DE102011017276A1

DE102011017276A1 - Absorber tube for panels and reflectors of solar thermal power plant, has tubular elements that are made of different materials or same materials of different weight percentages

Info

Publication number: DE102011017276A1
Application number: DE102011017276A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-04-15
Filing date: 2011-04-15
Publication date: 2012-10-18

Abstract

The absorber tube (4) has a tubular main portion (40) formed with a tubular element (41) that forms a flow channel (K) for fluid (F). A tubular element (42) is attached to tubular element (41). The tubular elements are made of different materials such as aluminum and steel or same materials of different weight percentages. An outer coating (43) made of aluminum oxide, titanium or nickel for absorption of irradiated solar energy is applied on outer surface of tubular element (42). The tubular element (41) is coated with Teflon(RTM: PTFE), titanium or silicon dioxide. An independent claim is included for solar thermal power plant.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Absorberrohr nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 Weiterhin betrifft die Erfindung ein solarthermisches Kraftwerk mit einem derartigen AbsorberrohrThe present invention relates to an absorber tube according to the preamble of claim 1 Furthermore, the invention relates to a solar thermal power plant with such an absorber tube

In solarthermischen Kraftwerken/Anlagen wird im Allgemeinen die Wärme der Strahlungsenergie der Sonne als die primäre Energiequelle über entsprechende Kollektoren und/oder Reflektoren bzw. sogenannte „Solarkollektoren” zum Erwärmen eines umlaufenden fluiden Wärmetragermediums verwendet. Die Anordnung der Kollektoren/Reflektoren realisiert in Verbindung mit der eingestrahlten Sonnenenergie eine Warmequelle, insbesondere als Teil eines solarthermischen Kraftwerkes. Eine derartige Anlage weist vorzugsweise eine Mehrzahl von Kollektoren/Reflektoren (Solarkollektoren), insbesondere in Form von Parabolspiegeln oder von Fresnelspiegeln auf. Mit Hilfe der als Reflektor ausgebildeten Oberfläche jedes Parabolspiegels (der Parabolrinne) wird die direkte Einstrahlung der Sonne gebündelt und im Wesentlichen in konzentrierter Weise auf ein Absorberrohr gerichtet, das im Brennpunkt des Parabolspiegels, insbesondere in der Brennlinie der Parabolrinne angeordnet ist. Das gleiche gilt für Fresnelspiegelsysteme, wo die Einstrahlung der Sonne ebenfalls auf ein Absorberrohr gebündelt wird.In solar thermal power plants / plants, the heat of the radiation energy of the sun is generally used as the primary energy source via corresponding collectors and / or reflectors or so-called "solar collectors" for heating a circulating fluid heat transfer medium. The arrangement of the collectors / reflectors realized in conjunction with the irradiated solar energy a heat source, especially as part of a solar thermal power plant. Such a system preferably has a plurality of collectors / reflectors (solar collectors), in particular in the form of parabolic mirrors or Fresnel mirrors. With the help of trained as a reflector surface of each parabolic mirror (the parabolic trough), the direct irradiation of the sun is focused and directed in a concentrated manner on an absorber tube, which is arranged in the focal point of the parabolic mirror, in particular in the focal line of the parabolic trough. The same applies to Fresnel mirror systems, where the solar radiation is also bundled onto an absorber tube.

Die im Allgemeinen aus mehreren einzelnen und/oder miteinander verbundenen Absorberrohren bestehende Absorberrohr-Anordnung verläuft über die gesamte Mehrzahl der Parabolspiegelelemente der Parabolrinne oder des Fresnelspiegelsystems, wobei die miteinander verbundenen Absorberrohre – im Endeffekt – mit den weiteren Komponenten des solarthermischen Kraftwerks verbunden sind und somit ein Umlauf des Wärmeträgermediums in einem auf diese Weise gebildeten Fluid- oder Hydraulikkreis ermöglicht ist.The generally consisting of a plurality of individual and / or interconnected absorber tubes absorber tube assembly extends over the entire majority of the parabolic mirrors of the parabolic trough or the Fresnel mirror system, the interconnected absorber tubes are connected - in the end - with the other components of the solar thermal power plant and thus a Circulation of the heat transfer medium is made possible in a fluid or hydraulic circuit formed in this way.

Die eingestrahlte Energiemenge der Sonne kann somit in dem solarthermischen Kraftwerk beispielsweise zur Erzeugung elektrischer Energie, die insbesondere dann mit Hilfe von Turbinen erzeugt wird, verwendet werden Neben der Erzeugung von elektrischer Energie ist aber auch die Zufuhr fur Prozesswarme z. B. für solare Kühlung mittels einer Absorptionskälteanlage, die solare Meerwasserentsalzung oder der Transfer von Prozesswarme fur Verfahrenszwecke je nach Anwendungsfall möglich.The irradiated amount of energy of the sun can thus in the solar thermal power plant, for example, to generate electrical energy, which is then generated in particular with the help of turbines, in addition to the generation of electrical energy but also the supply of process heat z. B. for solar cooling by means of an absorption refrigeration system, the solar seawater desalination or the transfer of process heat for process purposes depending on the application possible.

Die durch die Reflexion in den Parabolrinnen konzentrierte und gebündelte Einstrahlung des Sonnenlichts wird durch Absorption von dem in der Brennlinie angeordneten Absorberrohr aufgenommen, wobei das in dem Absorberrohr stromende fluide Wärmetragermedium, insbesondere in vorbestimmter Weise und auf vorbestimmte Temperaturen erhitzt wird Das Absorberrohr wird daher auch als „Receiver” bezeichnetThe concentrated by the reflection in the parabolic troughs and bundled irradiation of sunlight is absorbed by absorption of the arranged in the focal line absorber tube, wherein the current flowing in the absorber tube fluid heat transfer medium, in particular in a predetermined manner and heated to predetermined temperatures The absorber tube is therefore also as Called "Receiver"

Die aus einer Vielzahl von einzelnen Reflektoren/Kollektoren bestehenden Parabolrinnen sind im Allgemeinen in einer Nord-Süd-Richtung angeordnet und werden in der Ost-West-Richtung dem sich im Tagesverlauf zeitlich ändernden Sonnenstand nachgeführt Das gleiche bzw. ahnliches gilt für Fresnelspiegelsysteme.The parabolic troughs, which consist of a large number of individual reflectors / collectors, are generally arranged in a north-south direction and are tracked in the east-west direction over the course of time during the course of the day. The same or similar applies to Fresnel mirror systems.

Bei den derzeit bekannten Ausführungen von solarthermischen Kraftwerken mit einer größeren Abgabeleistung sind vorzugsweise mehrere Parabolrinnen vorgesehen, die derart angeordnet sind, dass die zugehörigen Absorberrohre je nach Anordnung der Parabolrinnen zueinander in Reihe und/oder auch in Gruppen parallel geschaltet sind Das gleiche bzw. ähnliches gilt wiederum auch für Fresnelspiegelsysteme.In the currently known embodiments of solar thermal power plants with a larger output power several parabolic troughs are preferably provided, which are arranged such that the associated absorber tubes are connected in parallel to each other in series and / or in groups depending on the arrangement of the parabolic troughs The same or similar applies again also for Fresnel mirror systems.

Die vorstehend vorgenannten Parabolrinnen eines solarthermischen Kraftwerks sind in allgemeinen als sehr präzise optische Gerate ausgebildet, damit das einfallende Sonnenlicht mit einem möglichst guten Wirkungsgrad in der Brennlinie jedes Kollektors auch gebündelt werden kann, wobei das Absorberrohr in einer fester Lage, d. h in einer bestimmten Position relativ zur Parabolrinne angeordnet ist Hierbei ist die jeweilige Parabolrinne bewegbar angeordnet. Das durch die Kollektoren und insbesondere in den Absorberrohren erhitzte Wärmetragermedium wird über ein entsprechendes Rohrleitungssystem in Abhängigkeit von der Ausgestaltung und der Größe des solarthermischen Kraftwerks, insbesondere einem Warmetauscher zur Abgabe der Wärme an ein weiteres Medium oder (bei einer Direktverdampfung) direkt einer Turbine zugeführt, mittels der eine Arbeitsmaschine, wie beispielsweise ein Generator, zur Bereitstellung einer elektrischen Leistung angetrieben wird. Das fluide Wärmetragermedium kann ein spezielles Thermoöl sein, wobei in diesem Fall ein Warmetauscher erforderlich ist, um schließlich der Turbine als Energiewandler Dampf zuführen zu können Das Warmetragermedium kann ebenfalls ein (entsprechend aufbereitetes) Wasser sein, so dass bereits in den Absorberrohren erhitztes Wasser oder auch Dampf gebildet werden kann, womit dann im Rahmen einer sogenannten „Direktverdampfung” unmittelbar, also dann mit dem auch die Absorberrohre durchstromenden Wärmeträgermedium, die Turbine direkt beaufschlagt werden kann Das gleiche bzw ähnliches gilt für FresnelspiegelsystemeThe aforementioned parabolic troughs of a solar thermal power plant are generally designed as very precise optical devices, so that the incident sunlight can also be bundled with the best possible efficiency in the focal line of each collector, the absorber tube in a fixed position, d. h is arranged in a certain position relative to the parabolic trough Here, the respective parabolic trough is arranged to be movable. The heat transfer medium heated by the collectors and in particular in the absorber pipes is fed via a corresponding pipeline system depending on the design and size of the solar thermal power plant, in particular a heat exchanger for delivering the heat to another medium or (in a direct evaporation) directly to a turbine by means of which a work machine, such as a generator, is driven to provide electrical power. The fluid heat transfer medium may be a special thermal oil, in which case a heat exchanger is required in order finally to be able to supply steam to the turbine as an energy converter. The heat transfer medium may also be a (correspondingly treated) water, so that water already heated in the absorber tubes or else Steam can be formed, which then in a so-called "direct evaporation" directly, so then with the heat transfer medium flowing through the absorber tubes, the turbine can be applied directly The same or similar applies to Fresnel mirror systems

Im Allgemeinen werden die Absorberrohre der Kollektoren, insbesondere der Parabolrinnen mit einer speziellen Beschichtung versehen, die die über die verspiegelte Fläche der Parabolrinne auf die Brennlinie und damit auf das Absorberrohr konzentrierte Sonnenstrahlung in Warme umwandelt und zusatzlich ein Verhalten zeigt, bei dem die in der Sonnenstrahlung enthaltene Energie aufgenommen wird, jedoch die Abgabe langwelliger Wärmestrahlung möglichst vermieden wird. Dies wird als sogenannte „selektive Beschichtung” des Absorberrohrs bezeichnet. Hierzu werden derzeit in bekannter Weise sogenannte Solarlacke oder metallische/keramische Beschichtungen auf die Absorberrohre aufgebracht. Das gleiche bzw. ähnliches gilt für die Absorberrohre/Receiver die in Fresnelspiegelsystemen eingesetzt werden.In general, the absorber tubes of the collectors, in particular the parabolic troughs, are provided with a special coating which converts the solar radiation concentrated over the mirrored surface of the parabolic trough onto the focal line and thus onto the absorber tube into heat and additionally shows a behavior in which the energy contained in the solar radiation is absorbed, but the release of long-wave heat radiation is avoided as far as possible. This is referred to as so-called "selective coating" of the absorber tube. For this purpose, so-called solar coatings or metallic / ceramic coatings are currently applied to the absorber tubes in a known manner. The same or similar applies to the absorber tubes / receivers used in Fresnel mirror systems.

Gemäß der Anordnung des Absorberrohrs in der Brennlinie der Parabolrinne wird die reflektierte Einstrahlung der Sonne auf einen Teil der Oberfläche des Absorberrohrs gerichtet, im Allgemeinen auf den Teil des Absorberrohrs, der der Oberflache der Parabolrinne gegenüber steht. Mit der konzentrierten Einstrahlung der Sonne auf das Absorberrohr erfolgt in diesem Fall ein entsprechender Wärmedurchgang durch die Dicke (Materialstärke) des Absorberrohrs zu dem innerhalb des Absorberrohrs strömenden fluiden Wärmeträgermedium Hierbei ist es erforderlich, dass ein moglichst geringer Wärmedurchgangswiderstand zu dem fluiden Warmeträgermedium auftritt und ein guter Wirkungsgrad der gesamten Anordnung gewahrleistet ist Das gleiche bzw. ahnliches gilt fur Absorberrohre/Receiver die in Fresnelspiegelsystemen eingesetzt werden, wobei hier insbesondere uber zusatzliche Sekundarspiegel die Strahlung der Sonne auf eine dann im Endeffekt große Umfangsfläche des Absorberrohrs realisiert wirdAccording to the arrangement of the absorber tube in the focal line of the parabolic trough, the reflected radiation of the sun is directed to a part of the surface of the absorber tube, generally the part of the absorber tube which faces the surface of the parabolic trough. With the concentrated irradiation of the sun on the absorber tube in this case, a corresponding heat transfer through the thickness (material thickness) of the absorber tube to the flowing inside the absorber tube fluid heat transfer medium It is necessary that a possible low heat transfer resistance to the fluid heat transfer medium occurs and a good The same or similar applies to absorber tubes / receivers which are used in Fresnel mirror systems, in which case the radiation of the sun is realized on a then in the end large peripheral surface of the absorber tube in particular on additional secondary levels

Insbesondere im Falle der Realisierung des solarthermischen Kraftwerks in Verbindung mit einer Direktverdampfung, bei der das fluide Warmetragermedium dann selbst unter einem bestimmten Druck stehen kann, ist des Weiteren neben dem erforderlichen guten Wärmedurchgang zu dem fluiden Warmeträgermedium auch eine erhöhte Festigkeit des gesamten Absorberrohrs erforderlich. Das gleiche bzw ähnliches gilt für Absorberrohre/Receiver die in Fresnelspiegelsystemen eingesetzt werden.In particular, in the case of the realization of the solar thermal power plant in conjunction with a direct evaporation, in which the fluid heat transfer medium itself can then be under a certain pressure, in addition to the required good heat transfer to the fluid heat transfer medium also increased strength of the entire absorber tube is required. The same or similar applies to absorber tubes / receivers used in Fresnel mirror systems.

Die im Stand der Technik bekannten Systeme, insbesondere entsprechende Kollektoren bzw. die hier eingesetzten Absorberrohre sind daher noch nicht optimal ausgebildet. Einerseits besteht die Gefahr des Berstens und/oder des schnellen Verschleißes, wenn insbesondere Wasser als Warmetragermedium verwendet wird, da die im Stand der Technik bekannten Absorberrohre den sehr hohen Drücken nicht immer Stand halten können. Andererseits muss auch eine gute Wärmeubertragung zu dem fluiden Wärmeträgermedium, das den Rohrkorper des Absorberrohrs durchströmt, gewährleistet sein, damit die entsprechenden Systeme einen guten Gesamtwirkungsgrad realisieren. Die in den bisher bekannten Systemen verwendeten Absorberrohre bzw. die entsprechenden Absorberrohre für Kollektoren und/oder Reflektoren von solarthermischen Kraftwerken sind daher noch nicht optimal ausgebildet, weil Sie einerseits der Gefahr des Berstens unterliegen sowie andererseits keine gute Wärmeleitfähigkeit bzw. Warmeübertragung realisieren, letzteres insbesondere dann nicht, wenn entsprechende Materialien zur Verringerung der Berstgefahr verwendet werdenThe systems known in the prior art, in particular corresponding collectors or the absorber tubes used here are therefore not yet optimally formed. On the one hand, there is a risk of bursting and / or rapid wear, especially if water is used as a heat transfer medium, since the absorber tubes known in the prior art can not always withstand the very high pressures. On the other hand, a good heat transfer to the fluid heat transfer medium, which flows through the Rohrkorper the absorber tube must be ensured so that the corresponding systems realize a good overall efficiency. The absorber tubes used in the previously known systems or the corresponding absorber tubes for collectors and / or reflectors of solar thermal power plants are therefore not optimally formed, because you are both the risk of bursting and on the other hand no good thermal conductivity or heat transfer realize, the latter in particular not if appropriate materials are used to reduce the risk of bursting

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Absorberrohr der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, so dass die oben genannten Nachteile vermieden sind, insbesondere die Berstgefahr verringert sowie eine hohe Festigkeit realisiert und zugleich ein guter Warmeubergang von dem Absorberrohr zu dem in dem Absorberrohr strömenden fluiden Warmetragermedium gewahrleistet istThe present invention is therefore the object of an absorber tube of the type mentioned in such a way and further, so that the above-mentioned disadvantages are avoided, in particular reduces the risk of bursting and high strength realized while a good heat transfer from the absorber tube to the in the Absorber tube flowing fluid heat transfer medium is ensured

Diese zuvor aufgezeigte Aufgabe wird gelöst durch ein Absorberrohr gemaß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Das Absorberrohr weist zunachst einen von einem Fluid durchstromten Rohrkorper aufweist Der Rohrkorper des Absorberrohrs weist nun zumindest ein erstes Rohrelement zur Bildung eines Strömungskanals fur das Fluid und ein um das erste Rohrelement angeordnetes zweites Rohrelement auf. Es ist also ein zweites Rohrelement vorgesehen, wobei das erste und zweite Rohrelement insbesondere aus – zumindest teilweise – unterschiedlichen Materialien bestehen bzw. unterschiedliche Materialien aufweisen (als erste Alternative) Dadurch, dass nun das erste und zweite Rohrelement unterschiedliche Materialen aufweisen bzw. aus unterschiedliche Materialien bestehen, konnen die einzelnen Rohrelemente, namlich das erste und das zweite Rohrelement auf die jeweiligen spezifischen Bedürfnisse des jeweiligen solarthermischen Kraftwerks optimal angepasst werden, nämlich einerseits bzgl. des Punktes der Festigkeit, die insbesondere über das erste Rohrelement gewährleistet wird, sowie andererseits bzgl. des Punktes der Warmeübertragung, die insbesondere über das zweite Rohrelement realisiert wird, was im folgenden noch näher erläutert werden darf.The aforementioned object is achieved by an absorber tube according to the features of claim 1. The absorber tube initially has a tube body through which a fluid flows. The tube body of the absorber tube now has at least one first tube element for forming a flow channel for the fluid and one around the first tube element arranged on the second tube element. Thus, a second tubular element is provided, wherein the first and second tubular element consist in particular of - at least partially - different materials or have different materials (as a first alternative) in that now the first and second tubular element have different materials or of different materials consist, the individual pipe elements, namely the first and the second pipe element can be optimally adapted to the specific needs of each solar thermal power plant, namely on the one hand with respect to the point of strength, which is ensured in particular on the first pipe element, and on the other hand with respect Point of the heat transfer, which is realized in particular on the second pipe element, which may be explained in more detail below.

Insbesondere wird zusätzlich auf der äußeren Oberfläche des zweiten Rohrelements eine Beschichtung zur Absorption der eingestrahlten Sonnenenergie vorgesehen, was ebenfalls noch näher erläutert werden darf. Alternativ (als zweite Alternative) kann das erste und das zweite Rohrelement auch aus im wesentlichen gleichen Materialen bestehen, sich die Legierungsanteile/Gewichtsprozente der jeweiligen Materialen pro erstem und zweitem Rohrelement jedoch unterscheiden. Bspw kann das erste Rohrelement zwei bestimmte Materialen A und B aufweisen und das zweite Rohrelement ebenfalls die Materialen A und B aufweisen, jedoch sind die Legierungsanteile beim ersten Rohrelement bspw A B dann 31 und beim zweiten Rohrelement A:B dann 1:1, d h. die jeweiligen Legierungsanteile des jeweiligen ersten und zweiten Rohrelementes sind für die dort verwendeten gleichen Materialien unterschiedlich groß, d. h. gleiche in beenden Rohrelementen verwendeten Materialien haben in dem jeweiligen Rohrelement aber dann einen unterschiedlichen Gewichtsprozentanteil Dies ist dann abhangig vom jeweiligen Anwendungsfall und der spezifischen Ausbildung des ersten und zweiten RohrelementesIn particular, a coating for absorbing the incident solar energy is additionally provided on the outer surface of the second tubular element, which may also be explained in more detail. Alternatively (as a second alternative), the first and the second tubular element can also consist of essentially the same materials, but the alloy fractions / weight percentages of the respective materials per first and second tubular element differ. For example, the first pipe element may have two specific materials A and B, and the second pipe element may also have the materials A and B, but the alloying parts in the first pipe element, for example AB then 31 and the second pipe element A: B then 1: 1, d h. the respective alloy shares of the respective first and second tubular element are of different size for the same materials used there, ie the same materials used in terminating tube elements have in the respective tube element but then a different weight percentage This is then dependent on the particular application and the specific design of the first and second tube element

Durch die Ausbildung des Absorberrohrs als eine Art „Doppelrohr” mit mehreren Lagen verschiedener Rohrelemente und daher auch mit unterschiedlichen Eigenschaften wird daher erreicht, dass sowohl ein optimaler Warmedurchgang der eingestrahlten Sonnenenergie zu dem fluiden Wärmeträgermedium als auch eine verbesserte Festigkeit und Formstabilität, insbesondere auch über eine längere Lebensdauer des Absorberrohrs erreicht werden kann. Dies gilt insbesondere bei einem Solarkraftwerk mit einer realisierten Direktverdampfung innerhalb des Absorberrohres Die vzw. zusätzlich vorgesehene Beschichtung zur Absorption eingestrahlter Sonnenenergie in Form einer hochselektiven Beschichtung mit einer hohen Absorption und einer niedrigen Emission bewirkt eine sehr gute Wärmeaufnahme, wobei die verschiedenen Lagen der ineinander gesetzten Rohrelemente die aufgenommene Wärme an das fluide Wärmeträgermedium (Fluid) verlustarm weiterleiten Mit der Fähigkeit der verlustarmen Weiterleitung der Wärme wird auch eine sehr gleichmäßige Erwärmung des fluiden Wärmeträgermediums im Absorberrohr erreicht, so dass für sämtliche solarthermischen Anwendungen mit Hilfe des erfindungsgemäßen Absorberrohrs einerseits ein guter Wirkungsgrad und andererseits eine gute Festigkeit (Druckbeständigkeit) und damit auch eine lange Lebensdauer gewährleistet sind.The formation of the absorber tube as a kind of "double tube" with several layers of different pipe elements and therefore also with different properties is therefore achieved that both an optimal heat transfer of the irradiated solar energy to the fluid heat transfer medium as well as improved strength and dimensional stability, especially on a longer life of the absorber tube can be achieved. This is especially true in a solar power plant with a realized direct evaporation within the absorber tube The vzw. additionally provided coating for the absorption of irradiated solar energy in the form of a highly selective coating with a high absorption and a low emission causes a very good heat absorption, wherein the different layers of nested tube elements dissipate the heat absorbed to the fluid heat transfer medium (fluid) with little loss low-loss transmission of heat is also a very uniform heating of the fluid heat transfer medium in the absorber tube achieved, so that for all solar thermal applications using the absorber tube according to the invention on the one hand good efficiency and on the other hand good strength (pressure resistance) and thus a long life are guaranteed.

Weiterhin besteht die Möglichkeit mit vergleichsweise einfachen Fertigungsschritten das Absorberrohr herzustellen. Auf diese Weise ist ebenfalls eine wirtschaftliche Fertigung von Komponenten der solartechnischen Anlagen möglich, wodurch sich die Fertigungskosten auch größerer Anlagen im Rahmen haltenFurthermore, it is possible to produce the absorber tube with comparatively simple manufacturing steps. In this way, an economical production of components of solar technology systems is also possible, which keeps the production costs of larger plants in the frame

Das erste und das zweite Rohrelement des Absorberrohrs weisen zumindest teilweise unterschiedliche Materialien auf bzw. können aus unterschiedlichen Materialien bestehen, so dass die Vorteile einer Kombination dieser verschiedenen Materialien entsprechend genutzt werden können Speziell kann das erste Rohrelement ein Stahlrohr und das zweite Rohrelement ein Aluminiumrohr sein bzw als Stahl- oder Aluminiumrohr ausgebildet sein, so dass die sehr gute Warmeleitfahigkeit von Aluminium und die hohe Festigkeit des Stahls zu einem optimal ausgebildeten Rohrkörper kombiniert werden können. Auch können das erste und zweite Rohrelement jeweils unterschiedliche Legierungen bzw. Legierungen mit teilweise gleichen Materialien, aber mit unterschiedlichen Gewichtsprozenten der einzelnen Stoffe/Materialen aufweisen, wie oben bereits geschildert, so dass jede Legierung jedes Rohrelements auf die entsprechende Eigenschaft, entweder das erste Rohrelement, bzgl der Festigkeit und das zweite Rohrelement bzgl der Warmeübertragbarkeit optimal angepasst werden kann.The first and the second tube element of the absorber tube have at least partially different materials or may consist of different materials, so that the advantages of a combination of these different materials can be utilized accordingly. Specifically, the first tube element may be a steel tube and the second tube element may be an aluminum tube be designed as a steel or aluminum tube, so that the excellent thermal conductivity of aluminum and the high strength of the steel can be combined to form an optimally designed tubular body. Also, the first and second tubular members may each comprise different alloys with partially equal materials but different weight percentages of the individual materials as described above, such that each alloy of each tubular member is adapted to the corresponding property, either the first tubular member. regarding the strength and the second tube element with respect to the heat transferability can be optimally adapted.

Das erste und zweite Rohrelement des Absorberrohrs können mittels eines Passsitzes konzentrisch zueinander angeordnet sein, so dass eine gute und flachige Anlage der jeweiligen Fläche der beiden Rohre und damit ein guter Warmeübergang gewährleistet sind. Der Passsitz wird insbesondere durch einen gezogenen Rohrverbund hergestellt bei dem das zweite Rohrelement insbesondere das außere Rohrelement (Aluminium) über das erste Rohrelement, insbesondere über das innenliegende Rohr (Stahl) geschoben und dann die Rohrelemente in Längsachse bzw. in Langsrichtung gezogen werden. Die dabei entstehende Durchmesseränderung führt zu einer formschlüssigen Verbindung beider Rohre und zu dem oben erwähnten Passsitz. Dieser Effekt lässt sich auch durch eine Verdrillung (Torsion) des zweiten Rohrelementes, insbesondere also des äußeren Rohrelementes (aus Aluminium) erzielen.The first and second tubular element of the absorber tube can be arranged concentrically to one another by means of a snug fit, so that a good and flat contact of the respective surface of the two tubes and thus a good heat transfer are ensured. The snug fit is produced in particular by a drawn tube composite in which the second tube element in particular the outer tube element (aluminum) on the first tube element, in particular pushed over the inner tube (steel) and then pulled the tube elements in the longitudinal axis or in the longitudinal direction. The resulting change in diameter leads to a positive connection of both tubes and the above-mentioned fit. This effect can also be achieved by a twisting (torsion) of the second tube element, in particular thus of the outer tube element (made of aluminum).

Die Außen-Beschichtung des zweiten Rohrelements kann insbesondere eine hochselektive Beschichtung sein und Komponenten von Metalloxid, Titan und/oder Nickel aufweisen. Speziell kann die Außen-Beschichtung Komponenten mit Al₂O₃, Titan und/oder Nickel aufweisen Diese Außen-Beschichtung wird vzw. in einem Zweischrittverfahren oder einem Mehrschrittverfahren, nasselektrochemisch unter Normatmosphare aufgebracht. Dieser Prozess ermöglicht niedrige Taktzeiten und Prozesskosten Auf diese Weise ist eine gute Absorptionsfähigkeit der eingestrahlten Sonnenenergie bei gleichzeitig geringster Abstrahlung gewahrleistet bzw bei dem so ausgebildeten Absorberrohr realisiert Insbesondere basiert eine derartige Beschichtung auf NanotechnologieThe outer coating of the second tubular element may in particular be a highly selective coating and comprise components of metal oxide, titanium and / or nickel. Specifically, the outer coating components with Al ₂ O ₃ , titanium and / or nickel have This outer coating is vzw. in a two-step process or a multi-step process, applied wet electrochemically under standard atmosphere. This process allows low cycle times and process costs In this way, a good absorption capacity of the irradiated solar energy at the same time least emission is ensured or realized in the thus formed absorber tube In particular, such a coating is based on nanotechnology

Der durch das erste Rohrelement gebildete Strömungskanal kann zusätzlich vorgesehene Stromungsfuhrungselemente aufweisen zur Ausbildung einer vorbestimmten Stromung des Fluids in dem Strömungskanal Hierdurch wird auch eine ungleichmäßige Erwarmung und Wärmeverteilung des Fluids im Strömungskanal des Absorberrohres vermieden bzw. eine umlaufende Benetzung der Rohrinnenseite erzielt (Direktverdampfung)The flow channel formed by the first tubular element can additionally have provided Stromungsfuhrungselemente to form a predetermined flow of the fluid in the flow channel This also uneven heating and heat distribution of the fluid in the flow channel of the absorber tube is avoided or a circumferential wetting of the tube inside achieved (direct evaporation)

Eine innere Oberfläche des ersten Rohrelements, die den Strömungskanal begrenzt, kann zusätzlich eine Innen-Beschichtung aufweisen Diese kann von der Art des verwendeten Fluids abhängen und beispielsweise einer Korrosion des ersten Rohrelements vorbeugen. Speziell diese Innen-Beschichtung erfüllt den Zweck einer Antihaftbeschichtung und kann Spuren bzw. Komponenten von Teflon, Titan oder Siliziumoxid aufweisen, je nach eingesetztem spezifischen Fluid und AnwendungsfallAn inner surface of the first tube member defining the flow channel may additionally have an inner coating. This may depend on the type of fluid used and, for example, corrosion of the first Prevent pipe element. Specifically, this inner coating fulfills the purpose of a non-stick coating and may have traces or components of Teflon, titanium or silicon oxide, depending on the specific fluid used and application

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten das erfindungsgemäße Absorberrohr in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die den Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche sowie auf die Erlauterungen mehrerer bevorzugter Ausführungsformen bzw Anwendungsbeispiele verwiesen werden, die im folgenden anhand der Zeichnung und der dazugehorigen Beschreibung beschrieben werden. In der Zeichnung zeigt:There are now a variety of ways to design the absorber tube according to the invention in an advantageous manner and further. For this, reference may firstly be made to the claims subordinate to patent claim 1 and to the explanations of a number of preferred embodiments or application examples, which will be described below with reference to the drawing and the associated description. In the drawing shows:

1 eine schematische Darstellung von mehreren zu einer Parabolrinne zusammengestellten Kollektoren mit der Anordnung von mehreren verbundenen, erfindungsgemäßen Absorberrohren gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, 1 1 is a schematic representation of a plurality of collectors assembled to form a parabolic trough with the arrangement of a plurality of connected absorber tubes according to the invention, according to a first exemplary embodiment,

2a/2b eine schematische Darstellung des Aufbaus eines erfindungsgemaßen Absorberrohrs der Parabolrinne nach 1 in Form von Schnittdarstellungen in Querrichtung (vgl. 2a) und Längsrichtung (vgl 2b), 2a / 2 B a schematic representation of the structure of an inventive absorber tube of the parabolic trough after 1 in the form of sectional representations in the transverse direction (cf. 2a ) and longitudinal direction (see 2 B )

3 eine schematische Darstellung von miteinander verbundenen Absorberrohren der in 1 gezeigten Parabolrinne gemäß der Erfindung, 3 a schematic representation of interconnected absorber tubes of in 1 shown parabolic trough according to the invention,

4 eine schematische Darstellung von mehreren zu einer Parabolrinne zusammengestellten Kollektoren gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, 4 a schematic representation of several assembled to a parabolic trough collectors according to another embodiment,

5 eine graphische Darstellung einer Anordnung von Absorberrohren gemäß einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, 5 a graphical representation of an arrangement of absorber tubes according to another exemplary embodiment of the present invention,

6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Darstellung, nämlich einen Fresnel-Spiegel-Kollektor für ein solarthermisches Fresnel-Kraftwerk mit einem erfindungsgemäßen Absorberrohr, 6 a further embodiment of the invention in a schematic representation, namely a Fresnel mirror collector for a solar thermal Fresnel power plant with an absorber tube according to the invention,

7 einen Solarkollektor mit einem erfindungsgemäßen Absorberrohr in schematischer Darstellung, insbesondere für das Dach eines Wohnhauses, insbesondere für die Heizwassererwärmung eines Wohnhauses und/oder ein Heizsystem für den „Heim-Einsatz”, 7 a solar collector with an absorber tube according to the invention in a schematic representation, in particular for the roof of a residential building, in particular for the Heizwassererwärmung a residential building and / or a heating system for the "home use",

8a/8b mehrere in 7 dargestellte Sonnenkollektoren, hier in verkleinerter Darstellung, angeordnet in einer sequentiellen Schaltung (vgl 8a) bzw. entsprechende Module angeordnet auf einem Dach eines Wohnhauses (vgl 8b) als Teil eines häuslichen Heizsystems, und 8a / 8b several in 7 shown solar panels, here in a reduced scale, arranged in a sequential circuit (see 8a ) or corresponding modules arranged on a roof of a residential building (see 8b ) as part of a domestic heating system, and

9 eine weitere Ausführungsform der Erfindung, nämlich ein Absorberrohr mit einem zusatzlich am Außenumfang angeordneten bzw. vorgesehenen Glasrohr zur Verringerung der Konvektionsverluste des Absorberrohrs 9 a further embodiment of the invention, namely an absorber tube with an additionally provided on the outer circumference or provided glass tube to reduce the convection losses of the absorber tube

1 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung einer Parabolrinne 1, die eine Mehrzahl von Kollektoren 2, auch durchaus „Solarkollektoren” genannt, aufweist Jeder der Kollektoren 2 weist eine in bestimmter Weise ausgebildete und verspiegelte Innenflache 3 auf, die insbesondere in Bezug auf auftreffende Sonnenstrahlung eine hohe Reflexionsfähigkeit aufweist Auftreffende Sonnenstrahlung ist schematisch durch Pfeile S in 1 bezeichnet. Die auf die verspiegelte Innenfläche 3 der Kollektoren 2 auftreffende Sonnenstrahlung wird in Folge der parabelformigen Ausbildung der Kollektoren 2 in einer Brennlinie B gebündelt Entlang dieser Brennlinie B sind die jeweils den Kollektoren 2 zugeordneten Absorberrohre 4 angeordnet. Zur Durchströmung der Absorberrohre 4 mit einem fluiden Wärmetragermedium F (nachstehend vereinfacht auch als Fluid bezeichnet) sind die Absorberrohre 4 miteinander über Verbindungselemente 5 verbunden Die Verbindungselemente 5 stellen eine bezüglich des Fluids abgedichtete und mechanisch stabile Verbindung zwischen den Absorberrohren 4 dar. Die Absorberrohre 4 sind außerhalb der in 1 dargestellten Anordnung mit weiteren Absorberrohren weiterer Kollektoren/Solarkollektoren und/oder mit einem Rohrleitungssystem verbunden, das eine Verbindung darstellt zu weiteren Parabolrinnen und/oder zu einer Turbinenanlage (Kraftwerksteil) des hier nicht im einzelnen dargestellt solarthermischen Kraftwerks Ein derartiges solarthermisches Kraftwerk kann als größere Industrieanlage, sowie auch als kleinere Kraftwerkseinheit für Wohnheiten ausgebildet sein, dies ist abhängig vom jeweiligen Anwendungsfall. So ist die Ausbildung eines solarthermischen Kraftwerks zur Erzeugung von elektrischer Energie, als Absorptionskalteanlage, als Meerwasserentsalzungsanlage oder als Warmeanlage (Heim-Heizsystem) denkbar. Hierzu darf in der nachfolgenden Beschreibung noch näheres erläutert werden. 1 shows a simplified schematic representation of a parabolic trough 1 containing a plurality of collectors 2 , Also quite "solar collectors" called, Each of the collectors 2 has a trained and mirrored interior surface in a certain way 3 which, in particular with respect to incident solar radiation, has a high reflectivity. Impacting solar radiation is schematically represented by arrows S in FIG 1 designated. The on the mirrored inside surface 3 the collectors 2 incident solar radiation is due to the parabolic formation of the collectors 2 bundled in a focal line B along this focal line B are the respective collectors 2 associated absorber tubes 4 arranged. To flow through the absorber tubes 4 with a fluid heat transfer medium F (hereinafter also referred to simply as fluid) are the absorber tubes 4 with each other via fasteners 5 connected The fasteners 5 provide a fluid-sealed and mechanically stable connection between the absorber tubes 4 dar. The absorber tubes 4 are outside of the 1 shown arrangement with other absorber tubes further collectors / solar panels and / or connected to a piping system that provides a connection to other parabolic troughs and / or a turbine plant (power plant) of the solar thermal power plant not shown here in detail Such a solar thermal power plant can be used as a larger industrial plant, as well as be designed as a smaller power unit for living, this depends on the particular application. Thus, the formation of a solar thermal power plant for the production of electrical energy, as an absorption refrigeration system, as a seawater desalination plant or as a heat plant (home heating system) is conceivable. For this purpose may be explained in the following description even closer.

Mittels der im Bereich der Brennlinie B der Parabolrinne 1 angeordneten Absorberrohre 4 wird das darin strömende Fluid F erwarmt und dem Kraftwerksteil des solarthermischen Kraftwerks zugeführt. Das solarthermische Kraftwerk kann hierzu eine oder auch mehrere Parabolrinnen 1 mit einer entsprechenden Anzahl von Kollektoren 2 in Abhangigkeit von der jeweils zu erbringenden Leistung aufweisenBy means of in the area of the focal line B of the parabolic trough 1 arranged absorber tubes 4 the fluid flowing therein F is heated and fed to the power plant part of the solar thermal power plant. The solar thermal power plant can this one or more parabolic troughs 1 with a corresponding number of collectors 2 depending on the service to be provided

Die Kollektoren 2 bzw die Parabolrinne 1 sind in entsprechender Weise verstellbar gelagert und konnen dem wechselnden Sonnenstand „nachgeführt” werden Zur Vereinfachung der Darstellung sind die mechanische Lagerung und eine zugehorige Verstelleinrichtung zur Sonnenstandnachführung hier nicht dargestellt. Des Weiteren sind die Befestigungselemente zur Halterung der Absorberrohre 4 im Bereich der Brennlinie B aus Gründen der Übersichtlichkeit in der Zeichnung nicht dargestellt.The collectors 2 or the parabolic trough 1 are mounted adjustable in a corresponding manner and can be "tracked" the changing position of the sun to simplify the presentation, the mechanical storage and an associated adjustment for sun position tracking are not shown here. Furthermore, the fastening elements for holding the absorber tubes 4 not shown in the drawing in the area of the focal line B for reasons of clarity.

Die Stromungsrichtung des Fluids F durch die Absorberrohre 4 der Parabolrinne 1 ist gemäß 1 mittels eines Pfeils P bezeichnet, wobei im vorliegenden Fall die Strömungsrichtung beispielsweise von links nach rechts gemaß der Darstellung in 1 erfolgt. Mit dem Durchströmen der angegeben Absorberrohre 4 der Kollektoren 2 wird das Fluid F von links nach rechts gemäß 1 weiter erwärmtThe flow direction of the fluid F through the absorber tubes 4 the parabolic trough 1 is according to 1 denoted by an arrow P, in the present case, the flow direction, for example, from left to right as shown in FIG 1 he follows. With the flow through the specified absorber tubes 4 the collectors 2 is the fluid F from left to right according to 1 further heated

2 zeigt nun in einer schematischen Darstellung den Aufbau des Absorberrohrs 4 gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel in Form von zwei Schnittansichten. 2 now shows a schematic representation of the structure of the absorber tube 4 according to a first embodiment of the invention in the form of two sectional views.

2a zeigt im Einzelnen eine Schnittansicht quer zu einer Hauptachse H (der Langsausdehnung) des Absorberrohrs 4, wobei 2b einen Längsschnitt durch das Absorberrohr 4 entlang der Hauptachse H zeigt. 2a shows in detail a sectional view transverse to a major axis H (the longitudinal extent) of the absorber tube 4 , in which 2 B a longitudinal section through the absorber tube 4 along the major axis H shows.

Innerhalb des Absorberrohrs 4 befindet sich der fluide Warmeträger bzw das Fluid F, dessen Strömungsrichtung beispielsweise gemäß dem Pfeil P von links nach rechts in 2b verläuft.Inside the absorber tube 4 is the fluid heat carrier or the fluid F, the flow direction, for example, according to the arrow P from left to right in 2 B runs.

Die eingangs genannten Nachteile sind nun zunächst dadurch vermieden, dass ein um das erste Rohrelement 41 angeordnetes zweites Rohrelement 42 vorgesehen ist, wobei das erste und zweite Rohrelement 41 und 42 – zumindest teilweise – unterschiedliche Materialien aufweisen oder gleiche im wesentlichen Materialien aufweisen, wobei aber dann die jeweiligen Rohrelemente unterschiedliche Prozentanteile der jeweiligen Materialien zueinander aufweisen (unterschiedliche Gewichtsprozente innerhalb der jeweiligen Legierung aufweisen). Hierdurch bedingt kann nun – wie bereits eingangs erlautert – jedes Rohrelement fur sich, also das erste und zweite Rohrelement 41 und 42 auf die verschiedenen Gegebenheiten und Wünsche bzgl. der Wärmeübertragung und/oder der Festigkeit angepasst werden, was im folgenden noch naher erläutert werden darf.The above-mentioned disadvantages are now initially avoided by one around the first pipe element 41 arranged second pipe element 42 is provided, wherein the first and second pipe element 41 and 42 - At least partially - have different materials or the same materials have substantially, but then the respective pipe elements have different percentages of the respective materials to each other (different weight percent have within the respective alloy). As a result, it is now possible-as already explained at the beginning-for each tube element to be itself, ie the first and second tube element 41 and 42 be adapted to the different circumstances and wishes regarding the heat transfer and / or strength, which may be explained in more detail below.

Gemaß der Darstellung in den 2a und 2b besteht das Absorberrohr 4 vzw. aus mehreren Schichten oder Lagen, die zunachst einen Rohrkörper 40 des Absorberrohrs 4 bilden. Der Rohrkörper 40 weist ein erstes Rohrelement 41 auf, das als ein inneres Rohr oder Kernrohr ausgebildet ist. Das erste Rohrelement 41 bildet in seinem Inneren einen Strömungskanal K, in welchem das Fluid F strömt Das erste Rohrelement 41 kann an seiner inneren dem Strömungskanal K zugewandten Oberfläche eine weitere zusätzliche Innen-Beschichtung aufweisen, die unterschiedlichen Zwecken dienen kann, beispielsweise zum Schutz dieser inneren Oberfläche gegen Korrosion oder auch zur Verbesserung der Strömung des Fluids F Die weitere Innen-Beschichtung kann in Abhängigkeit von der Art des Fluids F vorgesehen sein oder kann auch entfallen, je nach Anwendungsfall.According to the representation in the 2a and 2 B consists of the absorber tube 4 vzw. made of several layers or layers, which are initially a tubular body 40 of the absorber tube 4 form. The pipe body 40 has a first tubular element 41 formed as an inner tube or core tube. The first pipe element 41 forms in its interior a flow channel K, in which the fluid F flows The first tubular element 41 may have on its inner surface facing the flow channel K, a further additional inner coating which can serve different purposes, for example, to protect this inner surface against corrosion or to improve the flow of the fluid F The further inner coating can, depending on the Type of fluid F be provided or may be omitted, depending on the application.

Um das erste Rohrelement 41 (inneres Rohr, Kernrohr) ist ein weiteres Rohrelement in Form eines zweiten Rohrelements 42 angeordnet. Das zweite Rohrelement 42, das auch ein Außenrohr oder Mantelrohr darstellt, liegt insbesondere im wesentlichen vollständig und flächig auf dem ersten Rohrelement 41 auf, so dass zwischen dem ersten und zweiten Rohrelement 41 und 42 ein guter Kontakt gegeben und damit ein guter Wärmeübergang ermöglicht ist.To the first pipe element 41 (inner tube, core tube) is another tube element in the form of a second tubular element 42 arranged. The second pipe element 42 , which also represents an outer tube or jacket tube, lies in particular substantially completely and flat on the first tube element 41 on, so that between the first and second tubular element 41 and 42 a good contact and thus a good heat transfer is possible.

Auf dem zweiten Rohrelement 42 (Mantelrohr, äußeres Rohr) kann eine Außen-Beschichtung 43 aufgebracht sein, die eine hochselektive Außen-Beschichtung darstellt und eine hohe Absorption der eingestrahlten Sonnenenergie bei gleichzeitig niedrigen Emissionswerten aufweist. Die Außen-Beschichtung 43 wird auf dem zweiten Rohrelement 42 vzw durch Aufwachsen aufgebracht In Abhängigkeit von verschiedenen Bedingungen beim Aufwachsen der Außen-Beschichtung 43 konnen die Eigenschaften hinsichtlich Absorption und niedriger Emission auf verschiedene Temperaturbereiche eingestellt werdenOn the second pipe element 42 (Jacket tube, outer tube) may have an outer coating 43 be applied, which is a highly selective outer coating and has a high absorption of the solar energy irradiated at the same time low emission levels. The outer coating 43 is on the second pipe element 42 Depending on different conditions when growing the outer coating 43 The properties can be adjusted to different temperature ranges with regard to absorption and low emission

Gemäß der Darstellung in 2 bilden gemäß der hier gezeigten bevorzugten Ausfuhrungsform somit das erste Rohrelement 41, das zweite Rohrelement 42 und die Außen-Beschichtung 43 konzentrische und aufeinander aufbauende Lagen des Rohrkörpers 40 des Absorberrohrs 4, wobei die Außen-Beschichtung 43 vzw. vorgesehen sein kann, aber nicht unbedingt vorgesehen sein mussAs shown in 2 form according to the preferred embodiment shown here thus the first pipe element 41 , the second pipe element 42 and the outer coating 43 concentric and successive layers of the tubular body 40 of the absorber tube 4 , where the outer coating 43 vzw. may be provided, but not necessarily provided

Das erste und zweite Rohrelement 41 und 42 weisen vzw unterschiedliche Materialien auf, so dass dann vorteilhaft auch die unterschiedlichen Eigenschaften der unterschiedlichen Materialien entsprechend genutzt werden können Die Rohrelemente 41 und 41 bestehen bevorzugt aus metallischen Materialien. Das erste Rohrelement 41 besteht vorzugsweise aus einer Stahllegierung, und ist nahtlos gezogen Die vorstehend angegebene und an der inneren Oberfläche des ersten Rohrelements 41 vzw. anbringbare Innen-Beschichtung wird lediglich in Abhängigkeit von der Art des Fluids F und somit von dem Bedarf des jeweiligen spezifischen Korrosionsschutz vorgenommen. Das erste Rohrelement 41 kann somit insbesondere einen Druckkörper des Absorberrohrs 4 (Druckrohr) bilden.The first and second tubular element 41 and 42 have vzw different materials, so that then advantageously the different properties of different materials can be used accordingly The pipe elements 41 and 41 are preferably made of metallic materials. The first pipe element 41 is preferably made of a steel alloy, and is drawn seamlessly The above and on the inner surface of the first tubular element 41 vzw. Applicable internal coating is done only depending on the nature of the fluid F and thus on the need for the specific corrosion protection. The first pipe element 41 can thus in particular a pressure body of the absorber tube 4 Form (pressure tube).

Das zweite Rohrelement 42, das vzw. direkt auf dem ersten Rohrelement 41 aufgebracht ist, besteht vorzugsweise aus Aluminium und ist als Aluminiumrohr ebenfalls nahtlos gezogen bzw. weist eine Aluminiumlegierung auf. Beide Rohrelemente 41 und 42 werden vzw. mit einem Passsitz miteinander verbunden bzw konzentrisch zueinander angeordnet Mittels des Passsitzes wird die vzw. erforderliche feste Anlage einer inneren Oberfläche des zweiten Rohrelements 42 und einer äußeren Oberfläche des ersten Rohrelements 41 erreicht, so dass einerseits ein guter Wärmeubergang zwischen den Rohrelementen und andererseits eine gute Festigkeit und eine Druckbeständigkeit gewährleistet sind. Denkbar ist auch, dass ein derartiger Passsitz durch eine Verdrillung (TWISTEN) des zweiten Rohrelementes realisiert wird.The second pipe element 42 , the vzw. directly on the first pipe element 41 is applied, is preferably made of aluminum and is also drawn seamlessly as aluminum tube or has an aluminum alloy. Both pipe elements 41 and 42 be vzw. With a snug fit connected to each other or arranged concentrically to each other means of snug fit is the vzw. required solid contact of an inner surface of the second tubular element 42 and an outer surface of the first tubular member 41 achieved, so that on the one hand a good heat transfer between the pipe elements and on the other hand good strength and pressure resistance are guaranteed. It is also conceivable that such a fit is realized by a twist (TWISTEN) of the second tube element.

Die hochselektive Außen-Beschichtung 43, bei der die von außen kommende kurzer-wellige Sonneneinstrahlung gut aufgenommen wird (Absorption), wahrend die langer-wellige Warmeenergie des Absorberrohrs 4 schlechter abgegeben wird (Emission) kann beispielsweise aus einem Metalloxid (z. B. Al₂O₃) in Verbindung mit Nickel (Ni) oder Titan (Ti) bestehen, wobei diese Beschichtung auf einem Aluminiumsubstrat aufgebracht wird bzw wächst, das in Form des zweiten Rohrelements 42 bereitgestellt wird. In Abhängigkeit von der Anwendungsdauer konnen die verschiedenen Temperaturbereiche und damit verschiedene Eigenschaften in jeweiligen Temperaturbereichen eingestellt werden. Die hochselektive Außen-Beschichtung 43 kann auch in einem ein- oder mehrstufigen elektrochemischen Nassprozess mit Hilfe der Nanotechnologie aufgebracht werden. Die Herstellung dieser Außen-Beschichtung 43 ist daher Abhängig vom jeweiligen AnwendungsfallThe highly selective outer coating 43 in which the short-wave solar radiation coming from the outside is well absorbed (absorption), while the long-wave heat energy of the absorber tube 4 For example, it can be made of a metal oxide (eg Al ₂ O ₃ ) in combination with nickel (Ni) or titanium (Ti), this coating being applied or growing on an aluminum substrate which is in the form of the metal oxide second pipe element 42 provided. Depending on the duration of use, the different temperature ranges and thus different properties can be set in the respective temperature ranges. The highly selective outer coating 43 can also be applied in a single or multi-stage electrochemical wet process using nanotechnology. The production of this outer coating 43 is therefore dependent on the particular application

Mit der vorstehend beschriebenen Ausbildung des Rohrkörpers 40 des Absorberrohrs 4 wird erreicht, dass einerseits in Verbindung mit dem ersten Rohrelement 41 eine hohe Festigkeit und Langzeitstabilität erreicht wird, während mittels des bevorzugt aus Aluminium gefertigten zweiten Rohrelements 42 einerseits ein guter Wärmeübergang zu dem ersten Rohrelement 41 erreicht wird, und andererseits das Aufbringen der hochselektiven Außen-Beschichtung 43 ermöglicht wirdWith the above-described construction of the tubular body 40 of the absorber tube 4 is achieved that on the one hand in connection with the first pipe element 41 a high strength and long-term stability is achieved while using the second tube preferably made of aluminum 42 on the one hand a good heat transfer to the first pipe element 41 and, on the other hand, applying the highly selective outer coating 43 is possible

Die vzw nahtlos gezogenen Rohrelemente 41 und 42 konnen entsprechend hergestellt werden Beispielsweise kann das zweite Rohrelement 42, das bevorzugt aus Aluminium besteht, als Aluminiumhüllrohr hergestellt werden. Dies gilt in analoger Weise für das erste Rohrelement 41, d. h. das Kernrohr, das bevorzugt aus Stahl gebildet wird.The vzw seamless drawn pipe elements 41 and 42 For example, the second tubular element 42 , which preferably consists of aluminum, are produced as aluminum cladding tube. This applies analogously to the first tubular element 41 ie the core tube, which is preferably made of steel.

Die im Passsitz miteinander verbunden Rohrelemente 41 und 42 bilden eine in thermischer Hinsicht und auch im Hinblick auf Festigkeit und Langzeitstabilität gute Kombination, die auch in Bezug auf die Fertigungstechnik vorteilhaft ist Hinsichtlich des Passsitzes bzw der Passung der beiden Rohrelemente 41 und 42 stellt das zweite Rohrelement 42 das Außenteil und das erste Rohrelement 41 das Innenteil der Passung dar Die beteiligten Passflachen sind die innere Oberflache des zweiten Rohrelements 42 und die äußere Oberfläche des ersten Rohrelements 41, wenn die Rohrelemente ineinander geschoben sind bzw wird so der mehrschichtige Rohrkörper 40 hergestellt.The snugly connected pipe elements 41 and 42 form a good combination in thermal terms and also in terms of strength and long-term stability, which is also advantageous in terms of manufacturing technology with regard to the fit or the fit of the two pipe elements 41 and 42 represents the second pipe element 42 the outer part and the first pipe element 41 the inner part of the fit The involved fitting surfaces are the inner surface of the second tubular element 42 and the outer surface of the first tubular element 41 when the pipe elements are pushed into each other or is so the multilayer pipe body 40 produced.

Die gesamte Anordnung führt zu einem hohen Wirkungsgrad bei gleichzeitiger hoher Festigkeit der Absorberrohre 4, und ist für samtliche solarthermischen Anwendungen in großen und kleinen Solarkraftwerken sowie auch in Heim-Kraftwerken etc. geeignet. Insbesondere bestehen Vorteile für Anlagen mit einer Direktverdampfung, wo die erfindungsgemaßen Absorberrohre 4 eingesetzt werden, wobei die vorliegende Erfindung hierauf jedoch nicht beschränkt ist, sondern weitere Anwendungen ebenfalls möglich sind Mittels des vorzugsweise als Stahlrohr ausgebildeten ersten Rohrelements 41 und des in dichter Anlage daruber angeordneten zweiten Rohrelements 42 wird eine hohe Druckfestigkeit und damit eine hohe mechanische Langzeitstabilität als Voraussetzung für eine lange Lebensdauer erreicht.The entire arrangement leads to a high efficiency while high strength of the absorber tubes 4 , and is suitable for all solar thermal applications in large and small solar power plants as well as in home power plants etc. In particular, there are advantages for systems with a direct evaporation, where the inventive absorber tubes 4 However, the present invention is not limited thereto, but other applications are also possible by means of the first tubular element preferably designed as a steel tube 41 and the second pipe element arranged in close contact therewith 42 a high compressive strength and thus a high mechanical long-term stability is achieved as a prerequisite for a long service life.

Vorteilhaft ist, dass mit dem Aufbringen des zweiten Rohrelements 42 auf das erste Rohrelement 41 im Passsitz das zum Aufwachsen und/oder Aufbringen der hochselektiven Außen-Beschichtung 43 erforderliche vorherige Beschichten des ersten Rohrelements 41 mit zumindest einer dünnen Aluminiumschicht entfallen kann Auf der entsprechend vorbereiteten äußeren Oberfläche des zweiten Rohrelements 42 kann unmittelbar und auch auf einfache Weise eine hochselektive Beschichtung aufgebracht werden. Neben der Bereitstellung einer vorteilhaften Basis für das Aufbringen der erforderlichen hochselektiven Außen-Beschichtung 43 trägt das vorzugsweise aus Aluminium gebildete zweite Rohrelement 42 in Verbindung mit dem ersten Rohrelement 41 zusätzlich zur gesamten mechanischen Stabilität des Absorberrohrs 4 (d. h. des Rohrkörpers 40) bei.It is advantageous that with the application of the second tubular element 42 on the first pipe element 41 in snug fit for growing and / or applying the highly selective outer coating 43 required previous coating of the first pipe element 41 With at least one thin aluminum layer can be omitted on the corresponding prepared outer surface of the second tubular element 42 can be applied directly and easily a highly selective coating. In addition to providing an advantageous basis for applying the required highly selective outer coating 43 carries the second tube element, preferably formed of aluminum 42 in connection with the first pipe element 41 in addition to the overall mechanical stability of the absorber tube 4 (ie the tubular body 40 ) at.

3 zeigt in schematischer Darstellung die Anwendung des erfindungsgemaßen Absorberrohrs 4 mit dem vorstehend in Verbindung mit 2 beschriebenen Aufbau bzw eine Verbindung mehrerer Absorberrohre 4 3 shows a schematic representation of the application of the inventive absorber tube 4 with the above in connection with 2 described structure or connection of several absorber tubes 4

4 zeigt schematisch einen Teil einer Reihe von Absorberrohren 4, nämlich hier im Einzelnen drei miteinander verbundene Absorberrohre 4, wobei die jeweils ganz links und ganz rechts angeordneten Absorberrohre 4 nur teilweise dargestellt sind Die bereits in 1 gezeigten Verbindungselemente 5 sind ebenfalls in 3 gezeigt und verbinden strömungstechnisch die aneinander stoßenden Absorberrohre 4, so dass ein kontinuierlicher Stromungskanal K (vgl. 3) durch sämtliche miteinander verbundenen Absorberrohre 4 gebildet wird. Die Verbindungselemente 5 stellen somit, wie es auch vorstehend beschrieben wurde, eine mechanische stabile und hinsichtlich des Fluids F nach außen dichte Verbindung zwischen den Absorberrohren 4 dar, so dass an diesen Verbindungsstellen kein Fluid F austreten kann, das Fluid F aber durch alle Absorberrohre 4 strömen kann 4 schematically shows a part of a series of absorber tubes 4 , namely here in detail three interconnected absorber tubes 4 , with the leftmost and rightmost ones respectively absorber tubes 4 only partially shown are already in 1 shown fasteners 5 are also in 3 shown and connect fluidically the abutting absorber tubes 4 , so that a continuous flow channel K (see. 3 ) through all connected absorber tubes 4 is formed. The connecting elements 5 Thus, as also described above, a mechanically stable and with respect to the fluid F outwardly tight connection between the absorber tubes 4 is, so that at these junctions fluid can not escape F, but the fluid F through all the absorber tubes 4 can flow

In dem mittleren in 3 vollständig dargestellten Absorberrohr 4 sind die verschiedenen Lagen (Rohrelemente) oder Schichten des Aufbaus gemäß 2 nochmals schematisch angedeutet. Das im Inneren des Strömungskanals K befindliche Fluid F strömt beispielsweise in einer Richtung gemäß dem Pfeil P. Die Mehrzahl der Absorberrohre 4 erstreckt sich mit ihrer Hauptachse H entlang der Brennlinie B der Parabolrinne 1 (vgl. 1).In the middle in 3 fully illustrated absorber tube 4 are the different layers (pipe elements) or layers of the structure according to 2 again indicated schematically. The fluid F located in the interior of the flow channel K, for example, flows in a direction according to the arrow P. The majority of the absorber tubes 4 extends with its main axis H along the focal line B of the parabolic trough 1 (see. 1 ).

Unter Bezugnahme auf die 4 und 5 wird nachstehend eine weitere Anordnung von erfindungsgemäßen Absorberrohren 4 bei einer Mehrzahl von Kollektoren 2 (Solarkollektoren) beschrieben.With reference to the 4 and 5 Below is a further arrangement of absorber tubes according to the invention 4 in a plurality of collectors 2 (Solar collectors) described.

4 zeigt in vereinfachter und schematischer Darstellung die aus einer Vielzahl von Kollektoren 2 gebildete Parabolrinne 1. In der Brennlinie B der Parabolrinne 1 ist eine Vielzahl von Absorberrohren 4 vorgesehen, die jeweils über Verbindungselemente 5 miteinander in der bereits vorstehend beschriebenen Weise verbunden sind Auf der der Parabolrinne 1 zugewandten Oberfläche der Absorberrohre 4 wird die einfallende und reflektierte Sonnenstrahlung gebündelt und erwärmt das durch die Absorberrohre 4 beispielsweise in Richtung des Pfeils P strömende Fluid F 4 shows in a simplified and schematic representation of a variety of collectors 2 formed parabolic trough 1 , In the focal line B of the parabolic trough 1 is a variety of absorber pipes 4 provided, each with connecting elements 5 connected to each other in the manner already described above on the parabolic trough 1 facing surface of the absorber tubes 4 The incident and reflected solar radiation is bundled and heats the through the absorber tubes 4 for example, in the direction of the arrow P flowing fluid F

Im Vergleich zu dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein jeweiliges Absorberrohr 4 kombiniert mit einem weiteren Zwischenrohr 6, das vorzugsweise erheblich kurzer ist als das Absorberrohr 4. Das Absorberrohr 4 ist insbesondere gemaß der in 2 veranschaulichten Weise ausgebildet, und weist das erste Rohrelement 41, das vorzugsweise aus Stahl gebildet ist und als Innenrohr oder Kernrohr (mit einer weiteren Funktion als Druckrohr) dient, das zweite Rohrelement 42, das als Außenrohr oder Mantelrohr dient und beispielsweise aus Aluminium besteht, und eine Außen-Beschichtung 43 auf, die auf einer äußeren Oberfläche des zweiten Rohrelements 42 aufgebracht ist und eine hochselektive Außen-Beschichtung 43 darstellt.Compared to the embodiment described above is a respective absorber tube 4 combined with another intermediate pipe 6 , which is preferably considerably shorter than the absorber tube 4 , The absorber tube 4 is in particular according to the in 2 illustrated manner, and has the first tubular element 41 , which is preferably formed of steel and serves as an inner tube or core tube (with a further function as a pressure tube), the second tube element 42 , which serves as an outer tube or casing tube and consists for example of aluminum, and an outer coating 43 on, on an outer surface of the second tubular element 42 is applied and a highly selective outer coating 43 represents.

Das im Vergleich zu dem Absorberrohr 4 bzw. dessen Rohrkörper 40 hier zwischen den Absorberrohren 3 vorgesehene bzw. angeordnete kurze Zwischenrohr 6 ist zwischen jeweils zwei Absorberrohren 4 mit der insbesondere vorstehend beschriebenen Ausführung eingesetzt bzw angeordnet, und die Verbindung zu den jeweiligen Absorberrohren 4 wird durch die vorstehend beschriebenen Verbindungselemente 5 gebildet.That compared to the absorber tube 4 or its tubular body 40 here between the absorber pipes 3 provided or arranged short intermediate tube 6 is between each two absorber pipes 4 used or arranged with the particular embodiment described above, and the connection to the respective absorber pipes 4 is achieved by the above-described fasteners 5 educated.

Das Zwischenrohr 6 weist in seinem Inneren einen Funktionsbereich 61 auf, der in einem Rohrkörper 62 des Zwischenrohrs 6 angeordnet ist. Der Funktionsbereich 61 des Zwischenrohrs 6 kann eine Mehrzahl von nachstehen beschriebenen Funktionselementen aufnehmen.The intermediate pipe 6 has a functional area in its interior 61 up in a tubular body 62 of the intermediate pipe 6 is arranged. The functional area 61 of the intermediate pipe 6 can accommodate a plurality of functional elements described below.

Zum einen kann der Funktionsbereich 61 entsprechende mechanische Einrichtungen aufweisen, die als Stromungsfuhrungselemente dienen und die derart ausgebildet sind, dass in vorbestimmter Weise eine Strömung des Fluids F innerhalb des Strömungskanals K der mit dem Zwischenrohr 6 verbundenen Absorberrohre 4 realisiert wird Wird das Fluid F (d h. das fluide Wärmetragermedium) in dem Stromungskreis durch die Absorberrohre 4 der Kollektoren 2 in der vorbestimmten Weise erwarmt, dann wird bei der Stromung des Fluids F durch den jeweiligen Rohrkörper 40 der Absorberrohre 4 eine Strömung mit einer im Wesentlichen vorbestimmten Richtung oder einem vorbestimmten Strömungsweg erzielt, wobei das in dem Rohrkörper 40 strömende Fluid F zusätzlich zu der entlang der Längsausdehnung des Rohrkörpers 40 vorliegenden Hauptstromung des Fluids F (Pfeil P) in Bezug auf die Querschnittsfläche des Rohrkörpers 40 an verschiedene Positionen bzw in verschiedene Bereiche stromt, weil die Strömung durch entsprechende Strömungsführungselemente beeinflusst wird. Das in dem Rohrkorper 40 strömende Fluid F bewegt sich somit in unterschiedlichen Bereichen des Rohrkorpers 40, so dass in vorbestimmter Weise aufgrund des vorgesehenen Funktionsbereich 61 der Zwischenrohre 6 eine gute „Durchmischung” des Fluids zwischen den jeweiligen Absorberrohren 4 erfolgt und eine partielle Uberhitzung oder eine unerwunschte Abkühlung des strömenden Fluids F an bestimmten Stellen innerhalb des Rohrkörpers 40 (d. h. innerhalb des Strömungskanals K im Absorberrohr 4) vermieden wird.For one, the functional area 61 have corresponding mechanical devices which serve as Stromungsfuhrungselemente and which are designed such that in a predetermined manner a flow of the fluid F within the flow channel K of the intermediate pipe 6 connected absorber tubes 4 Is the fluid F (ie the fluid heat transfer medium) in the flow circuit through the absorber tubes 4 the collectors 2 heated in the predetermined manner, then in the flow of the fluid F through the respective tubular body 40 the absorber pipes 4 achieved a flow in a substantially predetermined direction or a predetermined flow path, wherein in the tubular body 40 flowing fluid F in addition to along the longitudinal extent of the tubular body 40 present main flow of the fluid F (arrow P) with respect to the cross-sectional area of the tubular body 40 flows to different positions or in different areas, because the flow is influenced by corresponding flow guide elements. The in the Rohrkorper 40 flowing fluid F thus moves in different areas of the Rohrkorpers 40 , so that in a predetermined manner due to the intended functional area 61 the intermediate tubes 6 a good "mixing" of the fluid between the respective absorber tubes 4 takes place and a partial overheating or an undesired cooling of the flowing fluid F at certain locations within the tubular body 40 (ie within the flow channel K in the absorber tube 4 ) is avoided.

Im Ergebnis wird durch die vorbestimmte bzw. durch den Funktionsbereich 61 beeinflusste Strömung des Fluids F im Rohrkörper 40 eine gleichmäßige Temperaturverteilung innerhalb der Fluidstromung erreicht, so dass auch bei der Verwendung von Thermoölen als fluides Wärmeträgermedium bzw Fluid F als unerwünschte Veränderungen durch unterschiedliche Temperatureinwirkungen vermieden werden Des Weiteren wird mit einer gleichmäßigen Temperaturverteilung innerhalb des Strömungskanals K in dem Rohrkörper 40 des Absorberrohrs 4 der Wärmeübergang zu dem Fluid F optimiert und der Wirkungsgrad der gesamten solarthermischen Anlage verbessert. Der Funktionsbereich 61 des Zwischenrohrs 6 bewirkt mittels mechanischer oder auch elektro-mechanischer Einrichtungen eine derartige positive Beeinflussung der Strömung des Fluids F im Stromungskanal K.As a result, by the predetermined or by the functional area 61 influenced flow of the fluid F in the tubular body 40 achieves a uniform temperature distribution within the fluid flow, so that even with the use of thermal oils as a fluid heat transfer medium or fluid F are avoided as undesirable changes due to different temperature effects Furthermore, with a uniform temperature distribution within the flow channel K in the tubular body 40 of the absorber tube 4 the heat transfer to the fluid F optimized and improved the efficiency of the entire solar thermal system. The functional area 61 of the intermediate pipe 6 causes by means of mechanical or electro-mechanical devices such a positive influence on the flow of the fluid F in the flow channel K.

Des Weiteren kann der Funktionsbereich 61 zumindest einen oder eine Mehrzahl von Sensoren aufweisen. Beispielsweise können in dem Funktionsbereich 61 des Zwischenrohrs 6 die Temperatur des Fluids F, der Druck und die Strömungsgeschwindigkeit an dieser Stelle gemessen werden. Die mittels entsprechender Sensoren gemessenen Daten werden einer zentralen (und nicht gezeigten) Steuerungseinrichtung zur Steuerung der Arbeitsweise des solarthermischen Kraftwerks zugeführt Eine derartige Datenerfassung kann an unterschiedlichen Stellen in Verbindung mit dem Zwischenrohr 6 erfolgen.Furthermore, the functional area 61 have at least one or a plurality of sensors. For example, in the functional area 61 of the intermediate pipe 6 the temperature of the fluid F, the pressure and the flow rate are measured at this point. The data measured by means of corresponding sensors are fed to a central (and not shown) control device for controlling the operation of the solar thermal power plant. Such data acquisition can take place at different points in connection with the intermediate tube 6 respectively.

Des Weiteren besteht die Möglichkeit, im Bereich des Zwischenrohrs 6 eine mechanische Befestigung der Reihe der Absorberrohre 4 entlang der Brennlinie B vorzunehmen Beispielsweise wird das Zwischenrohr 6 mittels entsprechender Befestigungselemente 63 (symbolisch dargestellt in 5) fixiert und an der vorbestimmten Stelle der Brennlinie B gehalten. Auf diese Weise kann eine Befestigungseinrichtung direkt an dem Rohrkörper 40 des Absorberrohrs 4 vermieden werden, und es kann ferner im Vergleich zur Länge des Rohrkörpers 40 eines jeweiligen Absorberrohrs 4 das Zwischenrohr 6 kurz gehalten werden Des Weiteren konnen der Funktionsbereich 61 und die erforderlichen Befestigungselemente 63 im Bereich des Zwischenrohrs 6 konzentriert bzw angeordnet werden.Furthermore, there is the possibility in the area of the intermediate pipe 6 a mechanical attachment of the row of absorber tubes 4 For example, the intermediate tube 6 by means of appropriate fasteners 63 (symbolically represented in 5 ) and held at the predetermined position of the focal line B. In this way, a fastening device directly to the tubular body 40 of the absorber tube 4 be avoided, and it may also in comparison to the length of the tubular body 40 a respective absorber tube 4 the intermediate pipe 6 be kept short Furthermore, the functional area 61 and the required fasteners 63 in the area of the intermediate pipe 6 be concentrated or arranged.

Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung besteht die Möglichkeit, im Strömungskanal K des Rohrkörpers 40 des jeweiligen Absorberrohrs 4, d h. innerhalb des ersten Rohrelements 41 ungeachtet möglicher Strömungsführungselemente in dem Zwischenrohr 6 auch zusätzlich entsprechende Strömungsführungselemente vorzusehen, die partiell innerhalb des Strömungskanals des Rohrkörpers 40 angeordnet sind, oder sich teilweise oder vollständig entlang des Strömungskanals K innerhalb des ersten Rohrelements 41 erstrecken. Beispielsweise können Stromungsführungselemente als spiralförmige Nuten oder Erhohungen entlang des Verlaufs des ersten Rohrelements 41 in das erste Rohrelement 41 eingebracht oder auf der inneren Oberfläche desselben und in den Stromungskanal K hineinragend angeordnet oder hier als intregrale Bestandteile ausgebildet werden.According to a further embodiment, it is possible in the flow channel K of the tubular body 40 of the respective absorber tube 4 , d h. within the first tubular element 41 regardless of possible flow guide elements in the intermediate tube 6 Also to provide appropriate flow guide elements partially within the flow channel of the tubular body 40 are arranged, or partially or completely along the flow channel K within the first tubular element 41 extend. For example, flow guide elements may be in the form of helical grooves or increases along the path of the first tubular element 41 in the first pipe element 41 introduced or arranged on the inner surface of the same and in the flow channel K protruding or formed here as intregrale components.

So zeigt die 6 in schematischer Darstellung ein Absorberrohr 4 angeordnet bei einem Kollektor 2 bei einer Fresnel-Anlage, d. h. bei einem „Fresnel-Spiegel-Kollektor” Die Kollektoren 2 der Fresnel-Anlage bzw. die Reflektoren 11 reflektieren das Sonnenlicht einerseits auf eine erste Flache des Absorberrohres 4 und uber entsprechende weitere Sekundarspiegel 10 auf eine entsprechende weitere gegenüberliegende zweite Fläche des Absorberrohrs 4. Das in 6 dargestellte hier bei der Fresnel-Anlage angeordnete Absorberrohr 4 entspricht vzw im wesentlichen der in 2 dargestellten Ausführungsform.That's how it shows 6 in a schematic representation of an absorber tube 4 arranged at a collector 2 in a Fresnel system, ie in a "Fresnel mirror collector" The collectors 2 the Fresnel plant or the reflectors 11 On the one hand, the sunlight reflects on a first surface of the absorber tube 4 and about further secondary education 10 on a corresponding further opposite second surface of the absorber tube 4 , This in 6 shown here at the Fresnel plant arranged absorber tube 4 vzw essentially corresponds to in 2 illustrated embodiment.

Weiterhin zeigt 7 vom grundsätzlichen Aufbau her einen Kollektor 2 (Solarkollektor) für die Dacher von Häusern, insbesondere von Wohnhäusern Schematisch dargestellt ist hier die Anordnung eines Absorberrorhes 4 als Bestandteil des Kollektors 2, wobei gut zu erkennen sind, die Glasabdeckung 7, die Wärmedammung 8 sowie die Lagerungswanne 9 Further shows 7 from the basic structure a collector 2 (Solar collector) for the roof of houses, especially of residential houses Schematically represented here is the arrangement of an absorber raid 4 as part of the collector 2 , where you can clearly see the glass cover 7 , the thermal dam 8th as well as the storage tray 9

Die 8a und 8b zeigen die entsprechende Anwendung von Kollektoren 2, (Solarkollektoren) im Häuserbereich, d. h. 8a zeigt die Anordnung bzw. sequentielle Kopplung von mehreren Kollektoren 2 in schematischer Darstellung und 8b die Anordnung der Kollektoren 2, auf einem Dach eines Hauses, wobei hier das solarthermische Kraftwerk bzw. die solarthermische Anlage in einem Wohnhaus, also als „Heimbetrieb-Heizungsanlage” ausgebildet ist.The 8a and 8b show the appropriate application of collectors 2 , (Solar collectors) in the housing sector, ie 8a shows the arrangement or sequential coupling of several collectors 2 in a schematic representation and 8b the arrangement of the collectors 2 , on a roof of a house, where here the solar thermal power plant or the solar thermal system in a residential building, so as a "home-heating system" is formed.

Es wird daher deutlich, dass ein entsprechendes Absorberrohr 4 nicht nur für größer und kleinerer Anlagen, d. h. für große und kleine solarthermische Industrie-Kraftwerke, sondern auch für den Heimbetrieb, insbesondere in der Privatwirtschaft sowie in Mehrfamilienhäusern und/oder Firmengebäuden als Heizsystem Anwendung finden kann sowie auch andere bereits genannte Anwendungen denkbar sind.It therefore becomes clear that a corresponding absorber tube 4 Not only for larger and smaller plants, ie for large and small solar thermal industrial power plants, but also for home operation, especially in the private sector and in apartment buildings and / or corporate buildings can be used as heating system as well as other applications already mentioned are conceivable.

Mit der vorstehend beschriebenen Ausbildung des insbesondere gemäß 2 bevorzugt aufgebauten Rohrkörpers 40 des Absorberrohrs 4 wird einerseits eine gute Festigkeit und ein guter Wärmeübergang und andererseits ein hoher Wirkungsgrad (bei einer verlangerten Lebensdauer des Absorberrohrs 4) erreicht Das auf diese Weise aufgebaute Absorberrohr 4 und die weiteren Anordnungen/Ausbildungen, beispielsweise gemaß den 4 bis 8 sind für sämtliche solarthermische Anwendungen geeignet, sowohl für eine Direktverdampfung in den Absorberrohren 4 als auch fur ein Mehrkreissystem, bei dem beispielsweise ein Thermoöl in Verbindung mit einem Warmetauscher verwendet wird. Das mehrlagige und insbesondere aus mehreren Rohrelementen aufgebaute Absorberrohr ermoglicht daher vielfältige, oben bereits genannte Anwendungen, wobei eine gute Fertigung kostengünstig möglich ist Durch die Möglichkeit, die hochselektive Außen-Beschichtung 43 auf dem äußeren zweiten Rohrelement 42 aufzubringen, das vorzugsweise aus Aluminium besteht, entfallt der Aufwand (Kosten, Energie, Entsorgung) für die Aluminisierung eines unter einer derartigen Beschichtung liegenden Rohrelements, beispielsweise des ersten Rohrelements 41, so dass die gewünschte vereinfachte Fertigung erreicht wird. Mit einer entsprechenden Steuerung der chemischen Ablaufe zum Aufbringen der hochselektiven Außen-Beschichtung auf der äußeren Oberfläche des zweiten Rohrelements 42, bspw auch durch ein- oder mehrstufige elektrochemische Nassprozesse mit Hilfe der Nanotechnologie konnen spezifische Eigenschaften konkret auf bestimmte Temperaturbereiche optimiert bzw. angepasst werden.With the above-described embodiment of the particular according to 2 preferably constructed tubular body 40 of the absorber tube 4 on the one hand good strength and good heat transfer and on the other hand a high efficiency (at a prolonged life of the absorber tube 4 ) reaches the absorber tube constructed in this way 4 and the other arrangements / training, for example, according to the 4 to 8th are suitable for all solar thermal applications, both for direct evaporation in the absorber tubes 4 as well as for a multi-circuit system in which, for example, a thermal oil is used in conjunction with a heat exchanger. The multi-layer and in particular constructed of several tubular elements absorber tube therefore allows a variety of applications already mentioned above, with a good manufacturing cost is possible due to the possibility of highly selective outer coating 43 on the outer second tube element 42 to apply, which preferably consists of aluminum, eliminates the cost (cost, energy, disposal) for the aluminization of lying under such a coating pipe element, for example, the first tubular element 41 so that the desired simplified manufacturing is achieved. With appropriate control of the chemistry for applying the highly selective outer coating on the outer surface of the second tubular member 42 For example, by using single or multi-stage electrochemical wet processes with the aid of nanotechnology, specific properties can be specifically optimized or adapted to specific temperature ranges.

Schließlich zeigt 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel fur ein speziell ausgebildetes Absorberrohr 4, wobei das hier dargestellte Absorberrohr 4 bei der in 9 dargestellten Ausfuhrungsform in einer Art „zweifachen Parabolrinne” angeordnet ist, aber um den Umfang des Absorberrohres 4 noch ein zusätzliches drittes Rohrelement 44 vorgesehen ist. Dieses dritte Rohrelement 44 ist beabstandet zu dem Rohrkörper 40 ausgebildet und insbesondere aus Glas hergestellt bzw weist als Material Glas auf Anders ausgedrückt, das dritte Rohrelement 44 ist vzw als Glasröhre ausgebildet und zu dem ersten und zweiten Rohrelement 41 und 42 entsprechend beabstandet. In dem Raum 45 zwischen dem zweiten Rohrelement 42 und dem dritten Rohrelement 44 besteht vzw. ein Vakuum. Dieser Aufbau eines derartigen Absorberrohrs 40, quasi mit der äußeren separaten zusätzlichen Hülle eines Glasrohres als drittes Rohrelement 44 hat den Vorteil, dass die Wärmestrahlung das äußere zweite Rohrelement 42 gut erreichen kann, allerdings das erste und zweite Rohrelement 41 und 42, insbesondere das zweite Rohrelement 42 vor Konvektionsverlusten geschützt ist, da entsprechende Winde und Luftstromungen das zweite Rohrelement 42 des Absorberrohrs 4 nicht erreichen bzw nicht „kontaktieren” können. Ein entsprechend erhöhter Wirkungsgrad ist daher durch eine derartige Ausbilung erzielbar Es ist also mit Hilfe des in 9 dargestellten Absorberrohrs 4, wie oben beschrieben, nun auch ein „konvektionsverlustarmes System” ausbildbar. In dem Raum 45 herrscht vzw. ein entsprechendes Vakuum, wobei die Ausbildung des Raums 45 durch entsprechende hier nicht dargestellte, aber insbesondere vorgesehene Abstandselemente zwischen dem zweiten und dritten Rohrelement 42 und 44 realisierbar ist Entscheidend ist aber, dass Konvektionseinflusse durch eine derartige Konstruktion minimiert werden konnen, wobei ein derartiges Absorberrohr sich fur die oben genannten solarthermischen Kraftwerke gut eignetFinally shows 9 a further embodiment of a specially designed absorber tube 4 , wherein the absorber tube shown here 4 at the in 9 illustrated embodiment is arranged in a kind of "double parabolic trough", but around the circumference of the absorber tube 4 still an additional third pipe element 44 is provided. This third pipe element 44 is spaced from the tubular body 40 formed and in particular made of glass or has glass as the material, in other words, the third pipe element 44 vzw is formed as a glass tube and to the first and second tubular element 41 and 42 spaced accordingly. In the room 45 between the second tubular element 42 and the third tubular element 44 exists vzw. a vacuum. This structure of such absorber tube 40 , as it were with the outer separate additional shell of a glass tube as the third tubular element 44 has the advantage that the heat radiation the outer second tube element 42 good, but the first and second tube element 41 and 42 , in particular the second tubular element 42 is protected from convection losses, as appropriate winds and Luftstromungen the second pipe element 42 of the absorber tube 4 do not reach or can not "contact". A correspondingly increased efficiency is therefore achievable by such a Ausbilung So it is with the help of in 9 illustrated absorber tube 4 , as described above, now also a "convection loss system" can be formed. In the room 45 prevails vzw. a corresponding vacuum, the formation of the room 45 by corresponding not shown here, but in particular provided spacer elements between the second and third tubular element 42 and 44 It is crucial, however, that convection influences can be minimized by such a construction, whereby such an absorber pipe is well suited for the solar thermal power plants mentioned above

Durch die erfindungsgemaßen Moglichkeiten der Ausgestaltung eines Absorberrohrs 4, wie oben beschrieben, sind die eingangs genannten Nachteile vermieden und entsprechende Vorteile erzieltBy the inventive possibilities of embodiment of an absorber tube 4 As described above, the disadvantages mentioned above are avoided and corresponding advantages are achieved

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Parabolrinneparabolic trough
22: Kollektoren/SolarkollektorenCollectors / solar collectors
33: Innenflächepalm
44: Absorberrohrabsorber tube
55: Verbindungselementconnecting element
66: Zwischenrohrintermediate pipe
77: Glasabdeckungglass cover
88th: Wärmedämmungthermal insulation
99: Lagerwannestorage tray
1010: Sekundärspiegelsecondary mirror
4040: Rohrköpertubular body
4141: erstes Rohrelementfirst pipe element
4242: zweites Rohrelementsecond pipe element
4343: Außen-BeschichtungExterior coating
4444: drittes Rohrelementthird pipe element
4545: Raum, VakuumraumRoom, vacuum room
6161: Funktionsbereichfunctional area
6262: Rohrkörperpipe body
6363: Befestigungselementfastener
SS: Sonnenstrahlungsolar radiation
FF: Fluid, WärmetragermediumFluid, heat transfer medium
PP: Strömungsrichtung FluidFlow direction fluid

Claims

Absorber tube ( 4 ) for collectors ( 2 ) and / or reflectors of a solar thermal power plant, in particular for parabolic trough collectors or for Fresnel mirror collectors and / or for solar collectors, with a tubular body ( 40 ), wherein the Rohrköper ( 40 ) by a fluid (F) is flowed through or flowed through and wherein the Rohrkorper ( 40 ) at least a first tubular element ( 41 ) for forming a flow channel (K) for the fluid (F), characterized in that one around the first tubular element ( 41 ) arranged second tube element ( 42 ) is provided, wherein the first and second tubular element ( 41 . 42 ) - at least partially - have different materials or have substantially the same materials, but with different weight percentages.

Absorber tube according to the preceding claim, characterized in that on the outer surface of the second tubular element ( 42 ) an outer coating ( 43 ) is provided or applied for absorbing irradiated solar energy.

Absorber tube according to one of the preceding claims, characterized in that the first tube element ( 41 ) as a steel tube and the second tube element ( 42 ) Is designed as aluminum tube.

Absorber tube according to one of the preceding claims, characterized in that the first and second tube element ( 41 . 42 ) are arranged concentrically to each other by means of a particular drawn fit

Absorber tube according to one of the preceding claims, characterized in that a snug fit between the first and second tube element ( 41 . 42 ) by a twist, in particular by a twist of the second tubular element ( 42 ) is realized.

Absorber tube according to one of the preceding claims, characterized in that the outer coating ( 43 ) is a highly selective coating and has components of metal oxide, titanium and / or nickel

Absorber tube according to one of the preceding claims, characterized in that the outer coating ( 43 ) Has components with Al ₂ O ₃ , titanium and / or nickel.

Absorber tube according to one of the preceding claims, characterized in that the first tube element ( 41 ) comprises flow guide elements (K) flow guide elements for forming a predetermined flow of the fluid (F) in the flow channel (K)

Absorber tube according to one of the preceding claims, characterized in that an inner surface of the first tubular element ( 41 ) defining the flow channel (K) has an inner coating.

Absorber tube according to one of the preceding claims, characterized in that the coating of the first tube element ( 41 ), which delimits the flow channel (K), has components with Teflon, titanium and / or SiO ₂

Absorber tube according to one of the preceding claims, characterized in that a third tube element ( 44 ) is provided that the third tubular element ( 44 ) spaced from the second tubular element ( 42 ) is arranged and the second tubular element ( 42 ) and that the space ( 45 ) between the second and third tubular elements ( 42 and 44 ) is vacuumized

Absorber tube according to one of the preceding claims, characterized in that the third tube element ( 44 ) Glass and / or is made of glass, in particular between the third tubular element ( 44 ) and the second tubular element ( 42 ) are provided to realize the corresponding distance spacers.

Absorber tube according to one of the preceding claims, characterized in that the absorber tube ( 4 ) is arranged in a parabolic trough reflector sector

Absorber tube according to one of the preceding claims, characterized in that the absorber tube ( 4 ) is arranged in a Fresnel system, in particular in a Fresnel mirror collector.

Absorber tube according to one of the preceding claims, characterized in that the absorber tube ( 4 ) is arranged in a solar collector, in particular in a solar collector for the roof of a residential building in particular in a solar thermal power plant for domestic operation.

Solar thermal power plant, characterized in that the solar thermal power plant at least one collector ( 2 ), in particular a solar collector, a Pabolrinnenreflector and / or a Fresnel mirror collector, wherein at least one absorber tube ( 4 ) is provided according to one of claims 1 to 14.

Solar thermal power plant according to claim 16, characterized in that the solar thermal power plant for the production of electrical energy, as an absorption refrigeration system, as a seawater desalination plant or as a heat plant (home heating system) is formed.