CN110044085B - 线性聚光太阳能发电设备及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种线性聚光太阳能发电设备(1)的运行方法，其中，传热介质流动经过具有至少一个接收器的管线环路(47)，所述传热介质具有使得在管线环路(47)中的流动是湍流的流速，至少部分的传热介质在离开管线环路(47)时被抽取并被再循环回管线环路(47)。此外，本发明涉及线性聚光太阳能发电设备，其具有带有至少一个接收器的至少一个管线环路(47)，流动经过所述管线环路(47)的传热介质在所述接收器内被辐射的太阳能加热，其中，包括混合装置(27)，流动经过管线环路(47)的至少部分的传热介质在所述混合装置中与待被输送的传热介质混合。

Description

线性聚光太阳能发电设备及其运行方法

本申请是申请日为2015年2月5日、发明名称为“线性聚光太阳能发电设备的运行方法及线性聚光太阳能发电设备”的发明专利申请No.201580018107.1的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种线性聚光太阳能发电设备的运行方法，其中，传热介质流动经过具有至少一个接收器的管线环路，该传热介质具有使得在管线环路内不会出现不被允许的温差的流速。这通常因管线环路中的流动是湍流而获得。此外，本发明涉及一种线性聚光太阳能发电设备，其具有带至少一个接收器的至少一个管线环路，其中，流动经过所述管线环路的传热介质被太阳能辐射加热。

背景技术

线性聚光太阳能发电设备例如是抛物面槽式太阳能发电设备或菲涅耳太阳能发电设备。这些发电设备一般包括供传热介质流动经过的多个管线环路。管线环路配有接收器，太阳辐射能在抛物面槽式太阳能发电设备的情况下通过抛物面反射镜集中在接收器中或者在菲涅耳太阳能发电设备的情况下通过菲涅耳反射镜集中在接收器中，并被引导到管线上，从而管线内的传热介质能够被太阳能加热。

所用的传热介质优选具有高沸点及低蒸气压力，从而即使在太阳能发电设备中出现的温度下，传热介质也不会在接收器内蒸发。合适的传热介质例如为熔融盐、例如所知的太阳盐，即比例为60:40的硝酸钠和硝酸钾的混合物。尤其使用熔融盐来获得更高的运行温度和因此在线性聚光太阳能发电设备中的更高的效率。

除了使用太阳盐以外，目前，联苯和二苯醚的混合物也被用作太阳能发电设备中的传热介质，但由于在约400℃的温度下的分解，它们的最高运行温度受到限制。由于太阳能发电设备的效率随运行温度的降低而降低，因此目的在于使用一种即使在400℃以上的温度下也仍能稳定运行的传热介质。

然而，与使用联苯和二苯醚的混合物相比，在使用熔融盐时，也存在这样的缺陷，即其通常会在室温以上的温度下固化。因此，例如，硝酸钠和硝酸钾混合物在共晶时即在44:56的混合比例下，在218℃的温度下熔融。因此，在长的管线系统中，例如在太阳能发电设备中出现的长管线系统中，当熔点高时，熔融盐难于稳定运行。熔融盐的凝固可能会导致经济上的严重损失，因为当熔融盐熔融时会发生极大膨胀。结果，配件和管线可能被冲开，造成严重损失。

原则上，熔融盐的凝固可能在太阳能发电设备的运行时间以外发生，也就是说，可在太阳的辐射时间以外或在太阳辐射因天气状况而不存在时发生。凝固会导致体积收缩，这可能导致根据管线系统和运行状态的不同状态的固化。预期，固化的熔体在管线系统的低处区域内汇聚为较大或较小尺寸的单元，而未填充盐的空间形成在系统的高处区域内。在再熔融期间，由于在体积膨胀的熔融位置与未填充盐的空间之间可能存在较长的空间距离，体积补偿可能不足以降低升高的压力。

由于太阳不会持续照射，必须使太阳能发电设备以两种方式运行。一方面，在白天，能量通过太阳辐射吸收，并且另一方面，在夜间或是在例如因乌云遮蔽而导致太阳光被严重遮挡时，如若太阳辐射低，则热能从热的太阳能电池阵列被辐射出。太阳能发电设备的技术布局以及其运行不得不被设计用于两种类型的运行并设计用于在两种运行类型之间平稳转换。

太阳能热辐射的吸收是在波动的能量流动下运行的。在白天，太阳能辐射从早晨和晚上的实际上为零到中午的最高值之间波动。被云层遮挡也可能导致太阳能热辐射的降低。同时，使传热介质在约热储罐的设计温度下转移至储热系统是必要的。这目前因传热介质经太阳能发电设备的管线环路的通流被设定成使得在管线环路的末端达到满足规格要求的即足够高的温度而得以确保。

在白天运行期间，当热辐射低时，传热介质液的通流的截流是有限的，因为太阳能电池阵列的管线环路中的最小流速不应该被降低。精确地说，流动必须是湍流，以使得流动经过的管线的温度保持足够一致。在非常低的流速和因此层流的情况下，存在在管线系统中形成不同的温度层的可能性。如果管线中温差太大，则可能发生不被允许的弯曲，这可能导致供流动经过的接收器的损坏。

为此，在接收器内需要保证湍流的最低流速。

此外，在夜间运行中，必须放空管线系统或者替代地使流体经过管线系统，以便防止传热介质在管线内固化。

WO 2010/138606 A2描述了一种太阳能发电设备，其中，流速被设定以获得最大的电能。其记载了合适的传热介质，尤其是水、乙二醇、水/醇混合物、水/乙二醇混合物以及导热油。然而，这些传热介质具有上述的缺点，即不能在非常高温下运行。此外，使用这些传热介质，也不会出现在熔融盐的情况下出现的问题，更确切说，在低流速下可能会形成层流，这导致管线弯曲。

在CN-A 101354191中记载了另一种线性聚光太阳能发电设备。该设备具有在不同温度下运行的区段。这里，也使用了水，水已经在太阳能电池阵列中被蒸发。由于使用了水，即便是在这里，效率也无法达到利用允许高很多的运行温度的传热介质例如熔融盐运行的线性聚光太阳能发电设备中可能达到的效率。

US-A 2013/0199517记载了一种具有竖向布置的接收器的塔式太阳能发电设备，在此情况下，传热介质在流经接收器后可经由旁路被再循环回接收器上游的混合装置，以便在混合装置中与提供的传热介质混合，并被再次引导经过接收器。与其中接收器水平串联连接且通过长管线环路串联连接的线形聚光太阳能发电设备相比，传热介质在塔式发电设备中可被加热的有效长度是非常短的，并且因此与线性聚光太阳能发电设备相比，这里不可能对传热介质进行高度加热。因此不同的接收器布置使得整个太阳能发电设备的外围及构建需要有完全不同的要求。而且，在塔式发电设备中，凝固问题可相对简单地避免，因为竖向延伸的接收器管线和短的管线距离导致能快速放空。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种线性聚光太阳能发电设备的运行方法，该方法允许即便是在早晨和晚上的转换期间也能可靠运行，并且其中，还确保了传热介质不会在夜间运行期间在管线内凝固。

这一目的借助这样一种线性聚光太阳能发电设备的运行方法实现，即其中，传热介质流动经过具有至少一个接收器的管线环路，传热介质具有使得在管线环路内不会发生不被允许的温差的流速，并且在离开管线环路时，至少部分的传热介质被抽取并再循环回管线环路中。

在管线内不存在不被允许的温差例如是由于管线内的流动是湍流而实现的。如果传热介质可例如因合适布置反射镜而被全方位均匀加热，则也可避免不被允许的温差。

通过在传热介质离开管线环路时将至少部分的传热介质抽取并通过将该部分再循环回管线环路，从而即便在热辐射低且因此传热介质加热较低时，也确保有足够大量的传热介质一直流经管线系统，以确保湍流。因此可避免传热介质在管线内的分层和因此对管线造成的损坏。此外，以这种方法能获得传热介质的足够高温。另一方面，在夜间运行中也能获得足够的通流，以避免传热介质在管线内固化的情况，尤其是在使用熔融盐时。特别地，可借此避免太大的量从热储罐被泵送至冷储罐的情况，因为在任何情形下，仅部分的传热介质被传送或排出，而其余部分在环路内。被传送的传热介质的量或者被排出的传热介质的量必须简单地确保管线内传热介质的温度保持足够高以便不会发生固化。

传热介质可靠地不会发生固化的温度也被称为太阳能电池阵列的固化控制温度。该固化控制温度高于传热介质的固化温度，并且以实用性要求和太阳能电池阵列的管线的隔热质量为基础而确定。在这种情况下，固化控制温度可正好在具有冷的传热介质的储罐的设计温度以下。如果传热介质从用于冷的传热介质的储罐直接被引入太阳能电池阵列，则太阳能电池阵列在低的固化控制温度下至少部分地不运行，而是在具有冷的传热介质液的储罐的较高的设计温度下运行。由于太阳能电池阵列的热损失随温度的增加急剧升高，导致在太阳能电池阵列中因辐射导致的热损失要大于当太阳能电池阵列完全在固化控制温度下运行时的热损失。借助根据本发明的方法，由于传热介质在管线环路中循环，温度可保持明显更接近固化控制温度，以便可借此使热损失最小化。

由于采用根据本发明的方法，太阳能电池阵列的管线环路中的温度在白天运行中和夜间运行中可基本保持不变，管线系统消除了危害的交变应力。

在一个优选实施例中，被再循环回管线环路的那部分传热介质在引入管线环路之前与向管线环路输送的传热介质混合。借此避免了两股传热介质以不同的温度进入管线环路中的情况。替代地，当然也能通过旁路将再循环的传热介质引入管线环路内，从而由于湍流而在管线环路内进行充分混合。然而，优选地例如使用混合器，被再循环的这部分传热介质与新输送的传热介质在该混合器内进行混合。为了将被再循环回管线环路的那部分传热介质与送向管线环路的传热介质进行混合，例如可使用这样的储罐，即再循环的那部分传热介质和被输送的传热介质被引入该储罐，并且再循环的传热介质与被输送的传热介质的混合物离开该储罐并进入管线环路中。

在本发明的一个实施例中，再循环的那部分传热介质与向管线环路输送的传热介质在其内混合的储罐是连接至通向管线环路的管线的放空罐。使用放空罐的优点是可省掉额外的设备部件，例如混合罐。

为了在电力中断而被迫需要放空太阳能电池阵列的情况下或在太阳能电池阵列需要被放空的其它情况下具有传热介质在放空期间可流入的可得的足够的放空体积，优选的是，在线性聚光太阳能发电设备的运行期间，放空罐是被部分填充的，并且未被填充的体积的大小被设定成使得管线环路中包含的传热介质能流入该放空罐内。这在放空罐被用作再循环的那部分传热介质与送向管线环路的传热介质在其内混合的混合罐时是尤其有利的。

作为使用放空罐来将再循环的那部分传热介质与被送向管线环路的传热介质进行混合的替代，还能使用中央混合罐，待送入多个管线环路的传热介质以及来自多个管线环路的被再循环的传热介质被输送至该中央混合罐，并且被再循环的传热介质与待输送的传热介质在该中央混合罐内充分混合并离开该中央混合罐而进入管线环路。特别地，这具有这样的优势，即管线环路中的从混合罐送入的传热介质具有相同的温度和相同的压力。。特别地，使用中央混合罐具有这样的优势，即需要更少的部件，并且因此还尤其可省掉在任何情况下均会导致泄露的法兰连接件和密封件。

如上所述，由于优选在夜间运行中在尽可能低的温度下运行传热介质，当向白天运行转换时，必须将传热介质加热至最低运行温度。为了尽可能快地加热传热介质，例如，能够在从夜间运行向白天运行转换的期间内将从管线环路的出口抽取的所有传热介质送回管线环路中，直至传热介质已经被加热至最低运行温度。这避免了被送向管线环路的传热介质的温度因与温度较低的新鲜传热介质混合而被再次降低的情况。这允许被引导经过管线环路的传热介质被更快地加热至最低运行温度。只要达到最低运行温度，则温度较低的传热介质可被再次输送并可被加热。之后未被抽取和再循环的、由此被加热的传热介质从管线环路被引入用于热的传热介质的储罐。为了利用传热介质的能量，传热介质之后从用于热的传热介质的储罐中抽取，并且例如在热交换器中，热量可传递至蒸汽回路，在该蒸气回路中水首先被蒸发并且蒸汽随后达到过热。然后，传热介质从热交换器中被引出并返回至用于冷的传热介质的储罐。蒸汽可被利用，以例如通过涡轮机驱动发电机产生电流。然后来自用于冷的传热介质的储罐的传热介质被再次引导经过管线环路，传热介质在该管线环路中因吸收能量被太阳能辐射加热。

一旦太阳的热辐射已降低到不得不向夜间运行转换的程度，则传热介质在管线环路内被再次循环，直至达到固化控制温度。优选地，在夜间运行中，则被再循环的那部分传热介质的量被如此设定，以使得被送入管线环路的被再循环的传热介质和被输送的传热介质的混合物的温度(℃)比固化温度高至多20％。传热介质的温度比固化温度高出的合适的值例如为30℃。结果，一方面，在夜间运行中被引导经过管线环路的传热介质的温度保持尽可能低，并且，另一方面，避免了管线环路内的温度因热消散而降到固化温度以下的情况。这确保了即便在夜间运行中，在管线环路内也没有传热介质发生固化。

传热介质具有的用以防止管线结冰的最低温度在这种情况下也取决于传热介质被引导经过管线的速度以及管线和接收器的隔热质量。在这种情况下，较高的速度使得能够具有距离固化温度更短的距离。

任何合适的传热介质都能够被用作线性聚光太阳能发电设备的传热介质。尤其优选采用熔融盐作为传热介质。合适的熔融盐例如是碱金属的硝酸盐和亚硝酸盐，例如硝酸钾、硝酸钠、亚硝酸钾或亚硝酸钠，以及这些盐的混合物。常规用作传热介质的盐类为硝酸钾和硝酸钠的混合物，例如，所知的太阳盐，即40％重量的硝酸钾和60％重量的硝酸钠的混合物。

适合用于执行根据本发明的方法的线性聚光太阳能发电设备具有带有至少一个接收器的至少一个管线环路，流经管线环路的传热介质在所述接收器内被辐射的太阳能加热。此外，还包括混合装置，流经管线环路的至少部分传热介质与待输送的传热介质在该混合装置中混合。

在第一实施例中，混合装置是储罐，该储罐被连接至通向管线环路的管线。为了在该储罐中将已经流经管线环路的传热介质与新流入管线环路内的传热介质进行混合，待被引入管线环路的传热介质以及被再循环的传热介质均被引入混合罐内并在此处相互混合。在这种情况下，混合例如可因合适的引入而发生。替代地，也能在该罐内设置任何混合机构，例如搅拌器。在这种情况下，该搅拌器可呈本领域技术人员已知的任何形式。还能采用静态混和器。

替代地，还可行的是，混合装置是从管线环路的出口通向管线环路的入口的旁路。在这种情况下，离开管线环路的一些传热介质被引入旁路中并经该旁路流入管线环路的入口，其中，旁路并入汇入管线环路的管线中并且因此，传热介质从旁路被混入到新被输送的传热介质内。之后通过湍流或借助插入管线内的静态混合器来在管线内进行混合。

在本发明的一个实施例中，在旁路中设置有泵。借助该泵，可计量待被再循环并与新输送的传热介质混合的传热介质的量。此外，借助该泵，可克服因管线环路的长度而发生的压降。

作为为每个独立管线环路均配设混合装置的替代方案，也可行的是，在太阳能发电设备包括多个管线环路时提供中央混合装置，从独立的管线环路再循环的传热介质与待被输送至管线环路的传热介质被引入该中央混合装置内，并且被再循环的传热介质与待被输送的传热介质的混合物离开该中央混合装置并进入管线环路。如上所述，借助中央混合装置，可省掉多个法兰和连接件。此外，借此提供了相同的条件，因为传热介质在相同温度下被输送到所有的管线环路中。此外，也可行的是，将多个管线环路结合成一个太阳能电池阵列区段并且将该太阳能电池阵列区段与中央混合装置结合。在这种情况下，之后将多个太阳能电池阵列区段结合成太阳能电池阵列。

中央混合装置可例如是借助分隔壁分隔出的储罐的一部分。在这种情况下，该储罐可以是位于线性聚光太阳能发电设备中的任何储罐，例如放空罐。

如在任何情况下为管线环路配设的混合装置那样，还可行的是，在中央混合装置的情况下提供额外的混合机构，例如，搅拌器。替代地，这里也可以使用静态混和器。

尤其当提供的混合装置是还同时用作放空罐的储罐时，必须将该储罐设置在整个管线系统的最低点，以使得传热介质能够仅在重力的作用下便流入放空罐内。对于抽取，则有利的是提供浸入管，传热介质借助该浸入管从储罐或该储罐的被分隔出来的部分抽取。使用浸入管可确保所有的传热介质能够从储罐中被抽取。在这种情况下，浸入管设置有液下泵，传热介质可借助该液下泵从储罐中被吸出并送入管线环路。如果该储罐也用作放空罐，则即便在管线系统全部放空以后，传热介质也能通过浸入管被再次引回管线系统。

附图说明

本发明的示例性实施例在附图中被示出并且在下方说明中被更为详尽地解释。

在图中：

图1示出了线性聚光太阳能发电设备的示意图；

图2示出了联接至中央储存装置的分段式太阳能电池阵列的示意图；

图3示出了被联接至带有插入式混合器的中央储存装置的分段式太阳能电池阵列的示意图；

图4示出了被联接至带有多个插入式混合器的中央储存装置的分段式太阳能电池阵列的示意图；

图5示出了带有泵的混合装置的示意图；

图6示出了被设计成带有液下泵的混合罐的混合装置；

图7示出了带有多个放空区段、且每个区段各自配设有放空罐和混合器的线性聚光太阳能发电设备的示意图。

具体实施方式

在图1中示意性示出了线性聚光太阳能发电设备。

线性聚光太阳能发电设备1包括太阳能电池阵列3，传热介质在该太阳能电池阵列中被入射的太阳能辐射5加热。为实现这一目的，太阳能电池阵列3通常包括多个串联连接的接收器，传热介质经由接收器被引导。接收器在任何情况下均包括入射的太阳能辐射5在其中聚集并被转向到传热介质上的多个反射镜。在这种情况下，所述反射镜可例如被设计为呈抛物面槽式反射镜或菲涅耳反射镜形式。

传热介质通常从太阳能电池阵列3中流出并首先进入储热系统9的热储罐7内。传热介质从热储罐7中流出并进入热交换器11中，传热介质在该热交换器中将热量传递至水回路。水回路中的水因此被蒸发和过热。该过热蒸汽驱动涡轮机13，涡轮机13驱动发电机产生电能。在这种情况下，发电方式与传统发电设备的发电方式是相同的。电能的产生在此通过箭头15示出。

通过驱动涡轮机13，蒸汽损失能量。这以热17的形式消散。在这种情况下，部分蒸汽可能会冷凝。冷却的蒸汽流回热交换器11，冷却的蒸汽在该热交换器中再次从传热介质吸收热量并被蒸发和过热。为简化处理而未示出在发电设备中常用的蒸汽冷凝器。借此被冷却的传热介质流回储热系统的冷储罐19内。传热介质从冷储罐19中流出并进入太阳能电池阵列3中，传热介质在该太阳能电池阵列中被再次加热。使用带有热储罐7和冷储罐19的储热系统9具有这样的优势，即如此大量的传热介质可被加热并被中间储存，以使得即便是在太阳不照射并且因此传热介质未被加热的情况下，热量也能被传递至蒸汽回路以用于产生能量。

如图1所示的示意图，储热系统9在这种情况下包括热储罐7和冷储罐19。作为替代，也能使用分层储存的储热系统，其中，冷的传热介质位于下部区域内而热的传热介质位于上部区域内。在这种情况下，热的传热介质从上部区域被抽取并被送至蒸汽回路，并且冷的传热介质从下部区域被抽取并送入太阳能电池阵列3中。

图2示意性示出了联接至中央储存装置的分段式太阳能电池阵列。

图2示出了线性聚光太阳能发电设备1的细节，其中，太阳能电池阵列3被分成多个独立的太阳能电池阵列区段21。为了向太阳能电池阵列区段21提供供给，传热介质从冷储罐19被引入分配管线23中。传热介质从分配管线23流出并进入所述独立的太阳能电池阵列区段21中。在这种情况下，每个独立的太阳能电池阵列区段21均包括设置有接收器的一个或多个管线环路，入射的太阳能辐射5通过所述接收器被捕集并被转移、汇聚至传热介质，以便对传热介质进行加热。加热后的传热介质从所述独立的太阳能电池阵列区段21中流出并进入收集管25。收集管25被连接至储热系统9中的热储罐7，从而加热后的传热介质可从收集管25流出并进入热储罐7中。

图3示出了联接至带有插入式混合器的中央储存装置的分段式太阳能电池阵列。

如图3所示，线性聚光太阳能发电设备1的布局与图2中所示的布局大致相同。与图2所示的实施例相比，图3中所示的太阳能发电设备具有混合装置27，该混合装置置于储热系统9和分配管线23或收集管25之间。混合装置27提供了将一部分传热介质从收集管25再次输送到分配管线23的可能性，以便借此可以在例如在从夜间运行模式向白天运行模式转变并且太阳开始再次照射时的线性聚光太阳能发电设备的启动期间将传热介质加热到更高程度。在这种情况下，部分传热介质被引回太阳能电池阵列3中以便对其进一步加热。在这种情况下，也存在将所有的传热介质从收集管25中输出并进入混合装置27中以及将传热介质再次输送至分配管线23中的可能性。传热介质由此可被加热至达到规定的最低温度的程度。当达到最低温度时，一部分传热介质可被引入热储罐7，并且，相应地，一部分可从冷储罐19中抽取并被送入混合装置27中。在混合装置27中，冷的传热介质可与一部分加热后的传热介质混合。由此，被引导经过太阳能电池阵列3的独立的太阳能电池阵列区段21的传热介质的量可保持如此之大，以使得可形成湍流。结果，可避免可导致对管线造成损害的传热介质在管线中的分层。

将已被加热的传热介质混合到混合装置27中的冷的传热介质中在入射的太阳能辐射5不足以将流经太阳能电池阵列区段21的所有体积的传热介质加热至传热介质可完全被抽取并送入热储罐7中的程度时是尤其有利的。

混合装置的替代布置如图4所示。与图3所示的实施例相比，在图4所示的实施例中，每个独立的太阳能电池阵列区段21均配设混合装置27。混合装置27在这种情况下位于收集管25或分配管线23与独立的太阳能电池阵列区段21之间。通过对每个独立的太阳能电池阵列区段21均配设混合装置27，存在了这样的可能性，即彼此独立地调节各太阳能电池阵列区段21以便在热辐射不同或传热介质的加热不同的情况下被送入混合装置27中的冷的传热介质中的加热后的传热介质的量可在任何情况下均独立设定的可能性。

此外，也可为太阳能电池阵列区段21中的每个管线环路配设单独的混合装置27。

带有泵的混合装置的实施例在图5中被示意性示出。

在图5所示的混合装置27中，借助旁路29实现完全混合，加热后的传热介质可借助该旁路从离开太阳能电池阵列区段的管线被导入汇入太阳能电池阵列区段21并运送冷的传热介质的管线中。为了能设定被引导经过旁路29的传热介质的量，在图5所示的实施例中，在旁路29中布置有泵31。借助泵31，传热介质能从运送热的传热介质的管线33中输出并进入运送冷的传热介质的管线35。

尤其是当例如在从夜间运行向白天运行转换期间而要将所有的传热介质从运送热的传热介质的管线33泵送至运送冷的传热介质的管线35中时，借助泵31来输送传热介质。

除了图5所示的旁路29外，也可以采用混合装置，例如，借助储罐。这例如在图6中被示出。

如图6所示的混合装置27的实施例包括储罐37，从运送热的传热介质的管线33分支出的管线39被引入储罐37中。管线39设置有截流装置41，借助该截流装置可防止低于储罐37中的最小填充高度及防止超过储罐37中的最大填充高度。因此，例如，当储罐中的填充高度接近最小填充高度时必须打开截流装置41，而另一方面，当达到最大填充高度时必须关闭截流装置41，以避免更多的传热介质能流入储罐37中的情况。

在图6所示的实施例中，借助液下泵将传热介质从储罐37中抽取。在这种情况下，液下泵43被连接至汇入运送冷的传热介质的管线35的管线45。为了避免液下泵43抽干的情况，储罐37必须总是包含最小填充量。

通过使用储罐37，能够避免在流经混合装置期间出现压力损失，例如，如图5所示的那样。相应的压力损失会额外地引起不期望的可观的能量损失。

如图6所示，除了用作混合装置以外，储罐37还可用作放空罐，传热介质在必要时流入该放空罐内以例如放空所述独立的太阳能电池阵列区段21并进入针对该独立的太阳能电池阵列区段配设的混合装置27中。如果设置有中央混合装置27，也同样能将储罐37用作放空罐，但是在这种情况下，放空罐必须被设计成足够大到储罐37可容纳来自所有太阳能电池阵列区段21的传热介质。因此，当每个太阳能电池阵列区段21各自配设有独立的混合装置27时，使用呈储罐37形式的混合装置27作为放空罐是优选的。

图7中示出了带有多个各自配设有放空罐的太阳能电池阵列区段的线性聚光太阳能发电设备。

如图7所示的线性聚光太阳能发电设备1包括多个太阳能电池阵列区段21，每个太阳能电池阵列区段21具有多个管线环路47。在独立的管线环路47中布置有接收器，传热介质在接收器内被入射的太阳能辐射加热。管线环路47在任何情况下均被连接至分配支管49和收集支管51，传热介质经由分配支管49被引入管线环路47中，并且已流动经过管线环路47的传热介质在收集支管51中汇流。在这种情况下，分配支管49被连接至分配管线23，而收集支管51被连接至收集管25。在这种情况下，分配管线23被连接至储热系统9的冷储罐19而收集管25被连接至储热系统9的热储罐7。为了将冷的传热介质从冷储罐19中抽取，在此处所示的实施例中，在冷储罐19中设置有液下泵。相应地，传热介质也借助液下泵从热储罐7中被抽取，热的传热介质从热储罐7中被送入热交换器11中。

在图7所示的实施例中，每个太阳能电池阵列区段21均配设有放空罐53。在这种情况下，放空罐53的构建与图6所示的储罐27的构建相对应。因此，放空罐53也可同时被用作混合装置27。

当有必要放空太阳能电池阵列区段21时，通气阀55被打开。则传热介质由分配支管49经管线环路47进入收集支管51并从收集支管51流出进入放空罐53中。为使传热介质即便在电力中断的情况下也能流入放空罐53，分配支管49、收集支管51和管线环路47在任何情况下均具有落差，该落差被如此取向以使得放空罐53位于最低点。通过打开通气阀55来进行压力补偿，以使得传热介质能流入放空罐53内。

此外，为了协助放空，能够对放空罐53进行抽真空，以便将传热介质吸入放空罐53内。然而，当放空罐53同时也被用作混合装置27时是不可行的。然而，在这种情况下，存在在通气阀55处施加超压以将传热介质从分配支管49、管线环路47和收集支管51中压出并进入放空罐53内的可能性。尤其当传热介质例如能够与来自空气的氧气发生化学反应时，优选采用惰性气体例如氮气来用于通气。在这种情况下，通气阀55被连接至储存相应气体的储气装置。

为了在放空后向太阳能电池阵列区段21再次填充传热介质，借助液下泵43将传热介质从放空罐53引入分配支管49中。传热介质然后从分配支管流出而再次流入管线环路47和收集支管51中并由收集支管流入收集管25中。

附图标记列表

1 线性聚光太阳能发电设备

3 太阳能电池阵列

5 太阳能辐射

7 热储罐

9 储热系统

11 热交换器

13 涡轮机

15 电能

17 热消散

19 冷储罐

21 太阳能电池阵列区段

23 分配管线

25 收集管

27 混合装置

29 旁路

31 泵

33 运送热的传热介质的管线

35 运送冷的传热介质的管线

37 储罐

39 管线

41 截流装置

43 液下泵

45 管线

47 管线环路

49 分配支管

51 收集支管

53 放空罐

55 通气阀

Claims (9)

1.一种线性聚光太阳能发电设备(1)的运行方法，其中，熔融盐作为传热介质流动经过具有至少一个接收器的管线环路(47)，所述传热介质具有使得在所述管线环路(47)中不会出现不允许的温差的流速，其中，至少部分传热介质在离开该管线环路(47)时被抽取并被再循环回该管线环路(47)，其中，被再循环回该管线环路(47)的那部分传热介质在被引入所述管线环路(47)之前与被送向所述管线环路(47)的传热介质混合，其中，使用储罐(37)来将被再循环回该管线环路(47)的那部分传热介质与被送向所述管线环路(47)的传热介质进行混合，被再循环的那部分传热介质与被送向所述管线环路(47)的传热介质被引入该储罐中，并且被再循环的那部分传热介质与被送向所述管线环路(47)的传热介质的混合物离开该储罐进入所述管线环路(47)中，其中，所述储罐是被连接至通向所述管线环路(47)的管线的放空罐(53)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在线性聚光太阳能发电设备的操作期间，所述放空罐(53)被部分填充，并且未被填充的体积的大小被设定成使得管线环路(47)中包含的传热介质能流入所述放空罐(53)中。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述储罐是中央混合罐，被再循环的那部分传热介质和被送向多个所述管线环路(47)的传热介质被引入所述中央混合罐中并充分混合且离开中央混合罐而进入所述管线环路(47)。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在从夜间操作向白天操作转换期间，离开所述管线环路(47)的所有传热介质都被抽取并再循环回所述管线环路(47)，直至所述传热介质已经被加热至最低操作温度。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，在夜间操作中，被再循环的那部分传热介质的量被设定成使得被再循环的那部分传热介质与被送向所述管线环路(47)的传热介质的混合物的以℃为单位的温度值比固化温度高至多20％。

6.一种线性聚光太阳能发电设备，该线性聚光太阳能发电设备构造成执行根据上述权利要求中任一项所述的方法。

7.根据权利要求6所述的线性聚光太阳能发电设备，其中，所述太阳能发电设备(1)包括多个管线环路(47)，所述储罐包括中央混合装置，从各个管线环路(47)中被再循环的传热介质和被送向管线环路(47)的传热介质被引入所述中央混合装置，并且被再循环的传热介质与被送向管线环路(47)的传热介质的混合物离开所述中央混合装置进入所述管线环路(47)中。

8.根据权利要求7所述的线性聚光太阳能发电设备，其中，所述中央混合装置是借助分隔壁分隔出的所述储罐的一部分。

9.根据权利要求8所述的线性聚光太阳能发电设备，其中，所述传热介质借助浸入管从所述储罐(37)或从所述储罐的被分隔出来的部分抽取。