DE102014222785A1

DE102014222785A1 - Receiver for solar energy generation

Info

Publication number: DE102014222785A1
Application number: DE102014222785.2A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Säck Jan Peter; Stefan Breuer; Christopher Förderer; René Cousin; Oliver Sturm
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV; Fachhochschule Koeln
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV; Fachhochschule Koeln
Priority date: 2014-11-07
Filing date: 2014-11-07
Publication date: 2016-05-12
Anticipated expiration: 2034-11-08
Also published as: DE102014222785B4

Abstract

Bei einem Receiver (1) für Solarenergiegewinnungsanlagen (100), zur Überhitzung eines Wärmeträgermediumdampfs oder zur Direktverdampfung des Wärmeträgermediums mittels konzentrierter Solarstrahlung, mit einem Hohlraum (3) mit einer Eintrittsöffnung (5), durch die konzentrierte Solarstrahlung in den Hohlraum (3) einleitbar ist und mit einer Vielzahl von Rohrleitungen (7) für das Wärmeträgermedium, ist vorgesehen, dass die Rohrleitungen (7) mit einem Mittelabschnitt (7b) entlang Seitenwänden des Hohlraums (3) angeordnet sind, wobei jeweils ein erster Endabschnitt (7a) der Rohrleitungen (7) an mindestens einen Verteiler (11) angeschlossen ist, wobei der Verteiler (11) die Eintrittsöffnung (5) zumindest teilweise umgibt.In a receiver (1) for solar energy recovery systems (100), for superheating a heat transfer medium vapor or for direct evaporation of the heat transfer medium by means of concentrated solar radiation, with a cavity (3) having an inlet opening (5) through which concentrated solar radiation into the cavity (3) can be introduced and with a plurality of pipes (7) for the heat transfer medium, it is provided that the pipes (7) are arranged with a central portion (7b) along side walls of the cavity (3), wherein in each case a first end portion (7a) of the pipes (7 ) is connected to at least one distributor (11), wherein the distributor (11) at least partially surrounds the inlet opening (5).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Receiver für Solarenergiegewinnungsanlagen, in dem ein Wärmeträgermediumdampf überhitzt werden kann oder in dem ein Wärmeträgermedium direkt verdampft werden kann.The present invention relates to a receiver for solar energy plants, in which a heat transfer medium vapor can be overheated or in which a heat transfer medium can be directly evaporated.

Eine Vielzahl von Solarenergiegewinnungsanlagen ist bekannt, bei denen mittels Spiegel Solarstrahlung auf einen Wärmetauscher, den sogenannten Receiver, konzentriert wird. A variety of solar energy recovery systems is known in which by means of mirror solar radiation is concentrated on a heat exchanger, the so-called receiver.

Bei Solarturmkraftwerken, die Solarstrahlung mittels nachgeführter Einzelspiegel, der Heliostate, auf einen sich auf einem Turm befindlichen Receiver lenken.For solar tower power plants that direct solar radiation by means of tracked individual mirrors, the heliostats, on a receiver located on a tower.

Bei Solarturmkraftwerken werden unterschiedliche Arten von Wärmeträgermedium verwendet, um die Wärmenergie von der Spitze des Turms zu einer weiteren Nutzung zu transportieren. Als Wärmeträgermedium werden beispielsweise Wasserdampf, Luft, Flüssigkeitsmischungen oder auch schüttfähige Festkörper verwendet. In solar tower power plants different types of heat transfer medium are used to transport the heat energy from the top of the tower for further use. As heat transfer medium, for example water vapor, air, liquid mixtures or bulk solids are used.

Ferner existieren erste Anlagen, bei denen in dem Receiver eine Direktverdampfung des Wärmeträgermediums erfolgt.Furthermore, there are first systems in which a direct evaporation of the heat transfer medium takes place in the receiver.

Bei sogenannten Hohlraumreceivern, die auch als Cavity-Receiver bezeichnet werden, wird ein Hohlraum mit einer Eintrittsöffnung gebildet, durch die die konzentrierte Solarstrahlung in den Hohlraum einleitbar ist. Dies hat den Vorteil, dass der Hohlraum als eine Art Falle für die Solarstrahlung wirkt und von Innenflächen des Hohlraums reflektierte Solarstrahlung in dem Hohlraum verbleibt und zur Erwärmung des Wärmeträgermediums genutzt werden kann. Das Wärmeträgermedium wird bei derartigen Receivern zumeist mittels Rohrleitungen dem Hohlraum zugeführt und dort erwärmt. In so-called cavity receivers, which are also referred to as cavity receivers, a cavity is formed with an inlet opening, through which the concentrated solar radiation can be introduced into the cavity. This has the advantage that the cavity acts as a kind of trap for the solar radiation and solar radiation reflected from inner surfaces of the cavity remains in the cavity and can be used to heat the heat transfer medium. The heat transfer medium is supplied in such receivers mostly by means of pipes to the cavity and heated there.

In derartigen Receivern kann Wärmeträgermediumdampf dem Receiver zugeführt werden, wobei der Dampf in dem Receiver überhitzt wird. Dabei wird der Wärmeträgermediumdampf von der der Eintrittsöffnung abgewandten Seite dem Hohlraum zugeführt.In such receivers heat transfer medium vapor can be supplied to the receiver, wherein the steam is overheated in the receiver. In this case, the heat transfer medium vapor is supplied from the side facing away from the inlet opening to the cavity.

Bei der Direktverdampfung des Wärmeträgermediums ist eine Durchströmung in diese Richtung ungünstig, da im Bereich der Eintrittsöffnung der höchste Wärmeeintrag vorliegt.In the direct evaporation of the heat transfer medium, a flow in this direction is unfavorable, since there is the highest heat input in the region of the inlet opening.

Ferner besteht bei Hohlraumreceivern grundsätzlich das Problem einer homogenen Verteilung des Wärmeträgermediums auf die einzelnen Rohrleitungen. Furthermore, in the case of cavity receivers there is basically the problem of a homogeneous distribution of the heat transfer medium to the individual pipelines.

Schließlich ist ein flexibler Einsatz der vorbekannten Receiver nur bedingt möglich, da konstruktiv bedingt nur eine Durchflussrichtung durch die Receiver möglich ist. Finally, a flexible use of the previously known receiver is only possible to a limited extent, since only one direction of flow through the receiver is possible due to the design.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Receiver für Solarenergiegewinnungsanlagen zu schaffen, der in vorteilhafter Weise für eine Direktverdampfung des Wärmeträgermediums geeignet ist. Ferner sollte bei dem Receiver möglichst eine verbesserte Verteilung des Wärmeträgermediums erreicht werden und ein flexiblerer Einsatz des Receivers möglich sein.It is therefore the object of the present invention to provide a receiver for solar energy recovery systems, which is advantageously suitable for direct evaporation of the heat transfer medium. Furthermore, an improved distribution of the heat transfer medium should be achieved in the receiver as possible and a more flexible use of the receiver be possible.

Die Erfindung ist definiert durch die Merkmale des Anspruchs 1.The invention is defined by the features of claim 1.

Der erfindungsgemäße Receiver für Solarenergiegewinnungsanlagen zur Erhitzung eines Wärmeträgermediumdampfes oder zur Direktverdampfung des Wärmeträgermediums mittels konzentrierter Solarstrahlung weist einen Hohlraum mit einer Eintrittsöffnung auf, durch die konzentrierte Solarstrahlung in den Hohlraum einleitbar ist. Der Receiver weist eine Vielzahl von Rohrleitungen für das Wärmeträgermedium auf. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitungen mit einem Mittelabschnitt entlang Seitenwänden des Hohlraums angeordnet sind, wobei jeweils ein erster Endabschnitt der Rohrleitungen an der Eintrittsöffnung an mindestens einen Verteiler angeschlossen ist, wobei der Verteiler die Eintrittsöffnung zumindest teilweise umgibt. The receiver according to the invention for solar energy recovery systems for heating a heat transfer medium vapor or for direct evaporation of the heat transfer medium by means of concentrated solar radiation has a cavity with an inlet through which concentrated solar radiation can be introduced into the cavity. The receiver has a plurality of pipes for the heat transfer medium. The invention is characterized in that the pipes are arranged with a central portion along side walls of the cavity, wherein in each case a first end portion of the pipes is connected at the inlet opening to at least one distributor, wherein the distributor at least partially surrounds the inlet opening.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Receivers sieht somit vor, dass der Verteiler für das Wärmeträgermedium direkt im Bereich der Eintrittsöffnung angeordnet ist, so dass der Verteiler zumindest teilweise direkt von konzentrierter Solarstrahlung bestrahlt werden kann und somit eine vorteilhafte Verdampfung des Wärmeträgermediums möglich ist, da das zu verdampfende Wärmeträgermedium direkt in dem Bereich der höchsten Sonneneinstrahlung in den Receiver eingeleitet wird.The inventive design of the receiver thus provides that the distributor for the heat transfer medium is arranged directly in the region of the inlet opening, so that the distributor can be at least partially directly irradiated by concentrated solar radiation and thus an advantageous evaporation of the heat transfer medium is possible because the vaporized Heat transfer medium is introduced directly into the area of the highest solar radiation in the receiver.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Verteiler eine an den Hohlraum anschließende, von dem Hohlraum nach außen verlaufende Schrägfläche aufweist. Mit anderen Worten: Der Verteiler weist eine Schrägfläche auf, die in Richtung zu dem Hohlraum hin geneigt ist. Eine derartige Schrägfläche hat den besonderen Vorteil, dass die konzentrierte Solarstrahlung auf die Schrägfläche treffen kann und somit ein vorteilhafter Wärmeeintrag in den Verteiler erfolgt. Die konzentrierte Solarstrahlung ist üblicherweise auf die Mitte der Eintrittsöffnung fokussiert. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Schrägfläche, die von dem Hohlraum nach außen wegführt, wird somit erreicht, dass auch Solarstrahlung, die außerhalb des Fokusbereiches ist, auf den Verteiler trifft und somit für die Wärmegewinnung genutzt werden kann. Die Schrägfläche vergrößert somit die Eintrittsöffnung in das Receiverrohr, indem der Verteiler die nach außen verlaufende Schrägfläche aufweist, so dass eine größere Menge an konzentrierter Solarstrahlung auf den für die Erwärmung des Wärmeträgermediums wirksamen Teil des Receivers trifft.It is preferably provided that the distributor has an adjoining the cavity, extending from the cavity to the outside inclined surface. In other words, the distributor has an inclined surface which is inclined towards the cavity. Such an inclined surface has the particular advantage that the concentrated solar radiation can strike the inclined surface and thus there is an advantageous heat input into the distributor. The concentrated solar radiation is usually focused on the center of the inlet opening. As a result of the oblique surface provided according to the invention, which leads away from the cavity to the outside, it is thus achieved that solar radiation which is outside the focus range also strikes the distributor and can therefore be used for heat generation. The Sloping surface thus increases the inlet opening in the receiver tube by the distributor has the outwardly extending inclined surface, so that a larger amount of concentrated solar radiation impinges on the effective for the heating of the heat transfer medium part of the receiver.

Dabei kann die Erfindung in vorteilhafter Weise vorsehen, dass der Verteiler mindestens eine Verteilerkammer aufweist, die in Fluidverbindung mit zumindest einem Teil der Rohrleitungen steht, wobei eine Wandung des Verteilerraums die Schrägfläche bildet. Somit kann auf die Schrägfläche treffende Solarstrahlung in vorteilhafter Weise unmittelbar an das in der Verteilerkammer angeordnete Wärmeträgermedium geleitet werden, wodurch dieses in vorteilhafter Weise erhitzt wird. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Verteiler drei Verteilerkammern mit gleichem Volumen aufweist. Eine derartige Anordnung hat sich als vorteilhaft für eine gleichmäßige Verteilung des Wärmeträgerfluids, insbesondere von verdampftem Wärmeträgerfluid, herausgestellt, da in den drei gleich großen Verteilerkammern vereinfacht ein gleichmäßiger Massenstrom und Druck bereitgestellt werden kann. Bei einer einzigen großen Verteilerkammer besteht grundsätzlich die Schwierigkeit, dass in einzelnen Bereichen der Verteilerkammer unterschiedliche Verhältnisse herrschen können, was zu einer inhomogenen Verteilung führen würde. In this case, the invention can advantageously provide that the distributor has at least one distribution chamber, which is in fluid communication with at least a part of the pipes, wherein a wall of the distributor space forms the inclined surface. Thus, solar radiation impinging on the inclined surface can advantageously be conducted directly to the heat transfer medium arranged in the distribution chamber, whereby it is heated in an advantageous manner. In a particularly preferred embodiment, it is provided that the distributor has three distribution chambers with the same volume. Such an arrangement has been found to be advantageous for a uniform distribution of the heat transfer fluid, in particular vaporized heat transfer fluid, as in the three equal distribution chambers simplified a uniform mass flow and pressure can be provided. In the case of a single large distribution chamber, there is basically the difficulty that different conditions may prevail in individual regions of the distribution chamber, which would lead to an inhomogeneous distribution.

Die Verteilerkammern können beispielsweise die Eintrittsöffnungen ringförmig umgeben. Insbesondere können die Verteilerkammern entlang eines Kreisrings um die Eintrittsöffnung angeordnet sein. Die Verteilerkammern haben somit einen Querschnitt, der eine Ringstückform aufweist. Eine derartige Ausgestaltung der Verteilerkammern hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt. The distribution chambers, for example, surround the inlet openings annular. In particular, the distribution chambers can be arranged along a circular ring around the inlet opening. The distribution chambers thus have a cross section which has a ring shape. Such a configuration of the distribution chambers has been found to be particularly advantageous.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wandungen der Verteilerkammern eine oder mehrere Schrägflächen bilden, die eine zu dem Hohlraum geneigte Trichterfläche bilden. Auf diese Weise kann in besonders vorteilhafter Weise ein Teil der konzentrierten Solarstrahlung, der auf den Verteiler gestrahlt wird, genutzt werden, um bereits einen großen Wärmeeintrag in dem Verteiler zu erreichen. Dadurch kann das Wärmeträgermedium bereits zumindest teilweise in dem Verteiler erwärmt bzw. verdampft werden. Ferner wird die auf die Schrägflächen fallende konzentrierte Solarstrahlung in vorteilhafter Weise in Richtung des Hohlraums gelenkt bzw. reflektiert. In a particularly preferred embodiment of the invention it is provided that the walls of the distribution chambers form one or more inclined surfaces which form a funnel surface inclined to the cavity. In this way, in a particularly advantageous manner, part of the concentrated solar radiation which is radiated onto the distributor can be used to already achieve a large heat input in the distributor. As a result, the heat transfer medium can already be at least partially heated or vaporized in the distributor. Furthermore, the concentrated solar radiation incident on the inclined surfaces is advantageously directed or reflected in the direction of the cavity.

Die Verteilerkammern können jeweils mit einem Zuleitungsrohr verbunden sein. The distribution chambers may each be connected to a supply pipe.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Receivers ist vorgesehen, dass eine erste und eine zweite Verteilerkammer zueinander symmetrisch in Bezug auf eine vertikale Spiegelebene angeordnet sind und es eine dritte Verteilerkammer spiegelsymmetrisch zu der vertikalen Spiegelebene ausgebildet ist. Eine derartige Anordnung hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, da die beiden symmetrisch in Bezug auf eine vertikale Spiegelebene angeordneten Verteilerkammern bei ungeregeltem oder gleich geregeltem Zulauf von Wärmeträgermedium stets die gleichen Massenstrom- bzw. Druckverhältnisse aufweisen. Somit ist lediglich eine Regelung bei der dritten Verteilerkammer notwendig, um die Verhältnisse in dieser Kammer an die Verhältnisse in der ersten und der zweiten Verteilerkammer anzupassen.In a particularly preferred embodiment of the receiver according to the invention it is provided that a first and a second distribution chamber are arranged symmetrically to each other with respect to a vertical mirror plane and there is a third distribution chamber is mirror-symmetrical to the vertical mirror plane. Such an arrangement has proven to be particularly advantageous, since the two distribution chambers arranged symmetrically with respect to a vertical mirror plane always have the same mass flow or pressure ratios in the case of an unregulated or identically controlled feed of heat transfer medium. Thus, only one control in the third distribution chamber is necessary to adjust the conditions in this chamber to the conditions in the first and the second distribution chamber.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die dritte Verteilerkammer oberhalb der ersten und der zweiten Verteilerkammer angeordnet ist. It can be provided that the third distribution chamber is arranged above the first and the second distribution chamber.

Eine derartige Anordnung hat sich in Bezug auf die Regelung des Massenstroms und Drucks für eine homogene Verteilung des Wärmeträgermediums in den Rohrleitungen als besonders vorteilhaft herausgestellt.Such an arrangement has been found to be particularly advantageous in terms of the control of the mass flow and pressure for a homogeneous distribution of the heat transfer medium in the pipelines.

Es kann vorgesehen sein, dass in dem Zuleitungsrohr der dritten Verteilerkammer ein Regelventil angeordnet ist. Über das Regelventil kann der Massenstrom und der Druck in der dritten Verteilerkammer geregelt werden und an die Verhältnisse in der ersten und zweiten Verteilerkammer angepasst werden. Da in den Zuleitungsrohren zu der ersten und der zweiten Verteilerkammer keine Regelventile notwendig sind, kann somit mit einem einzelnen Regelventil die homogene Verteilung des Wärmeträgermediums in die Rohrleitungen geregelt werden. Dadurch ist der konstruktive Aufwand bei dem erfindungsgemäßen Receiver sehr gering gehalten.It can be provided that a control valve is arranged in the supply pipe of the third distribution chamber. Via the control valve, the mass flow and the pressure in the third distribution chamber can be regulated and adapted to the conditions in the first and second distribution chamber. Since no control valves are necessary in the supply pipes to the first and the second distribution chamber, thus, with a single control valve, the homogeneous distribution of the heat transfer medium can be regulated in the pipes. As a result, the design effort in the receiver according to the invention is kept very low.

Die Erfindung kann in vorteilhafter Weise vorsehen, dass die Rohrleitungen in einem ersten Endabschnitt nach außen gebogen sind. Dadurch kann erreicht werden, dass der Verbindungsbereich zwischen dem Verteiler und den Rohrleitungen aus dem Bereich einer direkten Bestrahlung der konzentrierten Solarstrahlung weggeführt sind und somit thermische Belastungen auf den Verbindungsbereich reduziert werden können. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Rohrleitungen auf der von der der Solareinstrahlung abgewandten Seite des Verteilers an den Verteiler angeschlossen sind. Die Verbindungsbereiche zwischen Verteiler und Rohrleitungen sind somit von dem Verteiler abgeschattet.The invention may advantageously provide that the pipelines are bent outwards in a first end section. It can thereby be achieved that the connection region between the distributor and the pipes is led away from the region of direct irradiation of the concentrated solar radiation and thus thermal loads on the connection region can be reduced. It can be provided that the pipes are connected on the side facing away from the solar radiation side of the distributor to the manifold. The connection areas between distributor and pipelines are thus shaded by the distributor.

Die Endabschnitte können beispielsweise in einem Winkel von maximal 90° nach außen gebogen sein. Die Rohrleitungen können beispielsweise mittels Winkelstücken an dem Verteiler angebracht werden, so dass die Rohrleitungen an in axialer Richtung des Receivers verlaufende Anschlussstutzen des Verteilers angeschlossen werden können. The end portions may be bent outwards, for example, at an angle of at most 90 °. The pipes can, for example be mounted by means of elbows on the manifold, so that the pipes can be connected to extending in the axial direction of the receiver connecting piece of the manifold.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass ein Mantelrohr die Rohrleitungen umgibt, wobei das Mantelrohr Seitenwände des Hohlraums bildet. Das Mantelrohr kann beispielsweise aus Halbschalen bestehen. Vorzugsweise besteht das Mantelrohr aus Isoliermaterial.It is preferably provided that a jacket tube surrounds the pipelines, wherein the jacket tube forms side walls of the cavity. The jacket tube may for example consist of half-shells. Preferably, the jacket tube consists of insulating material.

Das Mantelrohr hat den Vorteil, dass die Rohrleitungen auch beabstandet voneinander im Mittelabschnitt angeordnet sein können, ohne dass Solarstrahlung, die zwischen den Rohrleitungen durchdringt, für die weitere Nutzung verlorengeht. Das Mantelrohr kann die zwischen den Rohrleitungen durchdringende Strahlung reflektieren bzw. absorbieren, so dass die Strahlung den Rohrleitungen zurückgeführt wird bzw. von dem Mantelrohr aufgenommen wird, wodurch es zu einer Erwärmung des gesamten Hohlraumes kommt.The jacket tube has the advantage that the pipes can also be arranged at a distance from each other in the central portion without solar radiation that penetrates between the pipes is lost for further use. The jacket tube can reflect or absorb the radiation penetrating between the pipes, so that the radiation is returned to the pipes or is taken up by the jacket pipe, resulting in heating of the entire cavity.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Mantelrohr an der von der Eintrittsöffnung abgewandten Seite mittels einer Platte verschlossen ist, wobei die Rohrleitungen die Platte durchdringen. Dadurch werden Wärmeverluste in der von der Eintrittsöffnung abgewandten Seite vermieden. Ferner kann mittels der Platte Solarstrahlung, die bis an die der Eintrittsöffnung abgewandten Seite des Hohlraums gelangt, von der Platte reflektiert oder absorbiert werden. Dadurch können hinter dem Hohlraum angeordnete Teile des Receivers vor der Solarstrahlung geschützt werden.In one embodiment of the invention can be provided that the jacket tube is closed at the side remote from the inlet opening side by means of a plate, wherein the pipes penetrate the plate. As a result, heat losses are avoided in the side facing away from the inlet opening. Furthermore, solar radiation, which reaches the side of the cavity facing away from the inlet opening, can be reflected or absorbed by the plate by means of the plate. As a result, behind the cavity arranged parts of the receiver can be protected from the solar radiation.

Das Mantelrohr und/oder die Platte können aus einem keramischen Material bestehen, beispielsweise Aluminiumoxid. Das keramische Material kann ein Isolationsmaterial sein, das beispielsweise vakuumgepresst ist.The jacket tube and / or the plate may consist of a ceramic material, for example alumina. The ceramic material may be an insulating material that is vacuum-pressed, for example.

Beim erfindungsgemäßen Receiver muss der Hohlraum nicht notwendigerweise vollständig von den Seitenwänden umgeben sein. Es besteht auch die Möglichkeit, dass die Seitenwände unterbrochen sind, beispielsweise um die ersten Endabschnitte der Rohrleitungen aus dem Hohlraum herauszuführen. Beispielsweise kann die Unterbrechung der Seitenwände zwischen dem Verteiler und dem Mantelrohr gebildet sein. Auch ist es im Rahmen der Erfindung möglich, dass der Verteiler einen Teil der Seitenwände des Hohlraums bildet. In the receiver according to the invention, the cavity need not necessarily be completely surrounded by the side walls. There is also the possibility that the side walls are broken, for example, to lead out of the cavity the first end portions of the pipes. For example, the interruption of the side walls between the manifold and the jacket tube may be formed. It is also possible within the scope of the invention for the distributor to form part of the side walls of the cavity.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Rohrleitungen in einem zweiten Endbereich Dehnungskompensationseinrichtungen aufweisen. Dadurch kann eine Wärmerichtung, die bei den Rohrleitungen in axialer Richtung der Rohrleitungen erfolgt, ausgeglichen werden, so dass Spannungen in Rohrleitungen und Belastungen der Anschlüsse der Rohrleitungen vermieden werden.It is preferably provided that the pipes have expansion compensation devices in a second end region. As a result, a heat seal, which takes place in the pipelines in the axial direction of the pipes to be compensated, so that stresses in piping and loads on the connections of the pipes are avoided.

Die Dehnungskompensationseinrichtungen können durch Ausbiegungen der Rohrleitungen gebildet sein. Bei einer Ausdehnung der Rohrleitungen würde dann die Ausbiegung lediglich weiter nach außen gedrückt und somit kann die Ausdehnung kompensiert werden.The expansion compensation devices may be formed by bends of the pipes. With an expansion of the pipes, the deflection would then only be pressed further outwards, and thus the expansion can be compensated.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Rohrleitungen mit dem zweiten Endbereich an einem Sammler angeschlossen sind. Mit diesem kann das erhitzte Wärmeträgermedium in vorteilhafter Weise gesammelt und der weiteren Verwendung zugeführt werden. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Sammler einen Sammelraum aufweist, der einen ersten Raumbereich mit einem kreisförmigen Querschnitt, in dem die Rohrleitungen angeschlossen sind, und einen zweiten Raumbereich mit kreisförmigem Querschnitt aufweist, wobei der erste Raumbereich in den zweiten Raumbereich übergeht. In dem zweiten Raumbereich kann beispielsweise eine zentrale Rohrleitung zum Abführen des Wärmeträgermediums angeschlossen sein. Ein derartiger Aufbau des Sammlers hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, da das erhitzte Wärmeträgermedium zunächst in einer Ringströmung im ersten Raumbereich geführt wird, bevor es anschließend in den zweiten Raumbereich mit kreisförmigem Querschnitt gelangt.It is preferably provided that the pipes are connected to the second end portion of a collector. With this, the heated heat transfer medium can be advantageously collected and supplied for further use. Preferably, it is provided that the collector has a collecting space, which has a first space area with a circular cross section, in which the pipelines are connected, and a second space area with a circular cross section, wherein the first space area merges into the second space area. In the second space region, for example, a central pipe for discharging the heat transfer medium may be connected. Such a structure of the collector has been found to be particularly advantageous since the heated heat transfer medium is first conducted in a ring flow in the first space area, before it then passes into the second space region with a circular cross section.

Dabei kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass der Durchmesser der Innenwandung des zweiten Raumbereichs kleiner ist als der Durchmesser der äußeren Innenwandung des ersten Raumbereichs, wobei sich die Innenwandung in einem Übergangsbereich zwischen den Raumbereichen kontinuierlich verjüngt. Somit entsteht zwischen dem Übergangsbereich und dem zweiten Raumbereich für eine Wärmeträgermediumströmung in Richtung von dem ersten Raumbereich in den zweiten Raumbereich ein Diffusor, wodurch die Strömung abgebremst wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass sich der Übergangsbereich von dem ersten Raumbereich in Richtung des zweiten Raumbereichs zunächst verjüngt und dann wieder erweitert, so dass in dem Übergangsbereich eine Venturi-Düse gebildet ist. It can be provided in an advantageous manner that the diameter of the inner wall of the second space region is smaller than the diameter of the outer inner wall of the first space region, wherein the inner wall continuously tapers in a transition region between the space regions. Thus, between the transition region and the second space region for a heat transfer medium flow in the direction of the first space region in the second space region, a diffuser, whereby the flow is decelerated. It can also be provided that the transition region first tapers from the first spatial region in the direction of the second spatial region and then expands again, so that a Venturi nozzle is formed in the transitional region.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die innere Innenwandung des ersten Raumbereichs eine in den Sammlerraum ragende Fläche mit der Form eines Kegelmantels bildet. Eine derartige Ausgestaltung der Innenwandung des ersten Raumbereichs hat sich zur Zusammenführung der Strömung zum zweiten Raumbereich hin als besonders vorteilhaft herausgestellt. Preferably, it is provided that the inner inner wall of the first space region forms a projecting into the collector space surface with the shape of a cone sheath. Such a configuration of the inner wall of the first spatial region has proven to be particularly advantageous for bringing the flow into the second spatial region.

Der erfindungsgemäße Sammler hat ferner den Vorteil, dass die Strömungsrichtung in dem erfindungsgemäßen Receiver auch umgekehrt werden kann, da mittels des erfindungsgemäßen Sammlers auch eine Verteilung von Wärmeträgermedium an die an den ersten Raumbereich angeschlossenen Rohrleitungen erfolgen kann. Bei einer derartigen Betriebsweise funktioniert der erfindungsgemäße Verteiler dann als Sammler und das Wärmeträgermedium wird über die an den Verteilerkammern angeschlossenen Zuleitungsrohre abgeführt. The collector according to the invention also has the advantage that the flow direction in the Receiver according to the invention can also be reversed, since by means of the collector according to the invention also a distribution of heat transfer medium can be made to the connected to the first space area pipelines. In such an operating mode, the distributor according to the invention then functions as a collector and the heat transfer medium is discharged via the supply pipes connected to the distribution chambers.

Bei dem erfindungsgemäßen Sammler, der in umgekehrte Strömungsrichtung als Verteiler betrieben wird, hat die in dem Übergangsbereich vorliegende, von dem zweiten Raumbereich in Richtung des ersten Raumbereichs erfolgende Querschnittserweiterung die Wirkung, dass ein Diffusor gebildet wird, wodurch bei dieser Betriebsrichtung eine vorteilhafte Verteilung des Wärmeträgermediums in die Rohrleitungen erfolgt.In the collector according to the invention, which is operated in the reverse flow direction as a distributor, the present in the transition region, taking place from the second space region in the direction of the first space region cross-sectional enlargement has the effect that a diffuser is formed, whereby an advantageous distribution of the heat transfer medium in this operating direction into the pipelines.

Der zuvor beschriebene erfindungsgemäße Sammler hat auch eigenständige Bedeutung, d.h. er kann auch unabhängig von dem erfindungsgemäßen Receiver mit der speziellen Ausgestaltung des Verteilers verwendet werden.The collector of the invention described above also has independent significance, i. it can also be used independently of the receiver according to the invention with the special design of the distributor.

Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Figuren näher erläutert.In the following the invention will be explained in more detail with reference to the following figures.

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Ansicht eines Solarkraftwerks, 1 a schematic view of a solar power plant,

2 ein schematischer Längsschnitt des erfindungsgemäßen Receivers, 2 a schematic longitudinal section of the receiver according to the invention,

3 eine schematische Schnittdarstellung eines Verteilers des erfindungsgemäßen Receivers und 3 a schematic sectional view of a distributor of the receiver according to the invention and

4 eine schematische Schnittdarstellung eines Sammlers des erfindungsgemäßen Receivers. 4 a schematic sectional view of a collector of the receiver according to the invention.

In 1 ist ein Solarkraftwerk 100 schematisch dargestellt. Sonnenlicht wird über Heliostate 110 eines Heliostatfeldes 120 auf einen erfindungsgemäßen Receiver 1, der in einem Turm 105 angeordnet ist, reflektiert. Durch den Receiver 1 wird ein Wärmeträgermedium geleitet. Das Wärmeträgermedium kann in flüssigem Zustand oder bereits dampfförmig in den Receiver 1 eingeleitet werden, so dass entweder eine Erwärmung des flüssigen Wärmeträgermediums oder eine Direktverdampfung in dem Receiver 1 erfolgt bzw. der Wärmeträgermediumdampf überhitzt wird. Die Erhitzung des Wärmeträgermediums erfolgt mittels der über die Heliostate 110 konzentrierten Solarstrahlung. Über einen Leitungsbereich 160 wird der flüssige Wärmeträger oder der Dampf einem Verbraucher zugeführt. Der Verbraucher kann beispielsweise eine Dampfturbine 150 sein, der einem Kondensator 170 nachgeschaltet ist, so dass der Receiver Teil eines Wasserdampfkreislaufs ist. Auch ist es möglich, dass mittels des Receivers 1 überhitzter Dampf zum Betrieb einer Hochtemperaturelektrolyse bereitgestellt wird. In 1 is a solar power plant 100 shown schematically. Sunlight is over heliostats 110 a heliostat field 120 to a receiver according to the invention 1 in a tower 105 is arranged, reflected. Through the receiver 1 a heat transfer medium is passed. The heat transfer medium can be in the liquid state or already in vapor form in the receiver 1 be initiated, so that either a heating of the liquid heat transfer medium or a direct evaporation in the receiver 1 takes place or the heat transfer medium vapor is overheated. The heating of the heat transfer medium by means of the heliostats 110 concentrated solar radiation. Over a line area 160 the liquid heat carrier or the steam is supplied to a consumer. The consumer can, for example, a steam turbine 150 its a capacitor 170 is downstream, so that the receiver is part of a steam cycle. It is also possible that by means of the receiver 1 superheated steam is provided for operating a high temperature electrolysis.

In 2 ist der erfindungsgemäße Receiver 1 schematisch in einer Längsschnittdarstellung gezeigt. Der Receiver 1 ist als Hohlraumreceiver ausgeführt.In 2 is the receiver according to the invention 1 shown schematically in a longitudinal sectional view. The receiver 1 is designed as a cavity receiver.

Der Receiver 1 weist eine Vielzahl von Rohrleitungen 7 auf, die sich in axialer Richtung durch den Hohlraum 3 erstreckend angeordnet sind. Die Rohrleitungen 7 weisen einen ersten Endabschnitt 7a, einen Mittelabschnitt 7b und einen zweiten Endabschnitt 7c auf. Um den Mittelabschnitt 7b der Rohrleitungen ist ein Mantelrohr 9 angeordnet, das Seitenwände des Hohlraums 3 bildet. Der Mittelabschnitt 7b der Rohrleitungen 7 erstreckt sich somit entlang der durch das Mantelrohr 9 gebildeten Seitenwände des Hohlraums 3. Die Rohrleitungen 7 sind ringförmig nebeneinander angeordnet. The receiver 1 has a variety of piping 7 on, extending in the axial direction through the cavity 3 are arranged extending. The pipelines 7 have a first end portion 7a , a middle section 7b and a second end portion 7c on. Around the middle section 7b the piping is a jacket pipe 9 arranged the side walls of the cavity 3 forms. The middle section 7b the piping 7 thus extends along the through the jacket tube 9 formed side walls of the cavity 3 , The pipelines 7 are arranged in a ring next to each other.

Der erfindungsgemäße Receiver 1 hat den Vorteil, dass die in dem Hohlraum 3 angeordneten Rohrleitungen 7 zumindest teilweise direkt bestrahlt werden können, da die durch die Eintrittsöffnung 5 einfallende konzentrierte Solarstrahlung zentral zwischen die Rohrleitungen 7 einfällt und dann auf die Rohrleitungen 7 trifft.The receiver according to the invention 1 has the advantage of being in the cavity 3 arranged pipelines 7 at least partially can be directly irradiated, as through the inlet opening 5 incident concentrated solar radiation centrally between the pipelines 7 and then on the pipes 7 meets.

Die Rohrleitungen 7 sind mit dem ersten Endabschnitt 7a an einen Verteiler 11 angeschlossen. Der Verteiler 11 umgibt die Eintrittsöffnung 5 und bildet somit ebenfalls einen Teil der Seitenwände des Hohlraums 3.The pipelines 7 are with the first end section 7a to a distributor 11 connected. The distributor 11 surrounds the inlet opening 5 and thus also forms part of the sidewalls of the cavity 3 ,

Zum Anschluss an den Verteiler 11 sind die Rohrleitungen 7 in dem Endabschnitt 7a nach außen gebogen und mittels Verbindungsstücken 13 an dem Verteiler 11 angeschlossen. Zwischen dem Verteiler 11 und dem Mantelrohr 9 ist hierfür ein Spalt 15 gebildet, in den sich die Endabschnitte 7a der Rohrleitungen 7 erstrecken. Durch eine derartige Anordnung befinden sich die Verbindungsstücke 13 auf der von der Sonneneinstrahlung abgewandten Seite des Verteilers 11 und wären somit von diesen abgeschattet. Dadurch wird die thermische Belastung auf die Verbindungsstücke 13 reduziert.For connection to the distributor 11 are the pipelines 7 in the end section 7a bent outwards and by means of connectors 13 at the distributor 11 connected. Between the distributor 11 and the jacket tube 9 there is a gap for this 15 formed, in which the end sections 7a the piping 7 extend. By such an arrangement are the connectors 13 on the side facing away from the sun radiation of the distributor 11 and thus would be shadowed by them. This will increase the thermal load on the connectors 13 reduced.

Der Verteiler 11 umgibt die Eintrittsöffnung 5 ringförmig und weist eine von dem Hohlraum 3 nach außen hin verlaufende Schrägfläche 17 auf. Dadurch wird eine zu dem Hohlraum 3 geneigte Trichterfläche gebildet.The distributor 11 surrounds the inlet opening 5 annular and has one of the cavity 3 outwardly sloping surface 17 on. This becomes one to the cavity 3 inclined funnel surface formed.

Die mittels der Heliostate konzentrierte Solarstrahlung trifft bei dem Einleiten in den Hohlraum teilweise auf die Schrägfläche 17, so dass der Verteiler 11 durch die Solarstrahlung erwärmt wird und in dem Verteiler 11 befindliches Wärmeträgermedium bereits in dem Verteiler 11 erwärmt wird. The concentrated by the heliostats solar radiation strikes in the introduction into the cavity partially on the inclined surface 17 so that the distributor 11 is heated by the solar radiation and in the distributor 11 located heat transfer medium already in the distributor 11 is heated.

Dazu weist der Verteiler, wie am besten aus 3 ersichtlich ist, drei Verteilerkammern 19a, 19b, 19c auf, die die Eintrittsöffnung 5 ringförmig umgeben. Die Schrägfläche 17 bildet dabei eine Wandung der Verteilerkammern 19a–19c. Die Verteilerkammern 19a–19c sind jeweils mit einem Zuleitungsrohr 21 verbunden.For this purpose, the distributor, as best of 3 it can be seen, three distribution chambers 19a . 19b . 19c on that the entrance opening 5 surrounded by a ring. The inclined surface 17 forms a wall of the distribution chambers 19a - 19c , The distribution chambers 19a - 19c are each with a supply pipe 21 connected.

Eine erste und eine zweite Verteilerkammer 19a und 19b sind dabei zueinander symmetrisch in Bezug auf eine vertikale Spiegelebene S angeordnet. Eine dritte Verteilerkammer 19c ist spiegelsymmetrisch zu der vertikalen Spiegelebene ausgebildet. Dabei befindet sich die dritte Verteilerkammer 19c oberhalb der ersten und der zweiten Verteilerkammer 19a, 19b.A first and a second distribution chamber 19a and 19b are arranged symmetrically with respect to each other with respect to a vertical mirror plane S. A third distribution chamber 19c is formed mirror-symmetrically to the vertical mirror plane. This is the third distribution chamber 19c above the first and second distribution chambers 19a . 19b ,

Die auf die Schrägfläche 17 auftreffende Solarstrahlung erwärmt die Schrägfläche 17, so dass eine vorteilhafte Wärmeübertragung auf das in den Verteilerkammern 19a–19c enthaltene Wärmeträgerfluid erfolgt. The on the inclined surface 17 impinging solar radiation heats the inclined surface 17 , so that a beneficial heat transfer to that in the distribution chambers 19a - 19c contained heat transfer fluid takes place.

Durch die Ausbildung der Verteilerkammern 19a–19c mit gleichem Volumen kann in vorteilhafter Weise eine gleichmäßige Verteilung des Wärmeträgerfluids in die Rohrleitungen 7 erreicht werden. Dabei wird durch die symmetrische Anordnung der ersten und zweiten Verteilerkammer 19a und 19b erreicht, dass die ersten und zweiten Verteilerkammern 19a und 19b stets die gleichen Massenstrom- bzw. Druckverhältnisse aufweisen, wenn der Zulauf durch die Zuleitungsrohre 21, die an die erste und zweite Verteilerkammer 19a und 19b angeschlossen sind, ungeregelt oder gleichgeregelt ist. Um in der dritten Verteilerkammer 19c Massenstrom- bzw. Druckverhältnisse zu schaffen, die an die Massenstrom- und Druckverhältnisse in der ersten und zweiten Verteilerkammer 19a, 19b angepasst sind, ist in dem Zulauf 21 zu der dritten Verteilerkammer 19c ein Regelventil 23 angeordnet.Through the formation of distribution chambers 19a - 19c with the same volume can advantageously a uniform distribution of the heat transfer fluid in the pipes 7 be achieved. This is due to the symmetrical arrangement of the first and second distribution chamber 19a and 19b achieved that the first and second distribution chambers 19a and 19b always have the same mass flow or pressure conditions when the inlet through the supply pipes 21 connected to the first and second distribution chamber 19a and 19b connected, unregulated or regulated. To in the third distribution chamber 19c Mass flow or pressure conditions to create, the mass flow and pressure conditions in the first and second distribution chamber 19a . 19b are adjusted, is in the inlet 21 to the third distribution chamber 19c a control valve 23 arranged.

Wie in 2 dargestellt ist, weisen die Rohrleitungen 7 an dem zweiten Endbereich 7c Dehnungskompensationseinrichtungen 25 auf, die in Form von Ausbiegungen der Rohrleitungen 7 gebildet sind. Bei einer Wärmeausdehnung der Rohrleitungen 7 biegen sich diese Ausbiegungen lediglich weiter nach außen, so dass die Ausdehnung kompensiert werden kann.As in 2 is shown, have the piping 7 at the second end region 7c Expansion compensators 25 on, in the form of bends of the pipes 7 are formed. At a thermal expansion of the pipes 7 These bends bend only further outward, so that the expansion can be compensated.

Mit dem zweiten Endbereich 7c sind die Rohrleitungen 7 an einen Sammler 27 angeschlossen. Der Sammler 27 ist in 4 schematisch im Längsschnitt dargestellt. Der Sammler 27, der auch eigenständige erfinderische Bedeutung hat, besitzt einen Sammlerraum 29, der aus einem ersten Raumbereich 29a und einem zweiten Raumbereich 29b besteht.With the second end area 7c are the pipelines 7 to a collector 27 connected. The collector 27 is in 4 shown schematically in longitudinal section. The collector 27 , which also has independent inventive significance, owns a collector's room 29 coming from a first room area 29a and a second room area 29b consists.

Der erste Raumbereich 29a hat einen kreisringförmigen Querschnitt. An dem ersten Raumbereich 29a sind die Rohrleitungen 7 angeschlossen. Der erste Raumbereich 29a geht mittels eines Übergangsbereichs 29c in den zweiten Raumbereich 29b über, der einen kreisförmigen Querschnitt besitzt.The first room area 29a has a circular cross-section. At the first room area 29a are the pipelines 7 connected. The first room area 29a goes through a transition area 29c in the second room area 29b over, which has a circular cross-section.

Der Durchmesser d der Innenwandung des zweiten Raumbereichs 29b ist kleiner als der Durchmesser D der äußeren Innenwandung des ersten Raumbereichs 29a. Dadurch verjüngt sich die Innenwandung innerhalb des Übergangsbereichs 29c, wodurch zwischen dem Übergangsbereich 29c und dem zweiten Raumbereich 29b ein Diffusor gebildet wird, wodurch die Strömung abgebremst wird.The diameter d of the inner wall of the second space area 29b is smaller than the diameter D of the outer inner wall of the first space area 29a , As a result, the inner wall tapers within the transition region 29c , whereby between the transition area 29c and the second room area 29b a diffuser is formed, whereby the flow is decelerated.

Der erste Raumbereich 29a und ein Teil des Übergangsbereichs 29c weist eine innere Innenwandung 35 auf, die durch eine in den Sammlerraum 29 ragende Fläche mit der Form eines Kegelmantels gebildet ist. Mittels einer derart geformten inneren Innenwandung 35 kann die in den ersten Raumbereich 29a einströmende Wärmeträgerfluidströmung in vorteilhafter Weise zusammengeführt und in den zweiten Raumbereich mit kreisförmigem Querschnitt geleitet werden.The first room area 29a and part of the transition area 29c has an inner inner wall 35 on, passing through one in the collector's room 29 projecting surface is formed with the shape of a cone sheath. By means of such a shaped inner inner wall 35 can be in the first room area 29a inflowing heat transfer fluid flow are brought together in an advantageous manner and directed into the second space region with a circular cross-section.

Der Betrieb des erfindungsgemäßen Receivers 1 erfolgt üblicherweise, indem ein Wärmeträgermedium durch die Zuleitungsrohre 21 in die Verteilerkammern 19a–19c geleitet wird. Die konzentrierte Solarstrahlung, die durch die Eintrittsöffnung 5 gestrahlt wird, trifft zum Teil auf die Schrägflächen 17 des Verteilers 11, so dass das in den Verteilerkammern 19a–19c enthaltene Wärmeträgermedium erwärmt wird. Bei der Leitung durch das Wärmeträgermedium durch die Rohrleitung 7 und somit durch den Hohlraum 3 wird das Wärmeträgermedium durch die mittels der Solarstrahlung in den Hohlraum 3 eingebrachte Energie weiter erwärmt. In dem Sammler 27 wird das Wärmeträgermedium gesammelt und einer weiteren Verwendung zugeführt.The operation of the receiver according to the invention 1 usually takes place by a heat transfer medium through the supply pipes 21 into the distribution chambers 19a - 19c is directed. The concentrated solar radiation passing through the inlet 5 is blasted, meets in part on the inclined surfaces 17 of the distributor 11 so that's in the distribution chambers 19a - 19c contained heat transfer medium is heated. When passing through the heat transfer medium through the pipeline 7 and thus through the cavity 3 is the heat transfer medium through the means of solar radiation in the cavity 3 introduced energy further heated. In the collector 27 the heat transfer medium is collected and sent for further use.

Das Wärmeträgermedium kann bei dieser Funktionsweise entweder in flüssiger Form in den Receiver eingeleitet werden, wobei in dem Receiver 1 eine Direktverdampfung stattfinden kann. Dabei kann dann bereits eine teilweise Verdampfung in dem Verteiler 17 erfolgen. Auch ist es möglich, den erfindungsgemäßen Receiver mit Wärmeträgermediumdampf zu betreiben, so dass in dem Receiver 1 eine Überhitzung des Dampfes stattfindet. The heat transfer medium can be introduced in this mode either in liquid form in the receiver, wherein in the receiver 1 a direct evaporation can take place. In this case, then already a partial evaporation in the distributor 17 respectively. It is also possible to operate the receiver according to the invention with heat transfer medium vapor, so that in the receiver 1 Overheating of the steam takes place.

Der erfindungsgemäße Receiver 1 hat den Vorteil, dass auch ein Betrieb in umgekehrter Flussrichtung stattfinden kann. Dabei wirkt der Sammler 27 als Verteiler und der Verteiler 11 hat die Funktion eines oder mehrerer Sammler. Dabei hat die besondere Ausgestaltung des Sammlers 27 den Vorteil, dass eine Verteilung von in umgekehrter Flussrichtung in den Sammler 27 eingeleitetem Wärmeträgermedium auf die Rohrleitungen 7 in vorteilhafter Weise erfolgen kann.The receiver according to the invention 1 has the advantage that also operation in the reverse flow direction can take place. The collector works here 27 as a distributor and distributor 11 has the function of one or more collectors. It has the special design of the collector 27 the advantage of having a distribution of in reverse flow in the collector 27 introduced heat transfer medium to the pipes 7 can be done in an advantageous manner.

Der Sammler 27 kann, wie in 2 dargestellt ist, teilweise von einem zweiten Mantelrohr 9a umgeben sein. Dieses zweite Mantelrohr 9a kann auch den zweiten Endbereich 7c der Rohrleitungen umgeben. The collector 27 can, as in 2 is shown, partially of a second jacket tube 9a be surrounded. This second casing pipe 9a can also be the second end area 7c surrounded by pipelines.

Das Mantelrohr 9 kann ferner eine nicht dargestellte Platte aufweisen, mittels der der Hohlraum 3 auf der von der Eintrittsöffnung 5 abgewandten Seite verschlossen ist. Die Rohrleitungen 7 erstrecken sich dabei durch die Platte hindurch. Eine derartige Platte hat den Vorteil, dass hinter der Platte angeordnete Apparaturen, wie beispielsweise die zweiten Endbereiche 7c der Rohrleitungen oder die Dehnungskompensationseinrichtungen 25, gegenüber in den Hohlraum 3 eindringender Solarstrahlung oder Wärmestrahlung geschützt sind.The jacket tube 9 may further comprise a plate, not shown, by means of which the cavity 3 on the from the entrance opening 5 opposite side is closed. The pipelines 7 extend through the plate. Such a plate has the advantage that behind the plate arranged equipment, such as the second end portions 7c the piping or the expansion compensation devices 25 , opposite to the cavity 3 penetrating solar radiation or heat radiation are protected.

Das Mantelrohr 9 und/oder das zweite Mantelrohr 9a können beispielsweise aus Halbschalen aus Isoliermaterial bestehen. Insbesondere kann zur Bildung der Mantelrohre ein keramisches Material, beispielsweise Aluminiumoxid verwendet werden.The jacket tube 9 and / or the second jacket tube 9a may for example consist of half shells of insulating material. In particular, a ceramic material, for example aluminum oxide, can be used to form the jacket tubes.

Claims

Receiver ( 1 ) for solar energy production plants ( 100 ), for overheating a heat transfer medium vapor or for direct evaporation of the heat transfer medium by means of concentrated solar radiation, with a cavity ( 3 ) with an inlet opening ( 5 ), through the concentrated solar radiation into the cavity ( 3 ) and with a plurality of pipelines ( 7 ) for the heat transfer medium, characterized in that the pipelines ( 7 ) with a middle section ( 7b ) along sidewalls of the cavity ( 3 ) are arranged, wherein in each case a first end portion ( 7a ) of pipelines ( 7 ) to at least one distributor ( 11 ), the distributor ( 11 ) the entrance opening ( 5 ) at least partially surrounds.

Receiver according to claim 1, characterized in that the distributor ( 11 ) one to the cavity ( 3 ) subsequent, from the cavity ( 3 ) outwardly sloping surface ( 17 ) having.

Receiver according to claim 2, characterized in that the distributor ( 11 ) at least one distribution chamber ( 19a , b, c) in fluid communication with at least a part of the pipelines ( 7 ), wherein a wall of the distributor space ( 19a , b, c) the inclined surface ( 17 ).

Receiver according to claim 3, characterized in that the distributor ( 11 ) three distribution chambers ( 19a , b, c) has the same volume.

Receiver according to claim 4, characterized in that the distribution chambers ( 19a , b, c) the inlet opening ( 5 ) surrounded annularly.

Receiver according to claim 4 or 5, characterized in that the walls of the distribution chambers ( 19a , b, c) form one or more inclined surfaces, one to the cavity ( 3 ) form an inclined funnel surface.

Receiver according to one of claims 4 to 6, characterized in that the distribution chambers ( 19a , b, c) each with a supply pipe ( 21 ) are connected.

Receiver according to one of claims 4 to 7, characterized in that a first and a second distribution chamber ( 19a , b) are arranged symmetrically with respect to each other with respect to a vertical mirror plane (S) and that a third distribution chamber ( 19c ) is mirror-symmetrical to the vertical mirror plane (S) is formed.

Receiver according to claim 8, characterized in that the third distribution chamber ( 19c ) above the first and the second distribution chamber ( 19a , b) is arranged.

Receiver according to claim 8 or 9, characterized in that in the supply pipe ( 21 ) of the third distribution chamber ( 19c ) a control valve ( 23 ) is arranged.

Receiver according to one of claims 1 to 10, characterized in that a jacket tube ( 9 ) the pipelines ( 7 ), wherein the jacket tube ( 9 ) Sidewalls of the cavity ( 3 ).

Receiver according to one of claims 1 to 11, characterized in that the pipelines ( 7 ) in a second end region ( 7c ) Expansion Compensation Devices ( 25 ) exhibit.

Receiver according to one of claims 1 to 12, characterized in that the pipelines ( 7 ) with a second end region ( 7c ) to a collector ( 27 ) are connected.

Receiver according to claim 13, characterized in that the collector ( 27 ) a collection room ( 29 ) having a first space area ( 29a ) with an annular cross-section, to which the pipelines are connected, and a second area ( 29b ) having a circular cross section, wherein the first space area merges into the second space area.

Receiver according to claim 14, characterized in that the diameter (d) of the inner wall ( 31 ) of the second space area ( 29b ) is smaller than the diameter (D) of the outer inner wall ( 33 ) of the first space area ( 29a ), wherein the inner wall in a transition region ( 29c ) between the spatial regions ( 29a , b) continuously tapered.

Receiver according to claim 14 or 15, characterized in that an inner inner wall ( 35 ) of the first space area ( 29a ) one in the collecting space ( 29 ) forms a projecting surface with the shape of a cone sheath.