DE102013221887B3

DE102013221887B3 - Receiver für Solarenergiegewinnungsanlagen

Info

Publication number: DE102013221887B3
Application number: DE201310221887
Authority: DE
Inventors: Nils Ahlbrink; Matthias Beuter
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Kraftanlagen Energies & Services De GmbH
Priority date: 2013-10-28
Filing date: 2013-10-28
Publication date: 2015-03-19
Anticipated expiration: 2033-10-29

Abstract

Bei einem Receiver für Solarenergiegewinnungsanlagen, mit einer Tragstruktur, die Absorbermodule trägt, wobei die Absorbermodule jeweils einen frontseitigen Absorber und einen Heißluftkanal enthalten, wobei sich an jeden Heißluftkanal ein Heißluftrohr anschließt und die Absorbermodule jeweils von Prozessluft durchströmt werden, die als Wärmeträgermedium einem Verbraucher zugeführt wird, wobei mehrere Absorbermodule zu einem Subreceiver zusammengefasst sind und die Heißluftkanäle dieser Absorbermodule über die jeweiligen Heißluftrohre in einen gemeinsamen Heißluftsammler münden, und wobei mehrere Subreceiver die Strahlungsempfangsstruktur bilden, ist vorgesehen, dass an mindestens einem Subreceiver mindestens ein ein Heißluftrohr luftdicht verschließendes Passivelement angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Receiver für Solarenergiegewinnungsanlagen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
In DE 197 44 541 C2 ist ein Solarempfänger beschrieben, der mehrere Absorbermodule aufweist. Das Absorbermodul enthält einen der einfallenden Solarstrahlung zugewandten Absorberkörper, der porös ist. Durch den Absorberkörper hindurch wird Luft angesaugt, die sich beim Passieren des Absorberkörpers erwärmt.
Ein ähnliches Absorbermodul ist auch in DE 10 2011 005 817 A1 offenbart.
Der Receiver eignet sich für große Energiegewinnungsanlagen, bei denen zahlreiche Heliostate auf einem Feld verteilt angeordnet sind, die Solarstrahlung auf den Receiver reflektieren. An dem Receiver entsteht somit eine hohe Strahlungskonzentration, wodurch sich am Absorbermodul Temperaturen im Bereich von bis zu 1100°C ergeben. Bei dem vorbekannten Solarempfänger ist eine Tragstruktur vorgesehen, welche zahlreiche Absorbermodule trägt. Jedes Absorbermodul besteht aus einem Absorberkopf aus Keramik und einem von dem Absorberkopf gehaltenen Absorberkörper. An den Absorberkopf schließt ein Heißluftkanal an, beispielsweise ein Heißluftrohr. Die erzeugte Heißluft wird für den Betrieb von Arbeitsmaschinen, beispielsweise Turbinen für Stromgeneratoren, benutzt und kühlt sich dabei ab, enthält jedoch noch Restwärme.
Zur Nutzung dieser Restwärme wird die Luft zum Solarempfänger zurückgeführt und an den Wänden der Heißluftkanäle entlanggeführt, um diese zu kühlen. Die Rückluft strömt zwischen den Absorbermodulen hindurch, um an der Frontseite nach vorne hin auszutreten. Sie wird anschließend zusammen mit der Umgebungsluft in den Absorberkörper eingesaugt.
Die vom Heliostatfeld auf den Receiver konzentrierte Solarstrahlung ist nicht homogen verteilt, sondern die Strahlungsflussdichte liegt näherungsweise in einer Gausverteilung vor. An jedem Absorbermodul ist ein zum Auslegezeitpunkt durch ein Absorbermodul strömender Luftmassenstrom der Prozessluft fest eingestellt, so dass sich eine optimierte Temperatur in den Außenabsorbermodulen strömenden Heißluftströmen ergibt.
In vorbekannten Receivern sind mehrere Absorbermodule zu einem Subreceiver zusammengefasst, wobei die Heißluftkanäle dieser Absorbermodule in einen gemeinsamen Sammler münden. Mehrere Subreceiver bilden die Strahlungsempfangsstruktur des Receivers.
Die an den Randbereichen der Strahlungsempfangsstruktur angeordneten Absorbermodule empfangen aufgrund der Strahlungsflussdichteverteilung einen sehr geringen Strahlungsanteil. Daher strömt nur ein geringer Luftmassenstrom durch die entsprechenden Absorbermodule, um eine möglichst hohe Temperatur dieser Luft zu erhalten. Zum Erreichen von akzeptablen Temperaturen in diesen Absorbermodulen ist auch eine starke Drosselung des Luftmassenstroms notwendig, wodurch in diesem Absorbermodul ein hoher Druckverlust erzeugt wird. Dadurch kann der Gesamtdruckverlust im Subreceiver oder im gesamten Receiver erhöht werden.
Häufig reicht die Sonnenstrahlung nicht aus, um den durch diese Absorbermodule strömenden Luftmassenstrom auf die gewünschte Temperatur zu bringen. Die in dem gleichen Subreceiver angeordneten benachbarten Absorbermodule müssen daher einen Luftmassenstrom mit einer höheren Temperatur erzeugen, um in dem Heißluftsammler die gewünschte Temperatur zu erreichen. Dies führt zu einer erhöhten Temperaturbelastung der Absorbermodule, die mit erhöhter Temperatur betrieben werden. Auch sind die Abstrahlungsverluste an diesen Modulen aufgrund der hohen Temperatur erhöht.
Insbesondere bei Receivern, die modular aus Subreceivern gleichen Aufbaus zusammengesetzt sind, kann eine Vielzahl von Absorbermodulen angeordnet sein, an denen nur eine geringe Einstrahlung vorliegt. Ferner können Absorbermodule mit nur einer geringen Einstrahlung durch jahreszeitbedingte Veränderung der Sonneinstrahlung auf die Heliostaten auftreten. Die Absorbermodule mit zu geringer Einstrahlung können durch die zuvor beschriebenen Probleme zu Wirkungsgradeinbußen bei dem Receiver führen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Receiver für Solarenergiegewinnungsanlagen bereitzustellen, der einen gesteigerten Wirkungsgrad besitzt und die Probleme aufgrund zu geringer Einstrahlung auf einzelne Absorbermodule verhindert.
Der Receiver nach der vorliegenden Erfindung ist durch den Patentanspruch 1 definiert.
Der erfindungsgemäße Receiver für Solarenergiegewinnungsanlagen weist eine Tragstruktur auf, die Absorbermodule trägt. Die Absorbermodule enthalten jeweils einen frontseitigen Absorberkörper und einen Heißluftkanal, wobei sich an jeden Heißluftkanal ein Heißluftrohr anschließt und die Absorbermodule jeweils von Prozessluft durchströmt werden, die als Wärmeträgermedium einem Verbraucher zugeführt wird. Mehrere Absorbermodule sind zu einem Subreceiver zusammengefasst und die Heißluftkanäle dieser Absorbermodule münden über die jeweiligen Heißluftrohre in einen gemeinsamen Sammler. Mehrere Subreceiver bilden die Strahlungsempfangsstruktur des Receivers. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Subreceiver mindestens ein ein Heißluftrohr luftdicht verschließendes Passivelement angeordnet ist. Durch das Passivelement wird erreicht, dass durch das Heißluftrohr, an dem das Passivelement angeordnet ist, keine Prozessluft eingesaugt wird. Das Passivelement kann an einem Bereich des Subreceivers angeordnet sein, an dem nur eine geringe Solareinstrahlung vorliegt. Dadurch wird verhindert, dass Absorbermodule, die mit dem gleichen Subreceiver angeordnet sind, niedrige Temperaturen ausgleichen müssen, wie es der Fall wäre, wenn anstelle des Passivelementes ein Absorbermodul angeordnet wäre. Dadurch können diese benachbarten Absorbermodule mit einer geringeren Temperatur betrieben werden, so dass die Abstrahlungsverluste geringer sind.
Gegenüber dem Stand der Technik können darüber hinaus Druckverluste aufgrund von starken Drosselungen in Absorbermodulen in Randbereichen des Receivers, die zum Erreichen der zuvor notwendigen höheren Temperaturen notwendig waren, vermieden werden.
Obwohl ein kleiner Teil der einfallenden Strahlung nicht genutzt wird, nämlich der Teil, der auf das mindestens eine Passivelement fällt, hat es sich herausgestellt, dass dennoch eine Wirkungsgradsteigerung des gesamten Receivers erzielt werden kann, da der Energiegewinn durch die Vermeidung der Abstrahlungsverluste und Reduzierung der Druckverluste höher ist als der Zugewinn durch den nunmehr ungenutzten Strahlungsanteil.
Mittels eines oder mehrerer Passivelemente können auch vorhandene Receiverflächen nachträglich angepasst werden. Auch ist es möglich, einen Receiver an bestimmte Begebenheiten, wie beispielsweise jahreszeitbedingte Änderungen der Sonneneinstrahlung, anzupassen, indem Teilbereiche eines Subreceivers oder des Receivers durch die Verwendung von Passivelementen „tot” geschaltet werden.
Zum luftdichten Verschließen des Heißluftrohres kann das Passivelement Dichtungen aufweisen, die an das Heißluftrohr angepasst sind.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das mindestens eine Passivelement am äußeren Rand eines Subreceivers angeordnet ist. Je nach Anordnung des Subreceivers ist am äußeren Rand die geringste Einstrahlung vorgesehen. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die Passivelemente gezielt an anderen Positionen im Subreceiver eingesetzt werden, um eine angestrebte Temperatur der Prozessluft zu erreichen, um beispielsweise eine Überhitzung einzelner Bereiche des Subreceivers zu vermeiden.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Passivelement am äußeren Rand der Strahlungsempfangsstruktur angeordnet ist. Am äußeren Rand der Strahlungsempfangsstruktur ist üblicherweise die geringste Einstrahlung, so dass in diesem Bereich angeordnete Passivelemente in vorteilhafter Weise dafür eingesetzt werden können, um das Erreichen einer angestrebten Temperatur im Subreceiver, an dem die Passivelemente angeordnet sind, durch Nutzung der Absorbermodule mit vorteilhafter Einstrahlung zu erreichen.
In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die Strahlungsempfangsstruktur modular aufgebaut ist, wobei mehrere Subreceiver den gleichen Aufbau besitzen. Dabei kann vorgesehen sein, dass jeder Subreceiver mindestens zwei Receivermodule aufweist, wobei die Receivermodule Teil der Tragstruktur bilden und mehrere Absorbermodule tragen, und wobei die Receivermodule den gleichen Aufbau besitzen. Der modulare Aufbau bietet einen erheblichen Kostenvorteil gegenüber individuell gefertigten Receivern. Dies führt zu einer rechteckigen Frontseite der Strahlungsempfangsstruktur. Bei beispielsweise von Heliostaten auf den Receiver konzentrierter solarer Strahlung weist eine optimierte Strahlungsflussdichteverteilung ein abgerundetes Profil auf. Dies kann dazu führen, dass die Eckbereiche einer rechteckigen Strahlungsempfangsstruktur nur sehr gering bestrahlt werden. Durch die Verwendung von einem oder mehreren Passivelementen können diese Bereiche von der Heißlufterzeugung ausgenommen werden. Die Verwendung eines oder mehrerer Passivelemente kann somit in besonders vorteilhafter Weise mit einem modularen Aufbau des Receivers kombiniert werden, da der aktive Bereich des Receivers an das Profil der einfallenden Strahlung angepasst werden kann. Es werden somit an der Strahlungsempfangsstruktur nur die Bereiche, in denen eine ausreichende Strahlungsflussdichte vorliegt, mit Absorbermodulen bestückt, wohingegen außerhalb des Profils der Strahlungsflussdichteverteilung aufgrund des modularen Aufbaus vorhandene Heißluftrohre mit den Passivelementen verschlossen werden können. Dadurch ist ein Receiver mit besonders hohem Wirkungsgrad möglich.
Die Erfindung kann somit vorsehen, dass mehrere Passivelemente mehrere Heißluftrohre luftdicht verschließen, wobei die Anordnung der Passivelemente an die auf die Strahlungsempfangsstruktur auftreffende Strahlungsflussdichteverteilung angepasst ist.
Die Erfindung sieht in vorteilhafter Weise vor, dass das Passivelement eine Klemmvorrichtung aufweist, die mit dem Heißluftrohr zusammenwirkt. Über die Klemmvorrichtung lässt sich das Passivelement in besonders vorteilhafter Weise in dem Heißluftrohr, vorzugsweise lösbar, befestigen.
Dabei kann vorgesehen sein, dass das Heißluftrohr eine Drosselvorrichtung aufweist, wobei das Passivelement gegen die Drosselvorrichtung geklemmt ist und dichtend an dieser anliegt. Dadurch lässt sich das Heißluftrohr in besonders vorteilhafter Weise verschließen, indem die Drosselvorrichtung dichtend verschlossen wird. Es kann vorgesehen sein, dass das Passivelement eine Dichtung aufweist, die an Drosselvorrichtungen mit unterschiedlichen Querschnitten anpassbar ist. Bei herkömmlichen Receivern besitzen die Heißluftrohre üblicherweise den gleichen Durchmesser, wohingegen die Drosselvorrichtungen unterschiedlich ausgeführt sein können. Durch eine anpassbare Dichtungsvorrichtung können die Passivelemente universell an jedem Heißluftrohr verwendet werden.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die Tragstruktur eine Warmluftrückführung bildet, wobei an jedem Heißluftrohr ein Warmluftkanal angeordnet ist, und wobei das Passivelement den Warmluftkanal luftdicht abschließt. Über die Warmluftrückführung wird üblicherweise der Heißluftkanal gekühlt und die in dem Verbraucher abgekühlte Prozessluft wird frontseitig auf den Receiver geleitet. Dadurch kommt es zu einer Wirkungsgradsteigerung des Receivers. Durch das Vorsehen eines Passivelementes, das den Warmluftkanal luftdicht abschließt, wird verhindert, dass die rückgeführte Warmluft seitlich der über das Passivelement luftdicht verschlossenen Heißluftrohre austritt und es somit zu einem Verlust der in dieser Luft enthaltenen Wärmeenergie kommen kann. Bei einem modularen Aufbau eines Receivers sind die Warmluftkanäle an jedem Heißluftrohr angeordnet, so dass eine derartige Maßnahme notwendig werden kann.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass das Passivelement eine solare Strahlung reflektierende Oberfläche aufweist. Unter einer die solare Strahlung reflektierenden Oberfläche wird eine Oberfläche verstanden, die die einfallende solare Strahlung zu mindestens 50% reflektiert.
Durch das Vorsehen einer die solare Strahlung reflektierenden Oberfläche wird erreicht, dass zumindest ein Teil der auf das Passivelement auftreffenden solaren Strahlung reflektiert wird, wodurch eine zu starke Erwärmung des Passivelementes verhindert wird. Ferner kann beispielsweise durch Verwendung von diffus reflektierenden Oberflächen ein Teil der auf diese Oberfläche einfallenden solaren Strahlung in Richtung des Bereiches vor den Absorbermodulen reflektiert werden und beispielsweise bei einer konkav gewölbten Strahlungsempfangsstruktur auf Absorbermodule treffen. Eine konkave Ausgestaltung der Receiverflächen ist in der zeitgleich eingereichten Patentanmeldung der Anmelderin (DIR) „Receiver für Solarenergiegewinnungsanlagen mit Windabweiser” (Aktenzeichen der Anmelderin 132319DE) beschrieben.
Das Passivelement kann aus einem wärmeisolierenden Material bestehen. Dadurch wird verhindert, dass Wärmeenergie aus dem Heißluftrohr durch das Passivelement an die Umgebung abgegeben werden kann.
Bei einem Receiver, bei dem die aktive Fläche der Strahlungsempfangsstruktur um ca. 8% verkleinert wurde, hat sich herausgestellt, dass dennoch eine leichte Verbesserung des Receiverwirkungsgrades vorliegt. Dazu wurden beispielswiese die Absorbermodule, die an Heißluftrohren mit dem kleinsten Drosseldurchmesser angeordnet sind, durch Passivelemente ersetzt.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Figuren die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht einer Solarenergiegewinnungsanlage mit einem erfindungsgemäßen Receiver,
2 eine schematische Frontansicht des Receivers,
2a eine schematische Ansicht eines von mehreren Subreceivern, aus denen der Receiver zusammengesetzt ist,
3 eine schematische Ansicht eines von mehreren Receivermodulen, aus denen der Subreceiver zusammengesetzt ist,
4 einen schematischen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Receiver,
5 einen schematischen Längsschnitt durch ein Absorbermodul und
6 einen schematischen Längsschnitt durch ein Passivelement.
In 1 ist eine Solarenergiegewinnungsanlage 100 schematisch dargestellt. Sonnenlicht wird über die Heliostaten 110 eines Heliostatfeldes 120 auf den erfindungsgemäßen Receiver 1 reflektiert. Der Receiver 1 ist als offener volumetrischer Receiver ausgeführt, wobei Luft aus dem Bereich vor der Frontseite 1a des Receivers 1 angesaugt wird und die Prozessluft bildet. Die Prozessluft wird vom Receiver 1 erhitzt und über Heißluftleitungen 130 einem Verbraucher zugeführt. Der Verbraucher kann beispielsweise ein Dampferzeuger 140 mit einem herkömmlichen Wasserdampfkreislauf 150 oder ein Wärmespeicher 160 sein. Über ein Luftrückführungssystem 170 wird die abgekühlte Prozessluft dem Receiver zurückgeführt.
Der Receiver 1 ist in 2 schematisch in einer Frontansicht gezeigt. Der Receiver 1 ist aus mehreren Subreceivern 3 zusammengesetzt. Die Subreceiver 3 bilden gemeinsam eine konvex gewölbte Rechteckstruktur, die die Strahlungsempfangsstruktur des Receivers 1 ist. Die Subreceiver 3 besitzen Hohlräume, welche untereinander verbunden sind und einen gemeinsamen Sammler bilden. Mehrere Subreceiver 3 sind mit einem zentralen Heißluftsammler verbunden, der in die Heißluftleitung 130 mündet. Das von den Heliostaten 110 auf den Receiver 1 reflektierte Sonnenlicht besitzt eine Strahlungsflussdichteverteilung mit einem abgerundeten Profil 4, das in 2 schematisch dargestellt ist. Nach außen hin nimmt die Strahlungsflussdichteverteilung ab, so dass äußere Eckbereiche 3a der Subreceiver 3 nur gering bestrahlt werden.
In 2a ist ein Subreceiver 3 schematisch dargestellt. Er besteht aus mehreren Receivermodulen 5, die untereinander gleich sind und jeweils zylinderförmig ausgebildet sind und Teil einer Tragstruktur bilden. Ein Receivermodul 5 ist in 3 schematisch dargestellt. Die Tragstruktur 7 kann beispielsweise aus Stahl bestehen.
Das Receivermodul 5 hat an einer Frontseite mehrere Löcher 9, in die Absorbermodule 11 eingesteckt sind. Ein Absorbermodul 11 besteht aus beispielsweise hochtemperaturbeständiger Keramik oder einem anderen Material und hat die Form eines Rohres mit einem kelchförmigen Absorberkopf 13. An der Rückseite (Unterseite in 3) des Receivermoduls 11 befinden sich Auslässe 15 für die Heißluft, die in Verbindung mit den Absorbermodulen 11 stehen. Die Verbindung zwischen den Auslässen 15 und den Absorbermodulen 11 wird über Heißluftrohre bereitgestellt, die in 3 nicht dargestellt sind.
In die Löcher 9, die sich in den äußeren Eckbereichen 3a eines Subreceivers 3 befinden, sind Passivelemente 14 angeordnet, die in Bezug auf 6 näher erläutert werden.
Der Aufbau eines erfindungsgemäßen Receivers 1 ist schematisch im Längsschnitt in 4 dargestellt. Der Receiver 1 weist mehrere Absorbermodule 11 auf, die nebeneinander angeordnet sind. Jeweils mehrere Absorbermodule 11 sind zu einem Subreceiver 3 zusammengefasst.
Jedes Absorbermodul 11 weist einen Absorberkopf 13 auf und einen in dem Absorberkopf 13 aufgenommenen frontseitigen Absorberkörper 17. Der Absorberkörper 17 kann beispielsweise aus einer porösen hochtemperaturbeständigen Keramik bestehen. Eine Frontfläche 17a des Absorberkörpers 17 bildet die Strahlungsempfangsfläche. Durch den Absorberkörper 17 wird Umgebungsluft eingesaugt, die sich beim Durchgang durch den heißen Absorberkörper 17 erhitzt.
Der Absorberkopf 13 ist kelchförmig ausgebildet und mündet in einen Heißluftkanal 19. Das Absorbermodul 11 ist mit dem Heißluftkanal 19 in ein Heißluftrohr 21 der Tragstruktur 7 eingesetzt. Der Heißluftkanal 19 bildet zusammen mit dem Heißluftrohr 21 eine Heißluftkanalstruktur, über die in einem Absorbermodul 11 erwärmte Prozessluft von dem Absorbermodul 11 in einen Sammler 26 des entsprechenden Subreceivers 3 geleitet wird. Die Sammler 26 benachbarter Subreceiver 3 sind mit einem zentralen Heißluftsammler 27 verbunden, der die Heißluft in die Heißluftleitung 130 der Solarenergiegewinnungsanlage 100 leitet.
Am äußeren Rand der Subreceiver 3 und somit am äußeren Rand der Strahlungsempfangsstruktur sind anstelle von Absorbermodulen 11 Passivelemente 14 in die entsprechenden Heißluftrohre 21 eingesetzt und verschließen diese luftdicht.
In den 5 und 6 sind jeweils ein Absorbermodul 11 bzw. ein Passivelement 14 schematisch in einer Schnittdarstellung im in einem Heißluftrohr 21 eingesetzten Zustand gezeigt. Das Absorbermodul 11 weist einen kelchförmigen Absorberkopf 13 auf, der in den Heißluftkanal 19 mündet. Frontseitig weist der Absorberkopf 13 einen Absorberkörper 17 auf, der eine Strahlungsempfangsfläche 17a bildet. Das Heißluftrohr 21, das Teil der Tragstruktur 7 bildet, ist an der Innenseite über eine Isolierung 37 gegenüber der Tragstruktur 7 wärmeisoliert. In dem Heißluftrohr 21 ist ferner eine Drosselvorrichtung 39 angeordnet, die den Massenstrom der Prozessluft durch das Heißluftrohr 21 bestimmt. Die Tragstruktur 7 bildet eine Warmluftrückführung 35. Die Warmluftrückführung 35 ist über einen Warmluftstutzen 31 mit der Luftrückführung 170 verbunden (vgl. 4). Dadurch kann abgekühlte Prozessluft an den Heißluftrohren 21 vorbeigeführt werden und diese kühlen. Dazu sind Warmluftkanäle 41 vorgesehen, die parallel zu dem Heißluftrohr 21 verlaufen. Die Warmluftkanäle 41 münden in Zwischenräumen 40 zwischen benachbarten Absorbermodulen 11, so dass die rückgeführte Warmluft zwischen den Absorbermodulen ausgestoßen wird und somit an die Frontseite 1a des Receivers gelangt. Die rückgeführte Warmluft weist eine Restwärme auf, so dass diese dem System rückgeführt werden kann.
Das in 6 dargestellte Passivelement 14 ist in das Heißluftrohr 21 eingesetzt und wird über eine Klemmvorrichtung 43 in diesem befestigt. Dazu wird das Passivelement 14 mittels der Klemmvorrichtung 43 gegen die Drosselvorrichtung 39 gedrückt, so dass die Durchgangsöffnung der Drosselvorrichtung 39 luftdicht verschlossen wird. Dazu weist das Passivelement 14 eine erste Dichtvorrichtung 45 auf. Ferner greift das Passivelement 14 in den Warmluftkanal 41 ein, so dass auch dieser luftdicht verschlossen wird. Zum luftdichten Verschließen des Warmluftkanals 41 weist das Passivelement 14 eine zweite Dichtung 47 auf. Die Klemmvorrichtung 43 greift durch die Durchgangsöffnung des Drosselementes 39 hindurch und hintergreift die Drosselvorrichtung 39, wodurch das Passivelement 14 gegen die Drosselvorrichtung 39 gedrückt werden kann. Beispielsweise kann die Klemmvorrichtung 43 in der Art eines Klappdübels funktionieren.
Über das Passivelement 14 wird bewirkt, dass das entsprechende Heißluftrohr 21 luftdicht verschlossen wird, so dass aus diesem Heißluftrohr 21 keine Heißluft in Richtung der Frontseite 1a gelangen kann. Ferner wird erreicht, dass keine Prozessluft durch dieses Heißluftrohr 21 gesaugt wird, so dass in diesem Bereich eines Subreceivers 3 keine zusätzliche Heißluft erzeugt wird. Dadurch wird erreicht, dass benachbarte Absorberelemente 11 beispielsweise keine niedrigen Heißlufttemperaturen, die durch ein Absorbermodul 11, das anstelle des Passivelementes 14 eingesetzt wäre, erzeugt werden, ausgleichen müssen. Es hat sich herausgestellt, dass auf diese Weise geringere Druck- und Abstrahlungsverluste erzielt werden können, so dass der Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Receivers gesteigert ist.
Das Passivelement 14 kann beispielsweise aus einem wärmeisolierenden Material bestehen. Ferner kann die Frontseite 14a des Passivelementes 14 eine solare Strahlung reflektierende Oberfläche aufweisen, so dass beispielsweise ein Aufheizen des Passivelementes verhindert werden kann. Darüber hinaus kann durch eine diffuse Reflexion erreicht werden, dass ein Teil der von dem Passivelement 14 reflektierten solaren Strahlung in dem Bereich vor der Frontseite 1a des Receivers gelangen kann. Beispielsweise kann bei einer konkav gewölbten Frontseite 1a des Receivers 1 eine von einem Passivelement 14 diffus reflektierten Strahlung auf Absorbermodule reflektiert werden.

Claims

Receiver (1) für Solarenergiegewinnungsanlagen (100), mit einer Tragstruktur (7), die Absorbermodule (11) trägt, wobei die Absorbermodule (11) jeweils einen frontseitigen Absorberkörper (17) und einen Heißluftkanal (19) enthalten, wobei sich an jeden Heißluftkanal ein Heißluftrohr (21) anschließt und die Absorbermodule (11) jeweils von Prozessluft durchströmt werden, die als Wärmeträgermedium einem Verbraucher zugeführt wird, wobei mehrere Absorbermodule (11) zu einem Subreceiver (3) zusammengefasst sind und die Heißluftkanäle (19) dieser Absorbermodule (11) über die jeweiligen Heißluftrohre (21) in einen gemeinsamen Sammler (26) münden, und wobei mehrere Subreceiver die Strahlungsempfangsstruktur bilden, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Subreceiver (3) mindestens ein ein Heißluftrohr (21) luftdicht verschließendes Passivelement (14) angeordnet ist.
Receiver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Passivelement (14) am äußeren Rand eines Subreceivers (3) angeordnet ist.
Receiver nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Passivelement (14) am äußeren Rand der Strahlungsempfangsstruktur angeordnet ist.
Receiver nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsempfangsstruktur modular aufgebaut ist, wobei mehrere Subreceiver (3) den gleichen Aufbau besitzen.
Receiver nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Subreceiver (3) mindestens zwei Receivermodule (5) aufweist, wobei die Receivermodule (5) Teil der Tragstruktur (7) bilden und mehrere Absorbermodule (11) tragen und wobei die Receivermodule (5) den gleichen Aufbau besitzen.
Receiver nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere passive Elemente (14) mehrere Heißluftrohre (21) luftdicht verschließen, wobei die Anordnung der passiven Elemente (14) an die auf die Strahlungsempfangsstruktur auftreffende Strahlungsflussdichteverteilung angepasst ist.
Receiver nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Passivelement (14) eine Klemmvorrichtung (43) aufweist, die mit dem Heißluftrohr (21) zusammenwirkt.
Receiver nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Heißluftrohr (21) eine Drosselvorrichtung (39) aufweist, wobei das Passivelement (14) gegen die Drosselvorrichtung (39) geklemmt ist und dichtend an dieser anliegt.
Receiver nach einem der Ansprüche 1 bis 8 gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (7) eine Warmluftrückführung (35) bildet, wobei an jedem Heißluftrohr (21) ein Warmluftkanal (41) angeordnet ist und wobei das Passivelement (14) den Warmluftkanal (41) luftdicht abschließt.
Receiver nach einem der Ansprüche 1 bis 9 gekennzeichnet, dass das Passivelement (14) eine solare Strahlung reflektierende Oberfläche aufweist.
Receiver nach einem der Ansprüche 1 bis 10 gekennzeichnet, dass das Passivelement (14) aus einem wärmeisolierenden Material besteht.