DE102016203102A1 - Receiver for solar energy generation - Google Patents

Receiver for solar energy generation Download PDF

Info

Publication number
DE102016203102A1
DE102016203102A1 DE102016203102.3A DE102016203102A DE102016203102A1 DE 102016203102 A1 DE102016203102 A1 DE 102016203102A1 DE 102016203102 A DE102016203102 A DE 102016203102A DE 102016203102 A1 DE102016203102 A1 DE 102016203102A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
air
absorber
modules
return air
receiver according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102016203102.3A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102016203102B4 (en
Inventor
Daniel Maldonado Quinto
Arne Tiddens
Bernhard Hoffschmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Original Assignee
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV filed Critical Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority to DE102016203102.3A priority Critical patent/DE102016203102B4/en
Priority to EP17703717.3A priority patent/EP3420285A1/en
Priority to MA043661A priority patent/MA43661A/en
Priority to PCT/EP2017/052283 priority patent/WO2017144251A1/en
Priority to BR112018016850-5A priority patent/BR112018016850A2/en
Publication of DE102016203102A1 publication Critical patent/DE102016203102A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102016203102B4 publication Critical patent/DE102016203102B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S40/00Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • F24S40/50Preventing overheating or overpressure
    • F24S40/55Arrangements for cooling, e.g. by using external heat dissipating means or internal cooling circuits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/20Solar heat collectors for receiving concentrated solar energy, e.g. receivers for solar power plants
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers

Abstract

Bei einem Receiver (1) für Solarenergiegewinnungsanlagen (100), mit einer Tragstruktur (7), die Absorbermodule (11) trägt, und mit mehreren Luftrohren (21), wobei die Absorbermodule (11) jeweils einen frontseitigen Absorberkörper (17) und einen Heißluftkanal (19) enthalten, wobei sich an jeden Heißluftkanal (19) eines der Luftrohre (21) anschließt und die Absorbermodule (11) jeweils von Prozessluft durchströmbar sind, die als Wärmeträgermedium einem Verbraucher zuführbar ist, wobei zumindest die Luftrohre mit rückgeführter Rückluft kühlbar sind, die an der Frontseite austritt, um in die Absorbermodule eingesaugt zu werden, ist vorgesehen, dass ausgewählte Luftrohre (21a) frontseitig jeweils mit einem Ausströmmodul verbunden sind, wobei die Ausströmmodule benachbart zu Absorbermodulen (11) angeordnet sind und die Rückluft frontseitig aus den Ausströmmodulen austritt.In a receiver (1) for solar energy recovery systems (100), with a support structure (7), the absorber modules (11) carries, and with a plurality of air tubes (21), wherein the absorber modules (11) each have a front absorber body (17) and a hot air duct (19), wherein each hot air duct (19) of one of the air pipes (21) and the absorber modules (11) are each flowed through by process air which can be supplied to a consumer as a heat transfer medium, wherein at least the air tubes are cooled with recirculated return air, which exits at the front to be sucked into the absorber modules, it is provided that selected air tubes (21a) are each connected to an outlet module at the front, the outlet modules being arranged adjacent to absorber modules (11) and the return air emerging from the outlet modules at the front ,

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Receiver für Solarenergiegewinnungsanlagen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. The present invention relates to a receiver for solar energy generation plants according to the preamble of claim 1.

In DE 197 44 541 C2 ist ein Solarempfänger beschrieben, der mehrere Absorbermodule aufweist. Ein 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.In DE 197 44 541 C2 a solar receiver is described which has a plurality of absorber modules. An absorber module contains an absorber body facing the incident solar radiation which is porous. Through the absorber body air is sucked in, which heats up when passing through the absorber body.

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 einen Absorberkopf aus Keramik und einem von dem Absorberkopf gehaltenen Absorberkörper. An dem Absorberkopf schließt eine Heißluftkanalstruktur an, beispielsweise ein Heißluftkanal. Die erzeugte Heißluft wird für den Betrieb von Arbeitsmaschinen, beispielsweise Turbinen für Stromgeneratoren, benutzt und kühlt sich dabei ab, enthält jedoch noch Restwärme.The receiver is suitable for large power generation plants, in which numerous heliostats are distributed in a field that reflect solar radiation on the receiver. Thus, a high radiation concentration is produced at the receiver, which results in temperatures in the range of up to 1100 ° C. at the absorber module. In the prior art solar receiver, a support structure is provided which carries numerous absorber modules. Each absorber module consists of a ceramic absorber head and an absorber body held by the absorber head. At the absorber head includes a hot air duct structure, for example, a hot air duct. The generated hot air is used for the operation of work machines, such as turbines for power generators, and cools down, but still contains residual heat.

Zur Nutzung dieser Restwärme wird die Luft zum Solarempfänger zurückgeführt und durch eine Tragstruktur und an den Wänden der Heißluftkanäle entlanggeführt, um diese zu kühlen. Diese Rückluft strömt zwischen den Absorbermodulen hindurch, um an der Frontseite nach vorne hin auszutreten. Sie wird anschließend zusammen mit an der Frontseite befindlicher Luft in den Absorberkörper eingesaugt. Es hat sich herausgestellt, dass, um einer ausreichenden Kühlung für die Tragstruktur Sorge zu tragen, ein relativ großer Volumenstrom an Rückluft notwendig ist. Dies führt zu einer relativ hohen Geschwindigkeit der Rückluft, so dass diese mit einer relativ hohen Austrittsgeschwindigkeit zwischen den Absorbermodulen austritt. Dies kann dazu führen, dass ein relativ großer Anteil der an der Frontseite austretenden Rückluft nicht von den Absorbermodulen eingesaugt wird und somit nicht rezirkuliert. Dies führt zu einem Energieverlust und somit zu einer Wirkungsgradreduzierung des Gesamtsystems. Ferner weist die Receiverstruktur einen hohen Druckverlust in Bezug auf den Volumenstrom der Rückluft auf, sodass bei dem bisher benötigen Volumenstrom eine hohe Gebläseleistung und somit ein hoher elektrischer Eigenenergiebedarf erforderlich ist. To utilize this residual heat, the air is returned to the solar receiver and passed through a support structure and along the walls of the hot air ducts to cool them. This return air flows between the absorber modules to emerge forward at the front. It is then sucked into the absorber body together with air at the front. It has been found that, in order to ensure sufficient cooling for the support structure, a relatively large volume flow of return air is necessary. This leads to a relatively high velocity of the return air, so that it exits at a relatively high exit velocity between the absorber modules. This can lead to a relatively large proportion of the return air emerging at the front not being sucked in by the absorber modules and thus not being recirculated. This leads to an energy loss and thus to a reduction in the efficiency of the overall system. Furthermore, the receiver structure has a high pressure loss with respect to the volume flow of the return air, so that a high blower power and thus a high electrical energy requirement is required in the volume flow previously required.

Die Rückluft strömt ferner über einen sehr heißen Teil des Absorbermoduls, so dass die Rückluft von diesem zusätzlich erwärmt wird, wodurch nicht eingesaugte Rückluft zu einem besonders hohen Energieverlust führt. The return air also flows through a very hot part of the absorber module, so that the return air is additionally heated by this, whereby non-sucked return air leads to a particularly high energy loss.

Das Konzept, bei dem die Rückluft durch Spalten zwischen den Absorbermodulen frontseitig ausströmt führt jedoch zu Problemen, da einerseits die Spalten für die Rückluft nicht zu schmal ausgebildet sein sollten, um eine zu große Beschleunigung der Rückluft zu vermeiden, andererseits bei zu breiten Spalten auf die Frontseite des Receivers auftreffende Strahlung auch in die Spalten gelangt und somit es zu einer ungewollten Erwärmung der Tragstruktur kommen kann, die wiederum einen höheren Bedarf an Rückluft für die Kühlung hat. Der in die Strahlung treffende Strahlungsanteil kann ferner weniger effektiv genutzt werden als Strahlung, die direkt auf den Absorberkörper trifft. However, the concept in which the return air flows out through gaps between the absorber modules front causes problems because on the one hand the columns for the return air should not be designed to narrow to avoid excessive acceleration of the return air, on the other hand with too wide columns on the Radiation incident on the front side of the receiver also reaches the gaps and thus undesired heating of the support structure can occur, which in turn has a greater need for return air for cooling. The radiation component which strikes the radiation can also be used less effectively than radiation which strikes the absorber body directly.

Daher wird versucht, den Abstand zwischen den benachbarten Absorbermodulen möglichst gering zu halten. Therefore, an attempt is made to keep the distance between the adjacent absorber modules as low as possible.

Es sei die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Receiver für Solarenergiegewinnungsanlagen bereitzustellen, der einen gesteigerten Wirkungsgrad besitzt und bei dem ein frontseitiges Ausströmen der Rückluft in vorteilhafte Weise erfolgt. It is the object of the present invention to provide a receiver for solar energy plants, which has an increased efficiency and in which a front-side outflow of the return air takes place in an advantageous manner.

Der erfindungsgemäße Receiver ist durch den Patentanspruch 1 definiert. The receiver according to the invention is defined by the patent claim 1.

Der erfindungsgemäße Receiver für solarenergiegewinnungsanlagen weist eine Tragstruktur auf, die Absorbermodule trägt sowie mehrere Luftrohre. Die Absorbermodule enthalten jeweils einen frontseitigen Absorberkörper und einen Heißluftkanal, wobei sich an jedem Heißluftkanal eines der Luftrohre anschließt und die Absorbemodule jeweils von Prozessluft durchstömbar sind. Die Prozessluft ist als Wärmeträgermedium einem Verbraucher zuführbar, wobei zumindest die Luftrohre mit rückgeführter Rückluft kühlbar sind, die an der Frontseite austritt, um in Absorbermodule eingesaugt zu werden. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ausgewählte Luftrohre frontseitig jeweils mit einem Ausströmmodul verbunden sind, wobei die Ausströmmodule benachbart zu Absorbermodulen angeordnet sind und die Rückluft frontseitig aus den Ausströmmodulen austritt. The receiver according to the invention for solar energy recovery systems has a support structure which carries absorber modules and a plurality of air pipes. The absorber modules each contain a front absorber body and a hot air duct, wherein one of the air pipes connects to each hot air duct and the absorption modules are respectively flowed through by process air. The process air can be supplied as a heat transfer medium to a consumer, wherein at least the air pipes with recirculated return air can be cooled, which exits at the front to be sucked into the absorber modules. The invention is characterized in that selected air pipes are each connected at the front to an outlet module, wherein the outlet modules are arranged adjacent to absorber modules and the return air exits the outlet modules from the front.

Gegenüber den vorbekannten Receivern wird somit die Strömungsführung der Rückluft verändert und die Rückluft kann vorteilhafterweise frontseitig durch Ausströmmodule austreten. Dadurch können die beim Ausströmen der Rückluft durch die Spalten der vorbekannten Receiver auftretenden hohen Geschwindigkeiten vermieden werden. Da die Rückluft nicht bzw. nicht mehr durch die zwischen benachbarten Absorbermodulen vorliegenden Spalten ausströmen muss, können die Abstände zwischen benachbarten Absorbermodulen auf ein Mindestmaß reduziert werden, beispielsweise auf einen an die thermische Dehnung der Absorbermodule angepassten Abstand. Compared to the known receivers thus the flow control of the return air is changed and the return air can advantageously exit the front through Ausströmmodule. As a result, the occurring during the outflow of the return air through the gaps of the prior art receiver high speeds can be avoided. Since the return air is not or no longer through the present between adjacent absorber modules columns must flow, the distances between adjacent absorber modules can be reduced to a minimum, for example, adapted to the thermal expansion of the absorber modules distance.

Die Erfindung hat den besonderen Vorteil, dass die Auströmmodule an ausgewählte Luftrohre der mehreren Luftrohre des Receivers angeschlossen werden. Mit anderen Worten, die Ausströmmodule werden anstelle eines Absorbermoduls an der Tragstruktur befestigt. Dadurch kann die vorliegende Erfindung in einfacher Art und Weise durch geringfügige Umkonstruktionen von bekannten Receivern umgesetzt werden. Auch ein Nachrüsten von existierenden Receivern ist auf einfache Art und Weise möglich. The invention has the particular advantage that the escape modules are connected to selected air tubes of the multiple air tubes of the receiver. In other words, the Ausrömmodule be attached to the support structure instead of an absorber module. Thereby, the present invention can be implemented in a simple manner by minor redesigns of known receivers. Retrofitting existing receivers is also possible in a simple way.

Die erfindungsgemäßen Receiver eignen sich besonders für einen modularen Aufbau. Beispielsweise kann die Tragstruktur aus einzelnen gleich aufgebauten Modulen, die aus jeweils mehreren Luftrohren bestehen und Absorbermodule und Ausströmmodule können beliebig an der Tragstruktur angeordnet werden, ohne dass es einer Veränderung der Module der Tragstruktur bedarf. Dadurch ist ein erfindungsgemäßer Receiver besonders kostengünstig herstellbar. The receivers according to the invention are particularly suitable for a modular design. For example, the support structure of individual identically constructed modules, which consist of a plurality of air pipes and absorber modules and Ausströmmodule can be arbitrarily arranged on the support structure, without requiring a change in the modules of the support structure. As a result, an inventive receiver is particularly inexpensive to produce.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Tragstruktur einen Hohlraum bildet, den zumindest die fronseitig mit einem Absorbermodul verbundenen Luftrohre durchqueren, so dass sie an der Rückseite des Hohlraums heraustreten, wobei die Rückluft durch den Hohlraum leitbar ist. Hierbei können die Luftrohre, die im Betrieb aufgrund der durch das Absorbermodul erhitzten Prozessluft einer hohen Temperatur ausgesetzt sind, innerhalb des Hohlraums mit Rückluft, die von einem mit der Prozessluft gespeisten Wärmeverbraucher rückgeführt wird, gekühlt werden. Preferably, it is provided that the support structure forms a cavity, which at least traverse the fronseitig connected to an absorber module air pipes so that they emerge at the back of the cavity, wherein the return air is passed through the cavity. In this case, the air pipes, which are exposed in operation due to the heated by the absorber module process air to a high temperature, within the cavity with return air, which is recycled by a supplied with the process air heat consumers, are cooled.

Aufgrund der vorteilhaften Kühlung der Luftrohre müssen diese nicht notwendigerweise aus einem hochtemperaturbeständigen Material bestehen. Beispielsweise können die Luftrohre aus Stahl hergestellt werden, was die Konzeption des erfindungsgemäßen Receivers vereinfacht. Due to the advantageous cooling of the air pipes they do not necessarily have to consist of a high temperature resistant material. For example, the air pipes can be made of steel, which simplifies the design of the receiver according to the invention.

Die an der Rückseite des Hohlraums heraustretenden Luftrohre münden beispielsweise in einem Sammler, in dem die erhitzte Prozessluft gesammelt und anschließend dem Wärmeverbraucher zugeführt wird. The emerging at the back of the cavity air pipes open, for example, in a collector in which the heated process air is collected and then supplied to the heat consumer.

Es kann vorgesehen sein, dass die Luftrohre jeweils einen mit Rückluft aus dem Hohlraum gespeisten Kühlmantel aufweisen. Der Kühlmantel kann beispielsweise durch ein Außenrohr gebildet sein, wobei der zwischen dem Außenrohr und dem Luftrohr gebildete Spalt in Fluidverbindung mit dem Hohlraum steht. Selbstverständlich können auch die ausgewählten Luftrohre, an die ein Ausströmmodul angeschlossen ist, einen entsprechenden Kühlmantel aufweisen. Auch können die ausgewählten Luftrohre den Luftraum durchqueren, so dass sie an der Rückseite des Hohlraums heraustreten. Insbesondere bei einer derartigen Konstruktion ist es von Vorteil, wenn die ausgewählten Luftrohre luftdicht verschlossen sind, um zu verhindern, dass Luft durch die Ausströmmodule eingesaugt wird. Das luftdichte Verschließen der Luftrohre kann durch einen entsprechenden Einsatz in einem Luftrohr bereitgestellt werden. Auch besteht die Möglichkeit, dass ein luftdichtes Verschließen eines Luftrohres durch eine entsprechende Ausgestaltung des an das Luftrohr angeschlossenen Ausströmmoduls erfolgen. It can be provided that the air pipes each have a cooling jacket fed with return air from the cavity. The cooling jacket may for example be formed by an outer tube, wherein the gap formed between the outer tube and the air tube is in fluid communication with the cavity. Of course, the selected air pipes to which a Ausströmmodul is connected, have a corresponding cooling jacket. Also, the selected air tubes may traverse the air space so that they exit at the rear of the cavity. In particular, in such a construction, it is advantageous if the selected air pipes are hermetically sealed to prevent air from being sucked through the Ausströmmodule. The airtight sealing of the air tubes can be provided by a corresponding insert in an air tube. There is also the possibility that an air-tight closure of an air tube by a corresponding configuration of the connected to the air tube Ausströmmoduls done.

Es kann vorgesehen sein, dass sich die Kühlmäntel jeweils zumindest um einen Endabschnitt des Heißluftkanals eines Absorbermoduls erstrecken. Mit anderen Worten, die Kühlmäntel umgeben nicht nur Luftrohre sondern zumindest auch einen Teil des an ein Luftrohr angeschlossenen Heißluftkanals eines Absorbermoduls. Dadurch wird auch dieser Teil des Heißluftkanals gekühlt.It can be provided that the cooling jackets each extend at least around an end portion of the hot air duct of an absorber module. In other words, the cooling jackets surround not only air ducts but at least a part of the connected to an air duct hot air duct of an absorber module. As a result, this part of the hot air duct is cooled.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Ausströmmodule einen Luftkanal und einen Modulkopf aufweisen, wobei der Luftkanal und/oder der Modulkopf mindestens eine Rückluftöffnung aufweisen. Durch die Rückluftöffnung kann die Rückluft in vorteilhafter Weise in das Innere des Ausströmmoduls gelangen und aus diesem an der Frontseite des Receivers ausströmen. Die Rückluftöffnung befindet sich bei diesem Ausführungsbeispiel somit in der umlaufenden Wandung des Ausströmmoduls. Selbstverständlich kann die Rückluft auch durch die reguläre Öffnung des Luftkanals einströmen, wobei hierzu eine aufwändigere Strömungsführung notwendig ist.It is preferably provided that the Ausrömmodule have an air duct and a module head, wherein the air duct and / or the module head have at least one return air opening. Through the return air opening, the return air can advantageously reach the interior of the Ausströmmoduls and flow out of this on the front of the receiver. The return air opening is thus in this embodiment in the circumferential wall of the Ausströmmoduls. Of course, the return air can also flow through the regular opening of the air duct, for which purpose a more complicated flow guidance is necessary.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass zwischen den Absorbermodulen ein Ausströmraum gebildet ist, dem die Rückluft zuführbar ist. Der Ausströmraum ist somit ein verzweigter Raum, der von den Absorbermodulen durchdrungen ist. Der Ausströmraum kann sich selbstverständlich auch zwischen Absorbermodulen und Ausströmmodulen erstrecken. It is preferably provided that an outflow space is formed between the absorber modules, to which the return air can be fed. The outflow space is thus a branched space, which is penetrated by the absorber modules. The outflow space can of course also extend between absorber modules and Ausströmmodulen.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Rückluftöffnung mit dem Ausströmraum in Fluidverbindung steht. Dadurch kann die in dem Ausströmraum gesammelte Rückluft auf einfache Art und Weise in Ausströmodule geleitet werden. Um eine besonders einfache Konstruktion zu ermöglichen, kann die Rückluftöffnung beispielsweise in der dem Ausströmraum zugewandten Wandung der Ausströmmodule angeordnet sein, so dass die Rückluft direkt aus dem Ausströmraum in die Ausströmmodule strömen kann. It is preferably provided that the return air opening is in fluid communication with the outflow space. As a result, the return air collected in the outflow space can be conducted in a simple manner in Ausströmodule. In order to allow a particularly simple construction, the return air opening can be arranged, for example, in the wall of the outlet modules facing the outflow space, so that the return air can flow directly from the outflow space into the outlet modules.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Kühlmäntel jeweils einen Auslass aufweisen, der in den zwischen den Absorbermodulen gebildeten Ausströmraum mündet. Somit wird erreicht, dass die Rückluft unmittelbar aus den Kühlmänteln in den Ausströmraum geleitet wird. It is preferably provided that the cooling jackets each have an outlet which opens into the outflow space formed between the absorber modules. This ensures that the return air is passed directly from the cooling jackets in the outflow space.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Absorbermodule jeweils einen in den jeweiligen Heißluftkanal übergehenden Absorberkopf aufweisen, der den Absorberkörper trägt, wobei zwischen den Absorberköpfen gebildete Spalte luftdicht verschlossen sind. Dies kann beispielsweise über Absperrplatten, beispielsweise Absperrbleche erfolgen. Auch die zwischen Absorberköpfen und den Modulköpfen der Ausströmmodule gebildeten Spalte können luftdicht verschlossen sein. Durch das luftdichte Verschließen der Spalte zwischen den einzelnen Modulen wird verhindert, dass Strahlung, die in einen Spalt eindringt, bis zu der Tragstruktur gelangen kann und somit diese nicht durch die Strahlung in unzulässiger Weise erwärmt werden kann. Ferner verhindert das luftdichte Abschließen der Spalte das Rückluft, die beispielsweise in einem hinter dem Spalt angeordneten Raum, beispielsweise dem Ausströmraum, aus den Spalten an die Frontfläche des Receivers geleitet wird, sondern ausschließlich durch die Ausströmmodule. Die Absperrplatte kann beispielsweise als Lochplatte ausgebildet sein, die von den Absorbermodulen bzw. den Ausströmmodulen und den Ausströmmodulen durchdrungen wird. It is preferably provided that the absorber modules each have an absorber head merging into the respective hot air duct, which carries the absorber body, wherein gaps formed between the absorber heads are hermetically sealed. This can be done, for example, via shut-off plates, for example shut-off plates. The gaps formed between absorber heads and the module heads of Ausströmmodule can be hermetically sealed. The airtight sealing of the gaps between the individual modules prevents radiation which penetrates into a gap from reaching the support structure and thus can not be heated by the radiation in an undue manner. Further, the hermetic sealing of the column prevents the return air, which is passed, for example, in a space arranged behind the gap, for example, the outflow, from the columns to the front surface of the receiver, but exclusively through the Ausströmmodule. The shut-off plate may for example be formed as a perforated plate, which is penetrated by the absorber modules or the Ausströmmodulen and the Ausströmmodulen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens eines der Ausströmmodule eine frontseitig angeordnete Luftleitvorrichtung zum Umlenken der ausströmenden Rückluft aufweist. Mittels der Luftleitvorrichtung kann die aus einem Ausströmmodul ausströmende Rückluft in vorteilhafter Weise zu benachbart angeordneten Absorbermodulen abgelenkt werden. Die Luftleitvorrichtung kann beispielsweise an dem Modulkopf befestigbar sein, beispielsweise an einem an dem Modulkopf angeordneten Ausströmkörper. Die Luftleitvorrichtung, die unmittelbar der auf den Receiver gelenkten Strahlung ausgesetzt ist, kann durch die austretende Rückluft gekühlt werden. In a preferred embodiment of the invention it is provided that at least one of the Ausrömmodule has a front-mounted air deflecting device for deflecting the outflowing return air. By means of the air guiding device, the return air flowing out of an outflow module can be deflected in an advantageous manner to adjacently arranged absorber modules. The air guiding device can be fastened, for example, to the module head, for example to an outflow body arranged on the module head. The spoiler, which is exposed directly to the directed to the receiver radiation can be cooled by the outgoing return air.

Beispielsweise kann die Luftleitvorrichtung durch eine Platte gebildet sein, die parallel zu der Frontseite angeordnet ist. Die aus dem Modulkopf des Ausströmmoduls ausströmende Luft prallt somit gegen die Platte und wird seitlich abgelenkt. Die Platte kann ebenso groß wie der Modulkopf oder auch kleiner ausgebildet sein. Dabei wird die Platte durch die ausströmende Luft gekühlt. Die Platte kann zumindest teilweise transparent für die konzentrierte Solarstrahlung sein, so dass das Ausströmmodul erwärmt wird.For example, the spoiler device may be formed by a plate which is arranged parallel to the front side. The air flowing out of the module head of the Ausströmmoduls thus bounces against the plate and is deflected laterally. The plate can be made as large as the module head or smaller. The plate is cooled by the outflowing air. The plate may be at least partially transparent to the concentrated solar radiation, so that the Ausströmmodul is heated.

Die Luftleitvorrichtung kann auch Ausströmlöcher zur Bereitstellung eines vorgegebenen Ausströmprofils von Rückluft aufweisen. Das Ausströmprofil kann beispielsweise unterschiedliche Geschwindigkeiten von ausströmender Rückluft als auch unterschiedliche Strömungsquerschnitte für die Rückluft bereitstellen. Auf diese Weise kann gesteuert werden, wie weit die Rückluft über benachbarte Absorbermodule strömt, bevor ein Einsaugen durch die Absorbermodule erfolgt. Die Luftleitvorrichtung kann beispielsweise eine teilweise umlaufende Stirnwand aufweisen. Mittels der umlaufenden Stirnwand kann beispielsweise an Rändern des Receivers verhindert werden, dass Rückluft, die aus den Auströmmodulen ausströmt über den Rand des Receivers gelangt und somit nicht genutzt werden können. Auch können die Ausströmlöcher in der teilweise umlaufenden Stirnwand angeordnet sein. Die Ausströmlöcher können beispielsweise ein Düsenprofil aufweisen. The spoiler device can also have outflow holes for providing a predetermined outflow profile of return air. The outflow profile can provide, for example, different speeds of outflowing return air as well as different flow cross sections for the return air. In this way, it can be controlled how far the return air flows over adjacent absorber modules, before being sucked through the absorber modules. The spoiler device may for example have a partially encircling end wall. By means of the peripheral end wall, it can be prevented, for example, at the edges of the receiver, that return air which flows out of the discharge modules passes over the edge of the receiver and thus can not be used. The outflow holes can also be arranged in the partially circumferential end wall. The discharge holes may have, for example, a nozzle profile.

Die Luftleitvorrichtung kann insgesamt erreichen, dass die Strömung der ausströmenden Rückluft an der Frontseite des Receivers weniger sensibel gegenüber Wind ist, als es beim Stand der Technik der Fall ist. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass durch die Ausströmmodule ausströmende Rückluft mit einer geringeren Geschwindigkeit somit näher an den Oberflächen der Absorbermodule verbleibt. Dieser Effekt kann durch das Vorsehen der Luftleitvorrichtung verstärkt werden. Overall, the air guiding device can achieve that the flow of the outflowing return air at the front side of the receiver is less sensitive to wind than in the case of the prior art. This is achieved, for example, by virtue of the fact that return air flowing out through the outlet modules thus remains closer to the surfaces of the absorber modules at a lower speed. This effect can be enhanced by the provision of the spoiler.

Im Folgenden wird durch Bezugnahme auf die nachfolgenden Figuren die Erfindung näher erläutert:The invention is explained in more detail below by reference to the following figures:

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Ansicht einer Solarenergiegewinnungsanlage mit einem erfindungsgemäßen Receiver, 1 a schematic view of a solar energy recovery system with a receiver according to the invention,

2 eine schematische Frontansicht des Receivers, 2 a schematic front view of the receiver,

2a eine schematische Ansicht eines von mehreren Subreceivern, aus denen der Receiver zusammengesetzt ist, 2a a schematic view of one of several Subreceivern, of which the receiver is composed,

3 eine schematische Ansicht eines von mehreren Receivermodulen, aus denen der Subreceiver zusammengesetzt ist, 3 a schematic view of one of several receiver modules, of which the subreceiver is composed,

4 einen schematischen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Receiver, 4 a schematic longitudinal section through a receiver according to the invention,

5 einen schematischen Längsschnitt durch mehrere benachbarte Absorbermodule mit einem Ausströmmodul und 5 a schematic longitudinal section through a plurality of adjacent absorber modules with a Ausströmmodul and

6 einen schematischen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Ausströmmoduls, 6 a schematic longitudinal section through a second embodiment of a Ausströmmoduls,

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 als Rückluft zurückgeführt.In 1 is a solar energy production plant 100 shown schematically. Sunlight gets over the heliostats 110 a heliostat field 120 on the receiver according to the invention 1 reflected. The receiver 1 is designed as an open volumetric receiver, with air from the area in front of the front 1a of the receiver 1 is sucked in and forms the process air. The process air is supplied by the receiver 1 heated and over hot air ducts 130 supplied to a consumer. The consumer can, for example, a steam generator 140 with a conventional steam cycle 150 or a heat storage 160 be. About an air return system 170 the cooled process air is returned to the receiver as return air.

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 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. The receiver 1 is in 2 shown schematically in a front view. The receiver 1 is made up of several subreceivers 3 composed. The subreceiver 3 together form a rectangular structure, which is the radiation receiving structure of the receiver 1 is. The subreceiver 3 have cavities which are interconnected and form a common collector. Several subreceivers 3 are connected to a central hot air collector, which is in the hot air line 130 empties. That from the heliostats 110 on the receiver 1 reflected sunlight has a radiation flux density distribution with a rounded profile 4 , this in 2 is shown schematically. Towards the outside, the radiation flux density distribution decreases so that outer corner areas 3a the subreceiver 3 only be slightly irradiated.

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.In 2a is a subreceiver 3 shown schematically. It consists of several receiver modules 5 , which are equal to each other and are each cylindrical in shape and form part of a support structure. A receiver module 5 is in 3 shown schematically. The supporting structure 7 can be made of steel, for example.

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 5 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 Luftrohre bereitgestellt, die in 3 nicht dargestellt sind. The receiver module 5 has several holes on one front 9 , in the absorber modules 11 are plugged in. An absorber module 11 consists of, for example, high temperature resistant ceramic or other material and has the shape of a tube with a cup-shaped absorber head 13 , At the back (bottom in 3 ) of the receiver module 5 there are outlets 15 for the hot air, in conjunction with the absorber modules 11 stand. The connection between the outlets 15 and the absorber modules 11 is provided via air pipes, which in 3 are not shown.

In ausgewählten Löchern 9a, sind Ausströmmodule 14 angeordnet, die in Bezug auf 5 näher erläutert werden.In selected holes 9a , are outlet modules 14 arranged in relation to 5 be explained in more detail.

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. The structure of a receiver according to the invention 1 is schematically in longitudinal section in 4 shown. The receiver 1 has several absorber modules 11 on, which are arranged side by side. In each case several absorber modules 11 are to a subreceiver 3 summarized.

Jedes Absorbermodul 11 weist, wie am besten aus 5 ersichtlich ist, 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. Each absorber module 11 shows how best 5 it can be seen, an absorber head 13 on and one in the absorber head 13 recorded front absorber body 17 , The absorber body 17 may for example consist of a porous high temperature resistant ceramic. A front surface 17a of the absorber body 17 forms the radiation receiving surface. Through the absorber body 17 ambient air is sucked in as it passes through the hot absorber body 17 heated.

Der Absorberkopf 13 ist kelchförmig ausgebildet und mündet in einen Heißluftkanal 19. Das Absorbermodul 11 ist mit dem Heißluftkanal 19 in die Tragstruktur 7 eingesetzt und mit einem Luftrohr 21 der Tragstruktur 7 verbunden. Der Heißluftkanal 19 bildet zusammen mit dem Luftrohr 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.The absorber head 13 is formed kelchförmig and opens into a hot air duct 19 , The absorber module 11 is with the hot air duct 19 in the supporting structure 7 used and with an air tube 21 the supporting structure 7 connected. The hot air duct 19 forms together with the air tube 21 a hot air duct structure, via which in an absorber module 11 heated process air from the absorber module 11 in a collector 26 of the corresponding subreceiver 3 is directed. The collectors 26 adjacent subreceiver 3 are with a central hot air collector 27 connected to the hot air in the hot air line 130 the solar energy production plant 100 passes.

An ausgewählte Luftrohre 21a, die zu den ausgewählten Löchern 9a der Tragstruktur 7 gehören, ist jeweils frontseitig ein Ausströmmodul 14 angeschlossen. Die Ausströmmodule 14 sind benachbart zu den Absorbermodulen 11 angeordnet, und Rückluft kann frontseitig aus den Ausströmmodulen austreten. To selected air pipes 21a leading to the selected holes 9a the supporting structure 7 belong, is in each case at the front a Ausströmmodul 14 connected. The outlet modules 14 are adjacent to the absorber modules 11 arranged, and return air can escape from the Ausströmmodulen front.

Die Tragstruktur 7 bildet eine Rückluftführung 35. Die Rückluftführung 35 ist über einen Luftstutzen 31 mit der Luftrückführung 170 verbunden. Über die Luftrückführung 170 kann abgekühlte Prozessluft als Rückluft an einem Luftrohr 21 vorbeigeführt werden und dieses kühlen. Die dadurch erwärmte Rückluft kann in einen zwischen den Absorbermodulen 11 bzw. zwischen den Absorbermodulen 11 und den Ausströmmodulen 14 gebildeten Ausströmraum 40 geführt werden. Aus dem Ausströmraum 40 gelangt die Luft in die Ausströmmodule 14, wodurch diese frontseitig ausgestoßen werden kann. The supporting structure 7 forms a return air duct 35 , The return air duct 35 is over an air outlet 31 with the air return 170 connected. About the air return 170 can cooled process air as return air on an air pipe 21 be passed and this cool. The thus heated return air can in one between the absorber modules 11 or between the absorber modules 11 and the Ausströmmodulen 14 formed outflow space 40 be guided. From the outflow chamber 40 the air enters the outlet modules 14 , whereby it can be ejected from the front.

Die Tragstruktur 7 weist, wie am besten aus 3 ersichtlich ist, einen Hohlraum 25 auf, den die Luftrohre 21 durchqueren. Der Hohlraum 25 bildet die Rückluftführung 35 über die die Rückluft an den Luftrohren 21 vorbeigeführt werden kann. Hierzu sind Kühlmäntel 41 vorgesehen, die die Luftrohre 21 umgeben. Die Kühlmäntel 41 sind durch die Luftrohre 21 umgebene Außenrohre 42 gebildet. Der zwischen einem Außenrohr 42 und einem Luftrohr 21 gebildete Spalt 42a wird mit Rückluft aus dem Hohlraum 25 gespeist. Mittels der Kühlmäntel werden die Luftrohre 21 in vorteilhafter Weise gekühlt, so dass diese beispielsweise aus Stahl bestehen können. Auch das ausgewählte Luftrohr 21a ist von einem Kühlmantel 41 umgeben. The supporting structure 7 shows how best 3 it can be seen a cavity 25 on the the Windpipe 21 traverse. The cavity 25 forms the return air duct 35 over the the return air at the air pipes 21 can be passed. These are cooling jackets 41 provided the the air pipes 21 surround. The cooling jackets 41 are through the air pipes 21 surrounded outer tubes 42 educated. The between an outer tube 42 and an air tube 21 formed gap 42a is with return air from the cavity 25 fed. By means of the cooling jackets become the air pipes 21 cooled in an advantageous manner, so that they can for example consist of steel. Also the selected air tube 21a is from a cooling jacket 41 surround.

Die Kühlmäntel 41 weisen einen Auslass auf, der in den Ausströmraum 40 mündet. The cooling jackets 41 have an outlet in the outflow space 40 empties.

Die ausgewählten Luftrohre 21a sind luftdicht verschlossen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt dies über einen schematisch dargestellten Stopfen 43. Dadurch wird verhindert, dass durch die ausgewählten Luftrohre 21a Luft von der Frontseite 1a durch das Ausströmmodul 14 angesaugt wird. The selected air pipes 21a are hermetically sealed. In the embodiment shown this is done via a plug shown schematically 43 , This will prevent through the selected air tubes 21a Air from the front 1a through the outlet module 14 is sucked.

Das Ausströmmodul 14 besteht aus einem Modulkopf 16 und einem Luftkanal 18. Der Modulkopf 16 kann die gleiche Kelchform wie die Absorberköpfe 13 aufweisen. The outlet module 14 consists of a module head 16 and an air duct 18 , The module head 16 can have the same cup shape as the absorber heads 13 exhibit.

An dem Modulkopf 16 sind Rückluftöffnungen 20 vorgesehen, die sich in den Ausströmraum 40 öffnen und somit in direkter Fluidverbindung zu diesem stehen. Die in dem Auströmraum 40 gelangte Rückluft kann somit durch die Rückluftöffnungen 20 in das Ausströmmodul 14 strömen und frontseitig aus diesem austreten.At the module head 16 are return air openings 20 provided in the outflow space 40 open and thus be in direct fluid communication with this. The in the Auströmraum 40 reached return air can thus through the return air openings 20 in the Ausströmmodul 14 flow out and emerge from the front.

Die zwischen den Absorbermodulen 13 bzw. den Absorbermodulen 13 und den Ausströmmodulen 14 gebildete Spalte 44 sind luftdicht verschlossen.The between the absorber modules 13 or the absorber modules 13 and the Ausströmmodulen 14 formed column 44 are hermetically sealed.

Hierzu ist ein Absperrblech 45 vorgesehen, dass den Ausströmraum 40 zu den Spalten 44 hin verschließt. Dadurch wird verhindert, dass in die Spalten 44 eindringende Strahlung bis zu der Tragstruktur 7 gelangt und diese in unerwünschter Weise erwärmt. For this purpose is a shut-off plate 45 provided that the outflow space 40 to the columns 44 closes. This prevents being in the columns 44 penetrating radiation up to the supporting structure 7 passes and this heated in an undesirable manner.

Das Ausströmmodul 40 weist frontseitig eine Luftleitvorrichtung 50 auf. Die Luftleitvorrichtung 50 besteht in dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer an dem Modulkopf 16 befestigten Platte. Die Rückluft strömt, wie durch Pfeile angedeutet ist, aus dem Ausströmmodul 14 heraus und trifft auf die plattenförmige Luftleitvorrichtung 50. Dadurch wird die Rückluft seitlich in Richtung zu dem benachbarten Absorbermodulen 11 abgelenkt. The outlet module 40 has an air deflector on the front 50 on. The air guiding device 50 exists in the in 5 shown embodiment of a on the module head 16 attached plate. The return air flows, as indicated by arrows, from the Ausströmmodul 14 out and meets the plate-shaped spoiler 50 , As a result, the return air is laterally toward the adjacent absorber modules 11 distracted.

Die plattenförmige Luftleitvorrichtung 50 ist direkt der Solarstrahlung ausgesetzt. Durch die Rückluft wird die Luftleitvorrichtung gekühlt. Ferner ist die plattenförmige Luftleitvorrichtung 50 zumindest teilweise transparent für die auftreffende Solarstrahlung, so dass zumindest ein Teil der Solarstrahlung in das Ausströmmodul 14 gelangt und dieses erwärmt wird. The plate-shaped spoiler 50 is directly exposed to the solar radiation. By the return air, the spoiler is cooled. Furthermore, the plate-shaped air guiding device 50 at least partially transparent to the incident solar radiation, so that at least part of the solar radiation in the Ausströmmodul 14 passes and this is heated.

In 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Ausströmmoduls 14 gezeigt. Das in 6 dargestellte Ausströmmodul 14 weist eine gegenüber dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel anders ausgebildete Luftleitvorrichtungen 50 auf. Die Luftleitvorrichtung 50 der 6 besteht aus einer Platte 50a, die eine umlaufende Stirnwand 51 besitzt. An einer Seite der Stirnwand 51 sind Ausströmlöcher 52 ausgebildet. Die dem Modulkopf 16 ausströmende Rückluft wird somit von der Platte 50a umgeleitet und strömt aus den Ausströmlöchern 52 in eine vorgegebene Richtung. Auf der den Ausströmlöchern 52 gegenüberliegenden Seite weist die umlaufende Stirnwand 51 keine Ausströmlöcher auf. Das in 6 dargestellte Ausströmmodul 14 kann somit in einem Randbereich wie beispielsweise dem Bereich 3a der 2 angeordnet sein, wobei die Ausströmlöcher 52 in Richtung der Mitte des Receivers gerichtet sind. Dadurch wird verhindert, dass Rückluft über den Rand des Receivers 3 ausströmen kann. Über die Ausströmlöcher 52 kann auch das Ausströmprofil der Rückluft beeinflusst werden. Beispielsweise kann durch eine spezielle Form der Ausströmlöcher 52 ein vorgegebenes Geschwindigkeitsprofil der Rückluft erzielt werden, bei dem beispielsweise die näher zu der Frontfläche 17a des benachbarten Absorberkörpers 17 ausströmende Teil der Rückluft eine geringere Geschwindigkeit aufweist als die in einem etwas größeren Abstand von der Frontfläche 17a ausströmende Rückluft. Auch kann durch die Form der Ausströmlöcher 52, die Querschnittsform des Stroms der ausströmenden Rückluft vorgegeben werden. Die Ausströmlöcher 52 können beispielsweise auch eine Düsenform aufweisen. In 6 is another embodiment of a Ausströmmoduls 14 shown. This in 6 illustrated Ausströmmodul 14 has one opposite the in 5 embodiment shown differently designed louvers 50 on. The air guiding device 50 of the 6 consists of a plate 50a which has a circumferential end wall 51 has. On one side of the front wall 51 are exhaust holes 52 educated. The module head 16 outgoing return air is thus from the plate 50a diverted and flows out of the exhaust holes 52 in a given direction. On the outflow holes 52 opposite side has the circumferential end wall 51 no outflow holes. This in 6 illustrated Ausströmmodul 14 can thus be in a border area such as the area 3a of the 2 be arranged, wherein the exhaust holes 52 directed towards the center of the receiver. This will prevent return air over the edge of the receiver 3 can flow out. About the exhaust holes 52 also the outflow profile of the return air can be influenced. For example, by a special shape of the discharge holes 52 a predetermined velocity profile of the return air can be achieved, in which, for example, the closer to the front surface 17a of the adjacent absorber body 17 outflowing part of the return air has a lower velocity than that at a slightly greater distance from the front surface 17a outgoing return air. Also, by the shape of the exhaust holes 52 , the cross-sectional shape of the flow of the outflowing return air are specified. The exhaust holes 52 For example, they may also have a nozzle shape.

Die Ausströmmodule 14 können über die Fläche des Receivers 3 unterschiedlich verteilt sein. Beispielsweise können im Inneren Bereich des Receivers 3, auf den eine höhere Solarstrahlung auftrifft, eine größere Anzahl von Ausströmmodulen 14 pro Fläche vorgesehen sein, als beispielsweise in den äußeren Eckbereichen 3a, in denen die Einstrahlung geringer ist. Aufgrund der hohen Einstrahlung im mittleren Bereich hat die erzeugte Heißluft eine höhere Temperatur, so dass ein höhere Kühlleistung durch die Rückluft notwendig ist. Aufgrund der höheren Einstrahlung kann in diesem Bereich auch ein größeres Maß an Rückluft zugeführt werden, ohne dass die erzeugte Heißluft eine zu niedrige Temperatur erhält. In den äußeren Eckbereichen hingegen liegt eine geringere Temperatur der erzeugten Heißluft vor, so dass eine geringere Kühlleistung notwendig ist. The outlet modules 14 can over the area of the receiver 3 be distributed differently. For example, in the interior area of the receiver 3 on which a higher solar radiation impinges, a larger number of Ausströmmodulen 14 be provided per area, as for example in the outer corner areas 3a in which the radiation is lower. Due to the high irradiation in the central region, the hot air generated has a higher temperature, so that a higher cooling capacity is required by the return air. Due to the higher irradiation, a larger amount of return air can also be supplied in this area without the generated hot air being given too low a temperature. In the outer corner areas, however, there is a lower temperature of the hot air generated, so that a lower cooling capacity is necessary.

Durch die Luftleitvorrichtung 50 kann erreicht werden, dass die aus dem Ausströmmodul 14 austretende Rückluft zu einem geringeren Anteil durch auftreffende Winde von der Frontseite 1a des Receivers weggeblasen wird, so dass die Rückluft mit eine höheren Rückluftrate dem System rückgeführt werden kann. Through the air guiding device 50 can be achieved that out of the Ausströmmodul 14 Exiting return air to a lesser extent by incident winds from the front 1a the receiver is blown away, so that the return air can be returned to the system with a higher return air rate.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19744541 C2 [0002] DE 19744541 C2 [0002]

Claims (13)

Receiver (1) für Solarenergiegewinnungsanlagen (100), mit einer Tragstruktur (7), die Absorbermodule (11) trägt, und mit mehreren Luftrohren (21), wobei die Absorbermodule (11) jeweils einen frontseitigen Absorberkörper (17) und einen Heißluftkanal (19) enthalten, wobei sich an jeden Heißluftkanal (19) eines der Luftrohre (21) anschließt und die Absorbermodule (11) jeweils von Prozessluft durchströmbar sind, die als Wärmeträgermedium einem Verbraucher zuführbar ist, wobei zumindest die Luftrohre mit rückgeführter Rückluft kühlbar sind, die an der Frontseite austritt, um in die Absorbermodule eingesaugt zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass ausgewählte Luftrohre (21a) frontseitig jeweils mit einem Ausströmmodul verbunden sind, wobei die Ausströmmodule benachbart zu Absorbermodulen (11) angeordnet sind und die Rückluft frontseitig aus den Ausströmmodulen austritt.Receiver ( 1 ) for solar energy production plants ( 100 ), with a supporting structure ( 7 ), the absorber modules ( 11 ), and with several air pipes ( 21 ), wherein the absorber modules ( 11 ) each have a front absorber body ( 17 ) and a hot air duct ( 19 ), wherein each hot air duct ( 19 ) one of the air pipes ( 21 ) and the absorber modules ( 11 ) are each flowed through by process air, which is supplied as a heat transfer medium to a consumer, wherein at least the air tubes are cooled with recirculated return air, which exits at the front to be sucked into the absorber modules, characterized in that selected air tubes ( 21a ) are each connected to an outlet module at the front, wherein the outlet modules are adjacent to absorber modules ( 11 ) are arranged and the return air exits the front side of the Ausströmmodulen. Receiver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (7) einen Hohlraum (25) bildet, den zumindest die frontseitig mit einem Absorbermodul (11) verbundenen Luftrohre (21) durchqueren, so dass sie an der Rückseite des Hohlraums heraustreten, wobei die Rückluft durch den Hohlraum leitbar ist.Receiver according to claim 1, characterized in that the supporting structure ( 7 ) a cavity ( 25 ), the at least the front side with an absorber module ( 11 ) connected air pipes ( 21 ) so that they emerge at the back of the cavity, with the return air passing through the cavity. Receiver nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Luftrohre jeweils einen mit Rückluft aus dem Hohlraum gespeisten Kühlmantel aufweisen.Receiver according to claim 2, characterized in that the air pipes each have a back air supplied from the cavity cooling jacket. Receiver nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kühlmäntel jeweils zumindest um einen Endabschnitt des Heißluftkanals eines Absorbermoduls erstrecken. Receiver according to claim 3, characterized in that the cooling jackets each extend at least around an end portion of the hot air duct of an absorber module. Receiver nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die ausgewählten Luftrohre luftdicht verschlossen sind.Receiver according to one of claims 1 to 4, characterized in that the selected air pipes are hermetically sealed. Receiver nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausströmmodule einen Luftkanal und einen Modulkopf aufweisen, wobei der Luftkanal und/oder der Modulkopf mindestens eine Rückluftöffnung aufweisen.Receiver according to one of claims 1 to 5, characterized in that the Ausströmmodule have an air duct and a module head, wherein the air duct and / or the module head have at least one return air opening. Receiver nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Absorbermodulen ein Ausströmraum gebildet ist, dem die Rückluft zuführbar ist.Receiver according to one of claims 1 to 6, characterized in that an outflow space is formed between the absorber modules to which the return air can be fed. Receiver nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückluftöffnung mit dem Ausströmraum in Fluidverbindung steht.Receiver according to claim 7, characterized in that the return air opening is in fluid communication with the outflow space. Receiver nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmäntel jeweils einen Auslass aufweisen, der in den zwischen den Absorbermodulen gebildeten Ausströmraum mündet.Receiver according to claim 7 or 8, characterized in that the cooling jackets each have an outlet which opens into the outflow space formed between the absorber modules. Receiver nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorbermodule jeweils einen in den jeweiligen Heißluftkanal übergehenden Absorberkopf aufweisen, der den Absorberkörper trägt, wobei zwischen den Absorberköpfen gebildete Spalte luftdicht verschlossen sind.Receiver according to one of claims 1 to 9, characterized in that the absorber modules each have a transition into the respective hot air duct absorber head, which carries the absorber body, wherein formed between the absorber heads gaps are hermetically sealed. Receiver nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Ausströmmodule eine frontseitig angeordnete Luftleitvorrichtung zum Umlenken der ausströmenden Rückluft aufweist.Receiver according to one of claims 1 to 10, characterized in that at least one of the Ausströmmodule has a front side arranged air guiding device for deflecting the outflowing return air. Receiver nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Luftleitvorrichtung durch eine Platte gebildet ist, die parallel zu der Frontseite angeordnet ist. Receiver according to claim 11, characterized in that the air guiding device is formed by a plate which is arranged parallel to the front side. Receiver nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitvorrichtung Ausströmlöcher zur Bereitstellung eines vorgegebenen Auströmprofils von Rückluft aufweist.Receiver according to claim 11 or 12, characterized in that the spoiler device comprises outflow holes for providing a predetermined Auströmprofils of return air.
DE102016203102.3A 2016-02-26 2016-02-26 Receiver for solar energy generation Active DE102016203102B4 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016203102.3A DE102016203102B4 (en) 2016-02-26 2016-02-26 Receiver for solar energy generation
EP17703717.3A EP3420285A1 (en) 2016-02-26 2017-02-02 Receiver for solar energy production installations
MA043661A MA43661A (en) 2016-02-26 2017-02-02 RECEIVER FOR SOLAR ENERGY PRODUCTION FACILITIES
PCT/EP2017/052283 WO2017144251A1 (en) 2016-02-26 2017-02-02 Receiver for solar energy production installations
BR112018016850-5A BR112018016850A2 (en) 2016-02-26 2017-02-02 receiver for solar power plants

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016203102.3A DE102016203102B4 (en) 2016-02-26 2016-02-26 Receiver for solar energy generation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102016203102A1 true DE102016203102A1 (en) 2017-08-31
DE102016203102B4 DE102016203102B4 (en) 2018-01-25

Family

ID=57984930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016203102.3A Active DE102016203102B4 (en) 2016-02-26 2016-02-26 Receiver for solar energy generation

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP3420285A1 (en)
BR (1) BR112018016850A2 (en)
DE (1) DE102016203102B4 (en)
MA (1) MA43661A (en)
WO (1) WO2017144251A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019209241A1 (en) * 2019-06-26 2020-12-31 Siemens Aktiengesellschaft Closed solar thermal receiver for air and other gaseous media and solar thermal tower system with such a receiver
DE102022209642A1 (en) 2022-09-14 2024-03-14 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Solar thermal module

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5483950A (en) * 1992-07-18 1996-01-16 L. & C. Steinmuller Gmbh Solar device with an air receiver and air return
DE19744541C2 (en) 1997-10-09 2001-05-03 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Solar receiver
DE102010046831A1 (en) * 2010-09-29 2012-03-29 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Receiver for solar energy generation

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10113637C1 (en) * 2001-03-21 2002-11-07 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt solar receiver
WO2003021161A1 (en) * 2001-09-06 2003-03-13 Stobbe Tech Holding A/S Integrated volumetric receiver unit and process for producing silicon infiltrated bodies
DE10239700B3 (en) * 2002-08-29 2004-05-27 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Solar receiver for solar thermic energy plant has absorber field with absorber elements enclosed by edge absorber with absorber modules
DE102009035141B4 (en) * 2009-07-29 2015-12-31 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Open volumetric solar radiation receiver
DE102011005817B4 (en) * 2011-03-18 2015-06-11 Saint-Gobain Industriekeramik Rödental GmbH Solar absorber module
DE102011016465B3 (en) * 2011-04-08 2012-08-30 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Method for removal of absorber body from solar-thermal receiver, involves inserting drawing tool through absorber channel of absorber body in support structure such that hook of tool is hooked at rear end of absorber channel

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5483950A (en) * 1992-07-18 1996-01-16 L. & C. Steinmuller Gmbh Solar device with an air receiver and air return
DE19744541C2 (en) 1997-10-09 2001-05-03 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Solar receiver
DE102010046831A1 (en) * 2010-09-29 2012-03-29 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Receiver for solar energy generation

Also Published As

Publication number Publication date
EP3420285A1 (en) 2019-01-02
WO2017144251A1 (en) 2017-08-31
DE102016203102B4 (en) 2018-01-25
MA43661A (en) 2018-11-28
BR112018016850A2 (en) 2018-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2622282B1 (en) Receiver for solar energy production installations
DE4223779C1 (en) Solar system with an air heater and air recirculation
DE102016203102B4 (en) Receiver for solar energy generation
DE10239700B3 (en) Solar receiver for solar thermic energy plant has absorber field with absorber elements enclosed by edge absorber with absorber modules
DE102017105962B4 (en) Heating unit and method for heating a gaseous medium
DE102013221887B3 (en) Receiver for solar energy generation
DE19743428B4 (en) solar receiver
EP3538823B1 (en) Receiver having absorber modules
DE102013221884B4 (en) Receiver for solar energy generation
DE102013221885B4 (en) Receiver for solar energy systems with wind deflector
DE102019209241A1 (en) Closed solar thermal receiver for air and other gaseous media and solar thermal tower system with such a receiver
DE102014208259A1 (en) Cooling device for cooling a fluid medium, exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine and internal combustion engine
DE667862C (en) Collective air heating system
DE3126191C2 (en) Liquid metal target for a spallation neutron source
DE873603C (en) Method and device for excavating an endless glass ribbon from the molten mass
DE102013221889B4 (en) Receiver for solar energy generation
DE202014009357U1 (en) Receiver for solar energy generation
EP0140054A2 (en) Installation for the dry guenching of hot coke
DE102018217738A1 (en) Receiver for solar energy recovery systems, as well as solar recovery system
EP3287711A1 (en) Warm-air heating
DE202016003017U1 (en) Receiver for solar energy generation
EP0516067A2 (en) Solar plant and method of operating same
CH596448A5 (en) Solar collector used with focussing mirrors
DE102015112833A1 (en) Heat exchanger and vehicle air conditioning
DE102013220590B3 (en) Controllable aperture

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F24J0002070000

Ipc: F24S0020200000

R020 Patent grant now final