流道，然后流入该出口容器而不是直接进入降流管322。出口容器的目的是确保所有的太阳能接收器管都充满盐（避免虹吸作用），并确保降流管322充满盐。通过重力，热熔盐从出口容器392沿塔的降流管322向下流，到达热盐存储罐（未示出）。如果降流管堵塞，该出口容器也可以存储来自入口容器的盐，允许定日镜的时间偏离（即离开太阳能接收器）。出口容器也可以用以建立盐的基准面以指示该接收器已经充满。在出口容器中的液面可以由降流管中的节流阀自动控制。在图10中也可以看到的是入口容器390、升流管324、下热罩396、管屏330、上热罩394、上部通入平台306、支撑结构340的一部分以及吊架344。

图6示出了以虚线表示的选择性出口容器392。熔盐从西南面380经由出口容器405到达出口容器392，随后到达降流管322，而不是直接进入降流管322。

管屏的数量和管的尺寸都被设计成对于给定的太阳能接收器热额定值和相应盐流量提供充分的冷却。然而，本发明的太阳能接收器是灵性的，并且只要管的金属温度和应力是可接受的，那么根据太阳能接收器所要求的热额定值和相应的盐流量，管屏的不同数量和/或其它的管尺寸是可能的。虽然图3和图10示出了正方形的太阳能接收器（以俯视图的形式），但是也可以是其它的平面几何形状：如圆形、长方形、六边形、八边形、n边形等。应当相信的是，正方形接收器提供了最大化加热表面面积的优势，同时体积也较小，此减少了运输成本。应当注意的是，正方形接收器是长方形形状的一种特殊情况。

由于太阳能接收器是工厂组装并且水平放置进行运输（见图14），然后安装到竖直位置的，因此，重要的是在两种条件期间以及在两种条件之间要对正切管屏提供充足的支撑。更具体地，需要提供非特定水平面的支撑，以解决由于在地震频发带运输该接收器和定位该接收器的问题，适应所有预期的热膨胀，实施合适的管间隔以确保“不透光”构造，支持可制造性，并且当需要时支持现场更换。正切管支撑系统必须为管屏提供足够的支撑。在图11、图12和图13中示出了该支柱系统的一些视图。图11是剖视图，图12是俯视图，图13是立体图。

如在此所示，部分环焊的管凸耳（接头）1102用在管屏1100的各管上，并且其中，各凸耳1102定位在具有不同高度的相邻管上，各管之间具有余量，以适应生产的考虑和期望的管与管之间的温度差别。如图13所示，管凸耳1102都设置有两个孔，此两孔接收销1104以为包括上收集梁和下收集梁1114以及互联板1118的收集器梁组件1110提供双销连接，上收集梁和下收集梁1114都设置有用以接收销1104的对应孔1116。因此，该实施例通过实现（n+1）个中间定位销1104而支持由n个管构成的管屏，其中，n是一个整数，表示管屏中管的数量。由此，虽然可以有许多方式有利于单个销支撑的定位（每个凸耳）设计，但是，该效果仍可以通过在每个管上实施单个的凸耳并相近地在每个管上实施单个的销而类似地实现（当考虑生产所要求的全部数量时）。在管凸耳1102和收集梁组件1110之间的空隙又可适应生产的考虑和期望的管与管之间的温度差别。

各个被支撑的管屏上的两个互联板1118通过销1122、1124以及旋转联接棒1120连接到联接棒支撑凸耳1125，该联接棒支撑凸耳附连到弯曲支撑元件1130，经由结构钢1132又附连到包括竖直支撑结构件340的竖直柱。通过前述系统，在垂直于由管屏限定的平面的方向上施加在各管上的力可以被结构钢有效地支承。另外，旋转联接棒1120有目的地允许旋转并因此作为整体适应被支撑管屏的平均热膨胀；本实施例中的旋转联接棒1120通常为该热膨胀预设1/2的量。每个被支撑管屏的两个收集梁组件支撑凸耳1140都定位在合适的位置使得收集梁组件1110在该管屏的平均热膨胀时延伸，但同时仍可为组件、挡光板、隔层和绝缘层的竖直静负荷提供载荷路径，以被该结构钢有效地支撑。

如图11可看到的，减震导引部1142固定在收集梁组件1110的中部（按集管的轴向），并且悬臂减震器1144附连到弯曲支撑元件1130，该弯曲支撑元件1130又通过结构钢1132附连到竖直支撑结构件340的柱。通过上述系统，沿集管轴向作用在各管上的力可以由结构钢高效地支撑，同时允许合适的管屏热膨胀。另外，该减震系统提供了沿集管轴向用于热膨胀的中部定位锚点。虽然支柱系统的主要作用是在所有期望载荷条件下充分支撑正切管屏，同时也允许适量的热膨胀，通过使用该方法还可以实现多个其它优势。首先，收集梁组件提供了方便的架体，在该架体上定位挡光板、隔层和隔热层。其次，该收集梁组件降低了成本并且方便了工厂生产。生产和组装管凸耳1102、销1104、收集梁1114以及互连板1118需要辅助生产过程的方便的固定件。该固定件在合适高度临时地固定到管屏组件并且个体管凸耳1102在合适位置被点焊。当移除该固定件时，管凸耳1102焊接过程完成了，同时为收集梁组件提供了配装的管屏。

销1122和联接棒1120系统支持现场更换。通过移除相关集管/管线连接部、卸下两个集管竖直支撑杆以及卸下距处于各正切管支撑高度的支撑结构较近的两个销1122，这些管屏可以与竖直支撑结构件完全分离（当考虑单个管屏时）。由于它们预先处于挡光板、隔层和绝缘层的外部，所以本发明提供了移除管屏以进行现场更换的便捷方法。

在上述设计中未涉及的剩余的本发明元件是定位在各偏移高度上的部分环焊管凸耳1102设计，各凸耳提供两个销1104支撑位置，允许（n+1）个中间定位销来支撑由n个正切管组成的管屏。

参照图13，如果需要，收集梁组件1110可以包括不同的结构形状。例如，可以不使用形成各收集梁1114的、可以在重力作用下折曲或弯曲的一对长的长方形棒，而是，收集梁1114可以包括更硬的90度的角部。然后，在各角的一个腿部上设置的孔1116更可能与凸耳1102中的孔对齐，方便销1104的安装。这些角的其它腿部会朝向竖直支撑件340定向。可替换地，可以使用这样的单个结构T形：其中T形的竖部（stem）定位在各偏离管凸耳1102之间，用以接收销1104的孔1116设置在其中，该T形的横部（bar）朝向竖直支撑件340定位。

悬臂中空结构形（HSS）减震器1144和悬臂中空结构形弯曲支撑元件1130可以以类似方式使用W形或其它支撑形状来实现。此允许到结构钢的更多典型附连件，并且应更容易地允许正切管支撑系统的弯曲支撑元件1130用于结构钢的其它目的。各部件可以由碳钢或其它诸如不锈钢或其它合金钢等材料制成。

现在参照图14，太阳能接收器可以使用运输固定件1400进行运输。除了用作运送工具外，该运输固定件也可以用于工厂组装该太阳能接收器，并且其确保当在现场竖起该接收器时进行合适的升举，避免接收器受损。该运输固定件由形成基本结构件的一系列梁1410和轨道1420构成，太阳能接收器在轨道上运输。托架1430存在于该运输固定件的一个端部，以支撑该太阳能接收器（附图标记为1440）的底端。

参照图4，吊架344处于该太阳能接收器的顶部或峰部，以方便管或管屏的更换。通入平台306存在于该面/管屏的底部，另一通入平台存在于该面/管屏的上方。各平台也可以定位在各支柱的高度上。

图16是该支撑结构340顶部的放大视图。两个维护梁600、602附连到定位在该太阳能接收器上方的支撑结构340的结构钢。为供参考，上热罩394是可见的。铰链将维护梁连接到支撑结构。这些维护梁用以支撑从同一水平面的攀登者，以到达该面/管屏的外部进行检查或修理。

图17A至图17D是描述了在各个位置处的维护梁的使用的视图。图17A仅示出了维护梁和这些维护梁可以枢转的弧度的立体图。其中示出了两个维护梁600、602，一个梁是另一个梁的镜像。本图所示的各维护梁由长形底臂610和成角度的顶臂620形成。各臂的一端定位在两个板630之间。这些板具有设置以形成正方形三个角的三个孔。孔632中的一个接收铰链销640，并且作为枢转部起作用，该维护梁可以绕该枢转部枢转。该孔632沿该板的中线设置。另外两个孔634、636用以接收锁定销650以将该维护梁锁定在三个位置中的一个，这两个孔也可以考虑作为锁定孔。板锁定孔634处于该板的中部区域。板铰接孔632沿该板的中线和边缘设置。板锁定孔636处在该板的沿与板铰接孔632同一边缘的角部。各维护梁可以绕至少180°的弧度枢转。该底部臂610在一条线上包含三个孔，铰接销处于该底部臂的中心孔中。在该图中，维护梁处于与该支撑结构件相抵的收起位置。

图17B是示出了处于收起位置的维护梁600的板630和底部臂610的俯视图。该板630从支撑结构件340延伸。本图中可以看到在底部臂610中的三个孔。也参照图17A，锁定销通过板锁定孔636和底部臂孔614插入。铰链销通过锁定孔632和底部臂孔612插入。底部臂孔616和板锁定孔634是空的。底部臂孔616接近底部臂610的端部。

图17C是示出了处于第二服务位置上的维护梁600的俯视图。该维护梁朝向远离该支撑结构件的方向延伸超出处于一个流动象限中的管屏。也参照图17A，锁销650通过板锁定孔636和底部臂孔616插入。底部臂孔614和板锁定孔634是空的。

图17D是示出了处于第一服务位置上的维护梁600的俯视图。该维护梁朝向远离该支撑结构件的方向延伸超出处在不同于图17C中流动象限的一个流动象限中的管屏。也参照图17A，锁销650通过板锁定孔634和底部臂孔616插入。底部臂孔614和板锁定孔636是空的。

应当注意的是，虽然图17B至图17D仅示出了用于底部臂610的锁销的位置，如图17A看到的，应考虑的是，锁销650和铰链销640也用于顶部臂620。

该太阳能接收器将可包括用以测量管热面和流体温度、在管屏上的热通量和接收器各部件的可能的张力、偏向和热膨胀，以及其它要求测量的仪表。该仪表未被具体地画出和显示。

因此，将会理解的是，本发明提供具有以下属性的热的、成本效益好的太阳能接收器设计。该设计是低成本的，并且能够在大批量生产环境中进行工厂组装。其尺寸允许在正常卡车运输限制范围内（卡车宽度小于13英尺，整体高度小于12英尺6英寸，整体长度小于35英尺）进行卡车运输。相对较低的重量降低了运输成本和安装成本。该太阳能接收器设计成具有高可靠性和长使用期的，同时在高循环的运行条件下运行，该太阳能接收器还能够承受每天的启动、关闭和暂时云遮蔽的影响，而不会受到低循环疲劳的损坏。

已参照示例性实施例对本发明进行了描述。明显的是，其它人可以在阅读和理解前述具体实施方式的基础上做一些修改和变型。其意为当它们落在所附权利要求及其等同物范围内时本发明解释成包括这些修改和变型。

Claims (23)

1.一种模块化熔盐太阳能接收器，包括：

四个传热面，各个所述面包括入口、出口和多个管屏，各所述管屏包括至少一个管、入口集管和出口集管；

所述四个面设置在支撑结构件的外部以形成东北流动象限、西北流动象限、东南流动象限和西南流动象限，这些象限的每一个由单个面形成，每个面中的所述管屏定向成将所述集管定位在上平面和下平面中，其中在各所述平面中的所述集管横向彼此独立，并且其中，所述面流体连接以形成两个独立的流道，一个流道仅包括所述东北流动象限和所述西南流动象限，另一流道仅包括所述西北流动象限和所述东南流动象限，这两个所述流道的入口位于由相邻的两个所述面所形成的同一个角上；以及

封围位于所述上平面中的所述管屏的集管的上热罩；封围位于所述下平面中的所述管屏的集管的下热罩；由所述上热罩封围的上加热箱；以及由所述下热罩封围的下加热箱。

2.如权利要求1所述的太阳能接收器，其特征在于，所述太阳能接收器是工厂组装的并且能够用卡车运输。

3.如权利要求1所述的太阳能接收器，其特征在于，位于所述太阳能接收器上的各所述管屏的所述集管面向内部。

4.如权利要求1所述的太阳能接收器，其特征在于，一个所述面的位于所述上平面中的上集管和位于所述下平面中的下集管所处位置高于相邻面的所述上集管和所述下集管所处位置。

5.如权利要求1所述的太阳能接收器，其特征在于，所述面以长方形或正方形的构造设置。

6.如权利要求1所述的太阳能接收器，其特征在于，进一步包括出口容器，所述出口容器流体上连接到所述管屏的下游。

7.如权利要求1所述的太阳能接收器，其特征在于，进一步包括入口容器，所述入口容器流体连接到所述管屏的上游。

8.如权利要求1所述的太阳能接收器，其特征在于，各管屏通过套接支柱支撑系统沿管屏的高度而被顶部支撑并且连接到所述支撑结构件。

9.一种模块化熔盐太阳能接收器，包括：

四个传热面，各所述面包括入口、出口和多个管屏，其中，各所述管屏包括多个管、上集管和下集管，所述管形成比所述上集管和所述下集管宽的本体，使所述本体延伸超出所述上集管和所述下集管的侧向端部；

所述四个面设置在支撑结构件的外部以形成东北流动象限、西北流动象限、东南流动象限和西南流动象限，这些象限的每一个由单个面形成，其中，各所述面被流体上连接以形成两个独立的流道，一个流道包括所述东北流动象限和所述西南流动象限，而另一流道包括所述西北流动象限和所述东南流动象限；这两个所述流道的入口位于由相邻的两个所述面所形成的同一个角上；以及

封围位于上平面中的所述管屏的集管的上热罩；封围位于下平面中的所述管屏的集管的下热罩；由所述上热罩封围的上加热箱；以及由所述下热罩封围的下加热箱。

10.如权利要求9所述的太阳能接收器，其特征在于，所述本体的宽度与所述上集管或所述下集管的宽度之间的比值是至少1.05：1。

11.如权利要求9所述的太阳能接收器，其特征在于，在所述太阳能接收器上的各管屏的所述集管面向内部。

12.如权利要求9所述的太阳能接收器，其特征在于，一个所述面的所述上集管和所述下集管所处位置高于相邻面的所述上集管和所述下集管所处位置。

13.如权利要求9所述的太阳能接收器，其特征在于，进一步包括：

入口容器；以及

将所述入口容器流体连接到两个相邻流动象限面入口的入口管线。

14.如权利要求13所述的太阳能接收器，其特征在于，进一步包括：位于所述管屏的上集管上方的出口容器和将所述出口容器流体连接到两个相邻流动象限面出口的出口管线。

15.如权利要求14所述的太阳能接收器，其特征在于，进一步包括：降流管，和将两个相邻流动象限面出口流体上连接到所述降流管的出口管线。

16.如权利要求14所述的太阳能接收器，其特征在于，进一步包括：升流管和旁通管线，所述升流管通到所述入口容器，而所述旁通管线将所述升流管连接到降流管。

17.一种熔盐太阳能发电系统，包括：

竖直支撑结构件；

定位在所述竖直支撑结构件上的中部太阳能接收器；所述中部太阳能接收器包括：

四个面，每个面包括多个管屏，各所述管屏包括多个管、上集管和下集管，各所述管形成比所述上集管和所述下集管宽的本体，封围位于上平面中的所述管屏的集管的上热罩；封围位于下平面中的所述管屏的集管的下热罩；由所述上热罩封围的上加热箱；以及由所述下热罩封围的下加热箱；

所述四个面设置在支撑结构件的外部以形成东北流动象限、西北流动象限、东南流动象限和西南流动象限，这些象限的每一个由单个面形成，其中，所述管屏流体上连接以形成两个独立的流道，一个流道仅包括所述东北流动象限和所述西南流动象限，另一流道仅包括所述西北流动象限和所述东南流动象限，这两个所述流道的入口位于由相邻的两个所述面所形成的同一个角上；

绕该竖直支撑结构件设置的多个定日镜；

构造成将熔盐供应到所述中部太阳能接收器的冷存储罐；以及

构造成接收来自所述中部太阳能接收器的熔盐的热存储罐。

18.如权利要求17所述的熔盐太阳能发电系统，其特征在于，进一步包括接收来自所述热存储罐的熔盐的蒸汽发生系统。

19.如权利要求17所述的熔盐太阳能发电系统，其特征在于，所述太阳能发电系统包括多个竖直支撑结构件，在各所述竖直支撑结构件上定位有中部太阳能接收器。

20.如权利要求17所述的熔盐太阳能发电系统，其特征在于，在所述太阳能接收器上的各所述管屏的所述集管是面向内部的。

21.如权利要求17所述的熔盐太阳能发电系统，其特征在于，在一个流动象限中的管屏的所述上集管和所述下集管所处位置高于在相邻流动象限中的管屏的所述上集管和所述下集管所处位置。

22.如权利要求17所述的熔盐太阳能发电系统，其特征在于，所述本体的宽度与所述下集管或所述上集管的宽度之间的比值是至少1.05：1。

23.如权利要求17所述的熔盐太阳能发电系统，其特征在于，所述上集管和所述下集管朝向由所述多个管形成的平面的一侧偏置。