CN203190668U - 蓄热装置 - Google Patents

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Y·塔马尔
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Abstract

本实用新型涉及一种用于太阳能热电站的、尤其是抛物槽式发电站的蓄热装置(10)，其带有存储容器(12)，该存储容器(12)以蓄热介质充满且被至少一根管体(14)穿过，该管体(14)可被传热流体流经，其中，管体(14)构造成双壁的，其中，在外壳(18)和内壳(20)之间的空间(22)以另一种流体充满。

Description

蓄热装置
技术领域
本实用新型涉及一种用于太阳能热电站的蓄热装置。
背景技术
在太阳能热电站中，借助于反射器（Spiegel）等将入射的阳光聚焦到接收器上。常见类型的太阳能热电站即所谓的抛物槽式发电站，在该抛物槽式发电站中，反射器构造为具有抛物线形的横截面轮廓的凹槽。在此，管体用作接收器，该管体沿着该抛物槽式反射器的聚焦线延伸。
该发电站类型在机械上特别简单且不需较多维护，因为通常可取消方位跟踪装置（Azimuthnachführung），且反射器只跟从太阳高度角（Sonnenhöhe）。
在接收管中有传热流体流转，其中，传热流体可以是水或过热的蒸气（该过热蒸气直接驱动蒸气涡轮机）或油，该传热流体稍后在热交换器中将已吸收的热能输出给水，使该水蒸发且利用该水进行涡轮驱动。
由于太阳射入的随机性，这类太阳能热电站此外可具有蓄热器。这种蓄热器一方面可补偿例如由飘过的云引起的太阳射入的短暂的波动，然而为了使得在傍晚或夜间延长太阳能热电站的运行成为可能，也要铺设得足够大。在后一种情况下，蓄热装置设置为罐，这些罐包含蓄热介质，且这些罐被多个管体穿过，传热介质可在这些管体中流转，以便将已吸收的热量输出给蓄热介质，或在傍晚或夜间再将这些热量提取出来。
特别有利的、在这类装置中用作蓄热介质的元素族就是所谓的相变材料（Phase Change Materials, PCM）。这种材料具有特别高的相变焓，且因此，当带有这类介质的蓄热装置在蓄热介质的相变温度的范围内运行时，其适合于在温度几乎保持不变的情况下吸收相当多的能量。
在此特别有利的是，使用锌铝合金作为蓄热介质。该蓄热介质除了其较高的相变焓之外还具有较高的特定的比热容，从而其特别好地适合于蓄热。不利的是，这类材料相比钢而言非常易腐蚀。此外，由于这种蓄热器开始运转之后通常就不再能接近其内部空间，因此较难检测或修复由腐蚀引起的损坏等。
实用新型内容
因此，本实用新型的任务在于，提供一种蓄热装置，该蓄热装置被特别好地保护以抵抗腐蚀，且同时使以简单的形式检测故障成为可能。
该任务通过一种蓄热装置来完成。
这种蓄热装置用于太阳能热电站并且带有存储容器，该存储容器以蓄热介质充满且被至少一个管体穿过，该管体可被传热流体所流经。根据本发明，在此这样设置，即，管体构造成双壁的，其中，在外壳和内壳之间的空间以另一种流体充满。通过所述至少一个管体的双壁的构造，该管体可构造成特别耐腐蚀的。外壳和内壳之间的空隙在此可附加地用于探测在所述至少一个管体上的损坏。为此，当在外壳和内壳之间的空间中布置有压力传感器时，是尤其合适的。在此，在该空隙中的压力改变表明在管体上有损坏，从而必要时可将该管体作封闭、桥接（überbrücken）等处理。也可使用另外的合适的能检测出流体的状态改变的传感器。
在本实用新型的优选的实施形式中，外壳由陶瓷构造成，尤其由氧化镁、氧化锆、氧化铝等构造成。这类陶瓷相对于通常的蓄热介质而言特别耐腐蚀，从而如此构造成的蓄热装置具有特别好的稳定性。
然而所述外壳也可备选地由玻璃构造成，尤其是石英玻璃、玻璃碳等构造成。这种材料也具有必要的耐腐蚀性。
蓄热装置的蓄热介质在此优选构造为锌铝合金。这种合金以熔融焓高且特定的比热容高而出众，从而可在合金的熔点附近的较窄的温度范围内存储特别多的能量。此外，锌铝合金还特别适合应用于太阳能热电站中，因为该合金的熔点处于以油为基础的太阳能热电站的通常的工作温度的范围内，即，处于约400℃的范围内。
附图说明
接下来借助于附图进一步阐述本实用新型和其实施方式。图1是通过根据本实用新型的蓄热装置的实施例的管体的纵向截面图。
具体实施方式
该图1展示了用于太阳能热电站的整体以10表示的蓄热器。该蓄热器10包括仅部分示出的容器（Behälter）12，该容器12以锌铝合金充满。该容器被多个管体14穿过，在图1中只示出其中一个管体。该管体14沿箭头16的方向被传热介质流经。在此该传热介质可例如为油。传热介质在进入到容器12中之前以太阳热方式加热，其中，通常的运行温度为约400℃。在管体14被流经时，热能从传热介质中进入到锌铝合金中，从而该锌铝合金被熔融。在此，由于这类合金的熔融潜热和特定的比热容较高，使得温度的提高不是非常显著。在夜间运行或有云时，管体14可被冷的传热介质流经，从而存储在锌铝合金中的能量又被输出给传热介质。经过一热交换器，可通过那些如此被提取出的热量使水蒸发，且该水用于驱动涡轮机。
不利的是，锌铝合金尤其相比钢而言非常易腐蚀。为了实现特别稳固（beständig）的容器，管体14因而构造成双壁。管体的外壳18在此优选由陶瓷制成，例如由以氧化镁、氧化铝、氧化锆等为基的氧化物陶瓷制成。也可使用玻璃等。这类陶瓷或玻璃相比于在容器12中的锌铝合金而言特别稳固。
与此相反，管体14的内壳20由钢制成，因为该内壳20仅与传热流体、例如不腐蚀的油相接触。在外壳18和内壳20之间构造有间隙22，该间隙22以另一种流体充满。该流体可与传热流体相同，然而也可使用不同的流体。
空隙22提供一种用于检查腐蚀现象、尤其是管体裂纹等的可能性。为此要监测在空隙22中的流体的压力。当压力偏离其给定值，则可能是由于管体14有裂纹、裂缝等。在该情况下，可将管体14作封闭或桥接（überbrücken）等处理。这样尤其能可靠地检查在封闭的蓄热装置10中的故障，该蓄热装置10通常在其开始运行之后不能再从内部接近。

Claims (4)

1.一种蓄热装置，该蓄热装置用于太阳能热电站并且带有存储容器（12），所述存储容器（12）以蓄热介质充满且被至少一根管体（14）穿过，所述管体（14）能够被传热流体所流经，其特征在于，所述管体（14）构造成双壁的，其中，在外壳（18）和内壳（20）之间的空间（22）以另一种流体充满。
2.根据权利要求1所述的蓄热装置，其特征在于，在外壳（18）和内壳（20）之间的空间（22）中布置有压力传感器。
3.根据权利要求1或2所述的蓄热装置，其特征在于，蓄热介质为锌铝合金。
4.根据权利要求1或2所述的蓄热装置，其特征在于，所述太阳能热电站是抛物槽式发电站。
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