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Die Erfindung betrifft eine solarthermische Anlage, insbesondere ein solarthermisches Kraftwerk.
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Beispielsweise sind solarthermische Anlagen aus der Praxis in Form von solarthermischen Kraftwerken bekannt, die als zentrale Einheit einen sogenannten Solarturm umfassen, der als Receivereinheit dient und in dem konzentrierte Wärmeenergie unter Nutzung geeigneter Einrichtungen in elektrische Energie umgesetzt wird. Um von der Sonne abgegebene Strahlung im Bereich eines Receivers des Solarturms konzentrieren zu können, ist der Solarturm vor einem sogenannten Heliostatfeld angeordnet, in dem eine Vielzahl von Spiegeln bzw. Heliostaten gemäß einem vorgegebenen Muster verteilt sind, welche jeweils Sonnenstrahlung in Richtung des Receivers reflektieren. Die Heliostaten dienen also dazu, Sonnenstrahlung, die auf eine große Fläche einstrahlt, auf eine kleine Fläche, die von dem Receiver gebildet wird, zu konzentrieren, um dort hohe, kraftwerktechnisch nutzbare Temperaturen zu erzeugen. Das Muster, gemäß dem Heliostaten in dem Heliostatfeld angeordnet sind, beeinflusst die Betriebskosten und die Investitionskosten für das Heliostatfeld und somit auch die Stromgestehungskosten des gesamten Kraftwerks.
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Ferner ist es bekannt, dass zur Optimierung der Anordnung der Heliostaten in dem Heliostatfeld neben Standortvorgaben auch der Wirkungsgrad des Heliostatfeldes im Tagesverlauf und im Jahresverlauf und Aspekte der Fertigung und der Montage, des Betriebs und der Wartung berücksichtigt werden sollten. Die Gewichtung der einzelnen vorgenannten Faktoren hängt bei gegebener Anlagengröße insbesondere von der Spiegelfläche und der damit korrelierten Anzahl an Heliostaten in dem Heliostatfeld ab. Je kleiner ein einzelner Heliostat und je größer damit die Anzahl der Heliostaten ist, desto bedeutender ist es, Aspekte der Fertigung, der Montierbarkeit und der Wartung bei der Anordnung der Heliostaten zu berücksichtigen.
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Bisher wurden insbesondere Konzepte für die Anordnung von Heliostaten für Heliostaten mit sehr großen Spiegelflächen im Bereich zwischen 40 m2 und 180 m2 entwickelt. Bei Anordnungen, die für Heliostaten mit kleinen Spiegelflächen im Bereich zwischen 1 m2 und 7 m2 oder mittelgroße Spiegelflächen im Bereich zwischen 7 m2 und 40 m2 entwickelt wurden, sind die Heliostaten bisher meist in geraden Reihen, die in Ost-West-Richtung verlaufen, angeordnet, so dass die Optimierung des Wirkungsgrades des Heliostatfeldes lediglich für eine Tageszeit, üblicherweise den solaren Mittag, erfolgt. Hierbei wurden insbesondere die Höhe des Solarturms und die Abstände der Heliostatreihen untereinander als Optimierungsgrößen herangezogen. Eine Optimierung des Wirkungsgrades des Heliostatfeldes im Hinblick auf eine möglichst gleichmäßige Verteilung über den gesamten Tagesverlauf und den gesamten Jahresverlauf erfolgte bisher nicht.
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Aus der Druckschrift
DE 30 29 864 A1 ist eine solarthermische Anlage bekannt, die eine Receivereinheit aufweist, welche von einem Heliostatfeld umgeben ist. Das Heliostatfeld umfasst eine Vielzahl von Heliostaten, die jeweils auf mehrere Sektoren verteilt sind. Einzelne Sektoren bilden zusammen einen Kreissektor und sind einem Sekundärreflektor zugeordnet, der an der Receivereinheit angeordnet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solarthermische Anlage zu schaffen, bei der die Heliostaten eines Heliostatfeldes derart angeordnet sind, dass gegenüber dem oben beschriebenen Stand der Technik ein verbesserter Wirkungsgrad über den Tagesverlauf und den Jahresverlauf möglich ist.
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Diese Aufgabe ist durch die solarthermische Anlage mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
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Die Erfindung hat also eine solarthermische Anlage, insbesondere ein solarthermisches Kraftwerk zum Gegenstand, die eine Receivereinheit und ein Heliostatfeld umfasst. In dem Heliostatfeld ist eine Vielzahl von Heliosten angeordnet, die auf mehrere Sektoren verteilt sind. Die Sektoren umfassen Kreissektoren, die jeweils entlang von parallelen Geraden angeordnete Reihen von Heliostaten umfassen. Die Normale der Geraden eines Kreissektors ist gegenüber der Normalen der Geraden jedes anderen Kreissektors angestellt. Die Kreissektoren weisen jeweils einen receivernahen Abschnitt auf, in dem die Kreissektoren benachbart zueinander angeordnet sind, und einen receiverfernen Abschnitt auf. Im Bereich der receiverfernen Abschnitte ist zwischen zwei Kreissektoren, die in dem receivernahen Abschnitt benachbart zueinander angeordnet sind, jeweils mindestens ein Zwischensektor angeordnet, in dem Heliostaten in Reihen entlang von parallelen Geraden angeordnet sind, deren Normale gegenüber den Normalen aller Kreissektoren angestellt ist.
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Der Kern der Erfindung besteht mithin darin, das Heliostatfeld in eine Vielzahl von Sektoren bzw. Abschnitten zu unterteilen. In grober Annäherung sind die Kreissektoren entlang einer Kreislinie in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet. Mit zunehmendem Abstand von der Receivereinheit nimmt die Breite der Kreissektoren zu, so dass auch die Länge der Heliostatreihen zunimmt. Um die Länge und damit auch die Anzahl an Heliostaten in einer Heliostatreihe zu begrenzen, ist zwischen den receiverfernen Abschnitten der Kreissektoren jeweils ein zusätzlicher, hier als Zwischensektor bezeichneter Sektor eingefügt. Die Länge der Heliostatreihen in den Zwischensektoren nimmt mit zunehmendem Abstand von der Receivereinheit ebenfalls zu. Diese Länge kann durch Einfügen weiterer Zwischensektoren begrenzt werden, in denen wiederum Heliostaten in Reihen entlang von parallelen Geraden angeordnet sind, deren Normale gegenüber den Normalen der anderen Sektoren angestellt ist. Durch das erfindungsgemäß ausgebildete Heliostatfeld und die damit mögliche Begrenzung der Länge der Heliostatreihen ist es möglich, die einzelnen Heliostaten gegenüber der Receivereinheit in optimierter Weise anzuordnen.
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Der Abstand zwischen den Heliostatreihen innerhalb eines Kreissektors beeinflusst mit zunehmendem Abstand von der Receivereinheit den Umfang der von näher an der Receivereinheit geblockten Strahlung. Um den Anteil der geblockten Strahlung zwischen den einzelnen Heliostaten und der Receivereinheit möglichst gering zu halten, haben bei einer bevorzugten Ausführungsform die benachbarten Reihen der Heliostaten in einem Kreissektor einen Abstand zueinander, der zumindest ab einem Grenzabstand mit zunehmendem Abstand von der Receivereinheit zunimmt. Entsprechend kann durch den zunehmenden Abstand zwischen benachbarten Heliostatreihen in einem Kreissektor ein gegenüber der Sonne erfolgendes Abschatten von Heliostaten durch andere Heliostaten des Heliostatfelds verringert werden.
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Der Grenzabstand, ab dem der Abstand zwischen benachbarten Reihen der Heliostaten in einem Kreissektor zunimmt, kann insbesondere in Abhängigkeit von der geographischen Breite, bei der die Anlage aufgebaut ist, der Morphologie des Geländes, auf dem das Heliostatfeld angeordnet ist und von der Bauhöhe der Receivereinheit, d. h. von der Relativlage der Receivereinheit gegenüber den Heliostaten, gewählt werden.
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Um auch im Bereich der Zwischensektoren ein Blocken von reflektierter Strahlung und ein Abschatten von Heliostaten durch andere Heliostaten zu minimieren, haben bei einer bevorzugten Ausführungsform der solarthermischen Anlage nach der Erfindung in entsprechender Weise benachbarte Reihen der Heliostaten in einem Zwischensektor einen Abstand zueinander, der mit zunehmendem Abstand von der Receivereinheit zunimmt.
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Um die Herstellungskosten und damit auch die Stromgestehungskosten der solarthermischen Anlage nach der Erfindung möglichst gering zu halten, ist der Abstand zwischen den Heliostaten innerhalb einer Heliostatreihe zumindest in dem jeweiligen Sektor, vorzugsweise in dem gesamten Heliostatfeld einheitlich. Damit ist es möglich, zur Verkabelung der Heliostaten untereinander zwischen benachbarten Heliostaten vorkonfektionierte Kabel mit einheitlicher Länge zu verwenden, was die Herstellungskosten der solarthermischen Anlage beträchtlich verringert.
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Vorzugsweise sind die Heliostaten benachbarter Heliostatreihen in den Kreissektoren und/oder in den Zwischensektoren in gerader Richtung um einen halben Heliostatabstand zueinander versetzt. Damit ist zumindest weitgehend gewährleistet, dass jeder Heliostat Sonnenlicht durch eine Lücke zwischen zwei Heliostaten, die in einer benachbarten, näher an der Receivereinheit angeordneten Reihe angeordnet sind, auf die Receivereinheit reflektieren kann. Die Heliostaten benachbarter Heliostatreihen sind also innerhalb eines Sektors auf Lücke aufgestellt. Damit kann der Abstand der Heliostatreihen innerhalb eines Sektors bezogen auf die Receivereinheit in radialer Richtung gering gehalten werden, da der Reihenabstand nicht so groß gewählt werden muss, dass die Receivereinheit von jedem Heliostaten aus über die in Richtung Receivereinheit vor diesen Heliostaten angeordneten Heliostaten hinweg sichtbar ist. Dies führt zu einer höheren Packungsdichte der Heliostaten und damit zu einem höheren Feldwirkungsgrad und einem insgesamt geringen Platzbedarf für das Heliostatfeld.
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Um die vor einer Receivereinheit angeordnete Fläche optimiert nutzen zu können, umfasst das Heliostatfeld bei einer bevorzugten Ausführungsform der solarthermischen Anlage nach der Erfindung einen vorderen Feldbereich, der zwischen den receivernahen Abschnitten der Kreissektoren und der Receivereinheit angeordnet ist und eine Vielzahl von Heliostaten umfasst. In diesem vorderen Feldbereich können die Heliostaten ohne weitere Unterteilung in Subsektoren in parallelen Reihen angeordnet sein, ohne dass dies zu Lasten des Feldwirkungsgrades gehen würde.
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Vorzugsweise sind zwischen benachbarten Sektoren Wartungswege ausgebildet, deren Breite größer ist als der Abstand zwischen benachbarten Heliostaten innerhalb einer Heliostatreihe der Sektoren. Damit ist eine gute Zugänglichkeit der einzelnen Heliostaten auch mit schwerem Gerät gewährleistet.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
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Ein Ausführungsbeispiel einer solarthermischen Anlage ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine schematische Überblicksdarstellung eines solarthermischen Kraftwerks mit Solarturm und Heliostatfeld;
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2 eine Heliostatverteilung in dem Heliostatfeld;
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3 ein Diagramm, das die Änderung des Abstandes zwischen Heliostatreihen mit zunehmendem Abstand von dem Solarturm wiedergibt;
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4 die Leistungsverteilung des solarthermischen Kraftwerks nach der Erfindung im Tagesverlauf und die Leistungsverteilung eines solarthermischen Kraftwerks nach dem Stand der Technik im Tagesverlauf;
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5 eine Heliostatverteilung bei einer zweiten Ausführungsform eines solarthermischen Kraftwerks;
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6 eine Heliostatverteilung bei einer dritten Ausführungsform eines solarthermischen Kraftwerks; und
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7 eine Heliostatverteilung bei einer vierten Ausführungsform eines solarthermischen Kraftwerks.
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In 1 ist ein solarthermisches Kraftwerk 10 dargestellt, welches ein aus einer Vielzahl von Heliostaten 12 gebildetes Heliostat- bzw. Spiegelfeld und einen eine Receiver- bzw. Solarempfängereinheit darstellenden Solarturm 16 umfasst, der vor dem Heliostatfeld 14 angeordnet ist und in dessen Richtung von der Sonne 18 ausgehende Strahlung mittels der Heliostaten 12 in konzentrierter Weise reflektiert wird. Der Solarturm 16 weist zur Aufnahme der konzentrierten Strahlung einen Receiver 20 auf, in dem Luft erhitzt wird, die in einem Luftkreislauf 22 zirkuliert wird und/oder aus der Umgebung angesaugt wird. In dem Luftkreislauf 22 ist ein Dampfkessel 24 angeordnet, der auch einem Dampfkreislauf 26 zugeordnet ist und in dem zum Antreiben einer Turbine 28 heißer Dampf erzeugt wird. Die Turbine 28 treibt einen Generator 30 an, mittels dessen Strom erzeugt wird, der über eine Leitung 32 einem Stromnetz zugeführt wird. Der die Turbine 28 durchströmende Dampf wird in einem stromab der Turbine 28 angeordneten Kondensator 36 verflüssigt. Das resultierende Kondensat wird mittels einer Pumpe 38 wieder dem Dampfkessel 24 zugeführt. Der Kondensator 36 ist in einem Kondensatorkreislauf 40 mit einem mit der Umgebungsluft in Verbindung stehenden Rückkühler 42 verbunden. Zum Betreiben des Kondensatorkreislaufs 40 weist diese des Weiteren eine Pumpe 44 auf.
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Mit Hilfe der in dem Heliostatfeld 14 angeordneten Heliostaten 12 ist es möglich, die von der Sonne 18 abgegebene Strahlung in bis zu 1.000-fach konzentrierter Weise an dem Receiver 20 zu bündeln. Der Receiver 20 bewirkt, dass die Luft in dem Luftkreislauf 22 stromauf des Dampfkessels 24 und aus der Umgebungsluft angesaugte Luft durch die so eingestrahlte Sonnenenergie Wärme aufnimmt und auf Temperaturen von 600°C bis 800°C erhitzt wird. Diese Wärme wird zum einen an den Dampfkessel 24 und zum anderen an einen Wärmespeicher 46 weitergegeben, mittels dessen eine Dampferzeugung in dem Dampfkessel 24 in Zeiten möglich ist, in denen keine Solarstrahlung auf den Receiver 20 trifft.
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In dem Heliostatfeld 14, von dem in 2 eine Draufsicht dargestellt ist, ist eine Vielzahl von in 2 jeweils durch einen ausgefüllten Kreis dargestellten Heliostaten angeordnet. Das Heliostatfeld 14 ist in eine Vielzahl von Bereichen aufgeteilt, in denen jeweils Heliostaten 12 in Reihen entlang von parallelen Geraden angeordnet sind. Angrenzend an den Solarturm 16 weist das Heliostatfeld 14 einen so genannten vorderen Feldbereich 48 auf, dessen dem Solarturm 16 abgewandte Begrenzungslinie 49 zumindest annähernd einer Kreisbahn folgt. In dem vorderen Feldbereich 48 sind die Heliostaten 12 in Reihen 51 angeordnet, die sich in Ost-West-Richtung erstrecken.
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An die Begrenzungslinie 49 des vorderen Feldbereichs 48 grenzen im vorliegenden Fall sieben so genannte Kreissektoren 50A bis 50G an, die jeweils von einem Polygonzug begrenzt sind, die in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind und in denen jeweils entlang von parallelen Geraden angeordnete Reihen 52 von Heliostaten 12 angeordnet sind. Die Normale der Geraden der Kreissektoren 50A bis 50G stellt zumindest in einer großzügigen Annäherung bezüglich der Begrenzungslinie 49 des vorderen Feldbereichs 48 eine Radiale dar. Des Weiteren sind die Normalen der Geraden der sieben Kreissektoren 50A bis 50G gegenüber den Normalen der Geraden jedes anderen Kreissektors 50A bis 50G angestellt, das heißt die Normalen spannen jeweils einen Winkel auf, der größer als Null Grad und kleiner als 180 Grad ist.
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Das Anordnungsmuster der Heliostaten 12 in den Kreissektoren 50A bis 50G ist, abgesehen von den durch die Form des Feldes 14 vorgegebenen abgeschnittenen Rändern, jeweils identisch. Die Kreissektoren 50A bis 50G haben also gleiche Öffnungswinkel. Der Öffnungswinkel der Kreissektoren 50A bis 50G ergibt sich aus dem Quotienten des Gesamtöffnungswinkels des Heliostatfeldes 14 und der gewählten Anzahl an Kreissektoren.
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Die Kreissektoren 50A bis 50G weisen jeweils einen receivernahen Abschnitt 54 und einen receiverfernen Abschnitt 56 auf. Der receivernahe Abschnitt 54 erstreckt sich ausgehend von der Receivereinheit bzw. dem Solarturm 16 bis zu einem Grenzabstand D. Ab dem Grenzabstand D beginnt der receiverferne Abschnitt 56 der Kreissektoren 50A bis 50G.
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Des Weiteren ist zwischen jeweils zwei Kreissektoren, die in dem receivernahen Abschnitt 54 benachbart zueinander angeordnet sind, im Bereich der receiverfernen Abschnitte 56 ein von einem Polygonzug begrenzter, so genannter Zwischensektor 58A bis 58F angeordnet. In den Zwischensektoren 58A bis 58F sind die Heliostaten 12 ebenfalls in Reihen 59 von parallelen Geraden angeordnet, deren Normale bezüglich der kreisförmigen Begrenzungslinie des vorderen Feldbereichs zumindest in grober Annäherung eine Radiale darstellt und gegenüber den Normalen aller anderen Sektoren 50 und 58 angestellt ist, das heißt einen Winkel aufspannt, der zwischen Null Grad und 180 Grad liegt.
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Das Anordnungsmuster der Heliostaten 12 in den Zwischensektoren 58A bis 58F ist, abgesehen von den durch die Form des Feldes 14 vorgegebenen abgeschnittenen Rändern, jeweils identisch.
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Die Reihen 52 der Kreissektoren 50A bis 50G haben in dem jeweiligen receivernahen Abschnitt 54 einen konstanten Abstand. In den receiverfernen Abschnitten 56, das heißt ab dem Grenzabstand D, nimmt der Abstand zwischen den Heliostatreihen 52 mit zunehmendem Abstand von der Receivereinheit 16 kontinuierlich zu.
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Der Abstand der Heliostatreihen in den Zwischensektoren 58 nimmt ebenfalls mit zunehmendem Abstand von der Receivereinheit 16 zu.
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Innerhalb der Heliostatreihen 52 und 59 sämtlicher Sektoren 50A bis 50G und 58A bis 58F des Heliostatfelds 14 ist der Abstand zwischen benachbarten Heliostaten 12 einheitlich.
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In den Sektoren 50A bis 50G und 58A bis 58F sind benachbarte, das heißt hintereinander angeordnete Heliostatreihen so ausgelegt, dass sie in Geraden- bzw. Reihenrichtung um einen halben Heliostatabstand zueinander versetzt sind. Dies bedeutet, dass die Heliostaten 12, wie insbesondere auch dem vergrößerten Ausschnitt X in 2 zu entnehmen ist, auf Lücke angeordnet sind, so dass Solarstrahlung, die von den einzelnen Heliostaten 12 in Richtung der Receivereinheit 16 reflektiert wird, nicht oder nur teilweise von davor angeordneten Heliostaten geblockt wird.
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Zwischen den einzelnen Sektoren 50 und 58 sind Wartungswege 60 ausgebildet, die frei von Heliostaten sind, so dass das Heliostatfeld 14 auch mit größerem Gerät zu Wartungs- und Reparaturzwecken zugänglich ist.
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Die Parameter, mit denen der Wirkungsgrad des Heliostatfeldes 14 beeinflusst werden kann, umfassen bei gegebenen Abmessungen des Feldes 14 insbesondere den Mindestabstand zwischen den Heliostatreihen innerhalb eines Sektors 50A bis 50G, 58A bis 58F und in dem vorderen Feldbereich 48, die Zunahme des Abstandes zwischen den Heliostatreihen innerhalb eines Sektors 50A bis 50G, 58A bis 58F mit zunehmendem Abstand von der Receivereinheit 16, den Abstand der Heliostaten 12 innerhalb einer Heliostatreihe 51, 52 und 59 in dem vorderen Feldbereich 48 und in den Sektoren 50A bis 50G, 58A bis 58F, die Anzahl der Kreissektoren und Zwischensektoren, die maximale Länge der Heliostatreihen 52 und 59 in den Sektoren 50A bis 50G, 58A bis 58F. Insbesondere kann durch die Wahl entsprechender Werte für diese Parameter die Leistungsverteilung der Anlage über den Tag optimiert werden.
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Wie 4 zu entnehmen ist, kann mit einer erfindungsgemäßen Aufstellung der Heliostaten eine Vergleichmäßigung der Anlagenleistung über den Tag erreicht werden, wohingegen die Leistungsverteilung bei einer Anlage nach dem Stand der Technik, bei der die Heliostaten nur in parallelen Reihen ohne weitere Unterteilung in Kreissektoren und Zwischensektoren im Wesentlichen einer Gauss-Verteilung folgt.
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Der Abstand der Reihen innerhalb eines Sektors nimmt, wie oben bereits ausgeführt, ab einem Grenzabstand D mit zunehmendem Abstand von der Receivereinheit 16 zu. Die entsprechende Funktion x = B·d + A ist in 3 dargestellt, wobei bis zu dem Grenzabstand D die Reihen den Mindestabstand zueinander haben. A legt den Grenzabstand D fest. B bestimmt die Zunahme des Reihenabstandes x mit zunehmendem Abstand d zu der Receivereinheit.
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Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Anlage nach der Erfindung mehrere Heliostatfelder umfasst, in denen Heliostaten jeweils nach dem vorstehend beschriebenen Aufstellprinzip angeordnet sind und die um eine Receivereinheit verteilt sind.
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Beispielsweise für den in 5 dargestellten Fall, dass die solarthermische Anlage auch auf der einem Heliostatfeld 14 (Nordfeld) abgewandten Seite des Solarturms 16 Heliostaten 12 umfasst, sind diese Heliostaten 12 einem getrennten Heliostatfeld 14' (Südfeld) zugeordnet, in dem die Heliostaten 12 ebenfalls gemäß den vorgenannten Bedingungen angeordnet sind. Die Heliostaten 12 sind in den Heliostatfeldern 14, 14' also jeweils ebenfalls auf einen vorderen Feldbereich 48 und mehrere Kreissektoren 50 und mehrere Zwischensektoren 58 aufgeteilt, in denen sie jeweils in parallelen Reihen auf Lücke angeordnet sind. Die Normalen der Reihen der Heliostaten 12 der dann zwei Heliostatfelder 14, 14' können in diesem Fall auch parallel zueinander ausgerichtet sein bzw. zusammenfallen.
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In 6 ist eine solarthermische Anlage dargestellt, bei der um einen Solarturm 16, der eine Receivereinheit darstellt, Heliostaten 12 auf vier ein Rundumfeld bildendes Heliostatfelder 14, 14', 14'' und 14''' verteilt sind, die jeweils einen Öffnungswinkel von 90° haben und in denen die Heliostaten 12 ebenfalls gemäß den oben in Verbindung mit der Ausführungsform nach den 1 bis 4 genannten Bedingungen angeordnet sind. Die Heliostaten 12 der Heliostatfelder 14, 14', 14'' und 14''' sind also jeweils ebenfalls auf einen vorderen Feldbereich 48 und mehrere Kreissektoren 50 und mehrere Zwischensektoren 58 aufgeteilt, in denen sie jeweils in parallelen Reihen auf Lücke angeordnet sind. Die Normalen der Reihen der Heliostaten 12 der vier Heliostatfelder 14, 14', 14'', 14''' können in diesem Fall auch parallel zueinander ausgerichtet sein bzw. zusammenfallen.
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In 7 ist eine solarthermische Anlage dargestellt, bei der um einen Solarturm 16, der eine Receivereinheit darstellt, Heliostaten 12 auf drei Heliostatfelder 14 (Nordfeld), 14' (Südostfeld) und 14'' (Südwestfeld) verteilt sind, die jeweils einen Öffnungswinkel von etwa 120° haben und in denen die Heliostaten 12 ebenfalls gemäß den oben in Verbindung mit der Ausführungsform nach den 1 bis 4 genannten Bedingungen angeordnet sind. Die Heliostaten 12 in den drei Heliostatfeldern 14, 14' und 14'', die unterschiedlich große Flächen einnehmen, sind also jeweils ebenfalls auf einen vorderen Feldbereich 48 und mehrere Kreissektoren 50 und mehrere Zwischensektoren 58 aufgeteilt, in denen sie jeweils in parallelen Reihen auf Lücke angeordnet sind. Die Normalen der Reihen der Heliostaten 12 der drei Heliostatfelder 14, 14', 14'' könnten in diesem Fall auch parallel zueinander ausgerichtet sein bzw. zusammenfallen.
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Je nach geographischer Lage können bei einer solarthermischen Anlage mit mehreren Heliostatfeldern die Heliostatfelder unterschiedliche Flächen einnehmen. Bei einer auf der Erdnordhalbkugel installierten Anlage kann es sinnvoll sein, ein Nordfeld größer auszugestalten als die übrigen Heliostatfelder, da die Heliostaten nördlich der Receivereinheit in der Regel dann einen größeren Wirkungsgrad haben als die südlich angeordneten Heliostaten. Bei einem auf der Südhalbkugel installierten Anlage gelten entgegengesetzte Bedingungen, d. h. die südlich der Receivereinheit angeordneten Heliostate haben einen größeren Wirkungsgrad als die nördlich angeordneten Heliostaten.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kraftwerk
- 12
- Heliostaten
- 14
- Spiegelfeld
- 16
- Solarturm
- 18
- Sonne
- 20
- Receiver
- 22
- Luftkreislauf
- 24
- Dampfkessel
- 26
- Dampfkreislauf
- 28
- Turbine
- 30
- Generator
- 32
- Leitung
- 36
- Kondensator
- 38
- Pumpe
- 40
- Kondensatorkreislauf
- 42
- Rückkühler
- 44
- Pumpe
- 46
- Wärmespeicher
- 48
- vorderer Feldbereich
- 49
- Begrenzungslinie
- 50
- Kreissektor
- 51
- Heliostatreihen
- 52
- Heliostatreihen
- 54
- receivernaher Abschnitt
- 56
- receiverferner Abschnitt
- 58
- Zwischensektor
- 59
- Heliostatreihen
- 60
- Wartungsweg
