DE10257458A1

DE10257458A1 - Ceramic body for solar thermal reception unit for solar thermal power plant has lengths of flow medium channels reduced towards ceramic body edge over at least one section of edge region

Info

Publication number: DE10257458A1
Application number: DE10257458A
Authority: DE
Inventors: Udo Dr. Hack
Original assignee: Saint Gobain IndustrieKeramik Roedental GmbH
Current assignee: Saint Gobain IndustrieKeramik Roedental GmbH
Priority date: 2002-12-09
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2004-06-24

Abstract

The ceramic body (2) is provided with a number of channels (9) for passage of a flow medium fitted to a guide element (1), e.g. a ceramic funnel, for the flow medium. The lengths of the flow medium channels are reduced continuously or in steps, over at least one section (7) of the edge region of the ceramic body, from its center to its edge. Also included are Independent claims for the following: (a) a manufacturing method for a ceramic body for a solar thermal reception unit; (b) a solar thermal reception unit with a ceramic body

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine solarthermische Empfängereinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 15 sowie keramische Formkörper für eine derartige solarthermische Empfängereinheit nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 2, 7 oder 8 sowie ein Verfahren zur Herstellung keramischer Körper zum Einsatz in solarthermischen Empfängereinheiten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.The present invention relates to a solar thermal receiver unit according to the preamble of claim 15 and ceramic moldings for such solar thermal receiver unit the preambles of the claims 1, 2, 7 or 8 and a method for producing ceramic bodies for Use in solar thermal receiver units according to the preamble of claim 9.

Solarthermische Empfängereinheiten für den Einsatz in solarthermischen Kraftwerken sind aus der DE 197 44 541 A1 bekannt. Diese sogenannten Solarempfänger bestehen aus einem Absorberkörper (Wabenkörper) mit einer Vielzahl von Gaskanälen sowie einem Trägerteil, vorzugsweise in Form eines Trichters, auf dem der Absorberkörper angeordnet ist und über das das Gas durch die Kanäle des Absorberkörpers abgesaugt wird. Der Absorberkörper, der aus einem keramischen Material besteht, wird über eine konzentrierte Sonneneinstrahlung aufgeheizt, beispielsweise über eine Vielzahl von Spiegeln, die auf die solarthermischen Empfänger ausgerichtet sind. Zur Ausbildung eines solarthermischen Kraftwerks sind eine Vielzahl von Solarempfängern nebeneinander angeordnet, wobei zwischen den Solarempfängern Freiräume vorhanden sind, durch die Gas, beispielsweise Luft im Gegenstrom zum Gastransport in den Kanälen des Absorberkörpers zur Abkühlung der Außenhaut der Solarempfänger und zur Vorwärmung des Gases bewegt wird. Eine genaue Beschreibung ist in der DE 197 44 541 A1 enthalten.Solar thermal receiver units for use in solar thermal power plants are from the DE 197 44 541 A1 known. These so-called solar receivers consist of an absorber body (honeycomb body) with a multiplicity of gas channels and a carrier part, preferably in the form of a funnel, on which the absorber body is arranged and via which the gas is drawn off through the channels of the absorber body. The absorber body, which consists of a ceramic material, is heated by concentrated solar radiation, for example by a large number of mirrors which are aligned with the solar thermal receivers. To form a solar thermal power plant, a large number of solar receivers are arranged side by side, with free spaces between the solar receivers through which gas, for example air in countercurrent to gas transport, is moved in the channels of the absorber body for cooling the outer skin of the solar receivers and for preheating the gas. A detailed description is in the DE 197 44 541 A1 contain.

Die Absorberkörper bestehen aus hochporösem RSiC, wie es z.B. aus Dieselrußfiltern für LKW bekannt ist. Die Herstellung solcher Wabenkörper mit einer Dichte von etwa 1,8 g/cm³ und einer Porosität von ca. 45% ist in der WO 94/22556 und der WO 00/01463 dargelegt.The absorber bodies consist of highly porous RSiC, as is known, for example, from diesel soot filters for trucks. The production of such honeycomb bodies with a density of approximately 1.8 g / cm ³ and a porosity of approximately 45% is described in WO 94/22556 and WO 00/01463.

Da die Absorberkörper oberflächlich durch das stark gebündelte Sonnenlicht auf über 1000°C erhitzt werden, kann es zu einer starken Beanspruchung der üblicherweise aus hochporösem, rekristallisiertem SiC (RSiC) gebildetem Absorberkörpern kommen, was zu einer unzureichenden Lebensdauer der Solarempfänger für den praktischen Einsatz führt.Because the absorber body is superficial due to the highly concentrated sunlight on over Heated at 1000 ° C can be a heavy load of the usual from highly porous, recrystallized SiC (RSiC) formed absorber bodies come resulting in an insufficient lifespan of the solar receiver for the practical Use leads.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine solarthermische Empfängereinheit bzw. einen keramischen Formkörper als Absorberkörper zu schaffen, die bzw. der eine erhöhte Lebensdauer aufweist. Gleichzeitig soll die solarthermische Empfängereinheit bzw. der Formkörper großtechnisch leicht realisierbar und effektiv im Betrieb sein.It is therefore the task of the present Invention, a solar thermal receiver unit or a ceramic moldings as an absorber body too create the one that is elevated Has lifespan. At the same time, the solar thermal receiver unit or the molded body technically easy feasible and effective in operation.

Diese Aufgabe wird gelöst durch keramische Formkörper mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 2, 7 oder 8, einer solarthermischen Empfängereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 14 sowie einem Verfahren zur Herstellung keramischer Körper mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This task is solved by ceramic molded body with the features of the claims 1, 2, 7 or 8, a solar thermal receiver unit with the features of claim 14 and a method for producing ceramic body with the features of claim 9. Advantageous refinements are subject to the dependent Expectations.

Der vorliegenden Erfindung liegt als gemeinsame Grundlage für die Erhöhung der Lebensdauer der entsprechenden Bauteile die Idee zugrunde, die Oxidationsbeständigkeit zu verbessern.The present invention lies as a common basis for the increase the life of the relevant components is based on the idea of resistance to oxidation to improve.

Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Durchströmung der Kanäle des Formkörpers (Absorberkörpers) im Randbereich verbessert wird. Dadurch kommt es nicht zu einer Überhitzung des keramischen Formkörpers im Randbereich, was zu einer besonders starken Oxidation in diesen Bereichen führt. Die Durchströmung der Kanäle insbesondere im Randbereich des Form- bzw. Wabenkörpers (Absorberkörper) wird einerseits dadurch erreicht, dass die Länge der Kanäle im Randbereich verringert ist, so dass der Durchströmungswiderstand herabgesetzt wird. Andererseits kann eine bessere Durchströmung der Randkanäle auch durch eine Vergrößerung des Querschnitts der Kanäle erreicht werden. Hierbei kann der Kanalquerschnitt von der Mitte zum Rand insbesondere kontinuierlich oder in Stufen zunehmen. Ebenso kann die Länge der Kanäle von der Mitte zum Rand insbesondere kontinuierlich oder stufenweise abnehmen. Es ist jedoch auch denkbar, dass lediglich bestimmte Kanäle im Randbereich einen vergrößerten Querschnitt aufweisen.According to a first aspect of the invention this is achieved in that the flow through the channels of the shaped body (absorber body) in the edge region is improved. This does not lead to overheating of the ceramic molded body in the edge area, which leads to a particularly strong oxidation in these Areas leads. The flow of the channels especially in the edge area of the molded or honeycomb body (absorber body) achieved on the one hand by reducing the length of the channels in the edge region is, so the flow resistance is reduced. On the other hand, a better flow through the edge channels can also by increasing the cross section of the channels can be achieved. The channel cross-section can be from the center increase towards the edge in particular continuously or in stages. As well can the length of the channels from the center to the edge in particular continuously or in stages lose weight. However, it is also conceivable that only certain channels in the edge area an enlarged cross section exhibit.

Vorzugsweise wird die über den Querschnitt des Formkörpers zumindest abschnittsweise von der Mitte zum Randbereich vorgesehene Verringerung der Länge der Durchströmungskanäle dadurch erreicht, dass an einer Außenseite des Formkörpers, insbesondere an der Anschlussseite des Formkörpers, mit der dieser in Verbindung zu einem Leitungselement (Trägerteil), insbesondere einem Trichter zum Absaugen des erwärmten Mediums, insbesondere der Luft, verbunden wird, die Kontur eines Rotationsparaboloids, Kegels, Kegelstumpfes, einer Pyramide, eines Pyramidenstumpfes oder Kombinationen davon aufweist. Auf diese Weise kann in einfacher Form gewährleistet werden, dass die Länge der Strömungskanäle zum Randbereich hin kontinuierlich verkleinert wird, so dass auch im Randbereich eine ausreichende Durchströmung gewährleistet und eine Überhitzung vermieden wird.Preferably, the over the Cross section of the molded body at least in sections from the center to the edge area Reduction in length the flow channels achieved that on an outside of the shaped body, in particular on the connection side of the molded body, with which this is connected to a line element (carrier part), in particular a funnel for sucking off the heated medium, in particular the air, the contour of a paraboloid of revolution, Cone, truncated cone, a pyramid, a truncated pyramid or Combinations thereof. This way, in simple form guaranteed be that length the flow channels to the edge area is continuously reduced in size, so that also in the edge area sufficient flow guaranteed and overheating is avoided.

Vorzugsweise weist die Anschlussseite des Formkörpers zum Leitungselement, insbesondere einem Trichter, zumindest eine Schrägfläche oder gekrümmte Fläche mit kontinuierlich von der Mitte zum Randbereich verkürzten Kanälen auf. Die Anschlussseite kann beliebige Formen annehmen, die geeignet sind eine gleichmäßige Durchströmung aller Kanäle zu gewährleisten. Die Anschlussseite kann insbesondere eine Schrägfläche in Form der Mantelfläche eines Rotationsparaboloids, eines Kegels, eines Kegelstumpfes, einer Pyramide, eines Pyramidenstumpfes oder Teile sowie Kombinationen davon umfassen. Entsprechend kann sie zusätzlich eine Deckfläche mit Kanälen gleicher Länge aufweisen, wobei die Deckfläche vorzugsweise ungefähr gleich der Fläche der Absaugöffnung des Leitungselements ist, die an dem dem Formkörper gegenüberliegenden Ende des Leitungselements vorgesehen ist. Die Fläche der Deckfläche kann jedoch bis zu 60% größer oder kleiner als die Fläche der Absaugfläche sein und insbesondere sich im Bereich von +/– 20% der Fläche der Absaugöffnung bewegen. Diese Größenverhältnisse bewirken ebenfalls, dass eine ausreichende Durchströmung der Kanäle und somit eine Überhitzung vermieden wird.The connection side of the molded body to the line element, in particular a funnel, preferably has at least one inclined surface or curved surface with channels that are continuously shortened from the center to the edge region. The connection side can take any shape that is suitable to ensure an even flow through all channels. The connection side can in particular which include an inclined surface in the form of the lateral surface of a paraboloid of revolution, a cone, a truncated cone, a pyramid, a truncated pyramid or parts and combinations thereof. Accordingly, it can additionally have a cover surface with channels of the same length, the cover surface preferably being approximately equal to the surface of the suction opening of the line element, which is provided at the end of the line element opposite the molded body. However, the area of the cover area can be up to 60% larger or smaller than the area of the suction area and in particular can be in the range of +/- 20% of the area of the suction opening. These size ratios also ensure that sufficient flow through the channels and thus overheating is avoided.

Die geometrische Ausbildung des keramischen Formkörpers bzw. Teilen der Anschlussseite kann insbesondere eine Kombination aus den Formen Rotationsparaboloid, Kegel, Kegelstumpf Pyramide, Pyramidenstumpf usw. sein. Beispielsweise können Randbereiche in den Ecken der Anschlussseiten eines von oben rechteckigen oder quadratischen Formkörpers in Form eines Teiles eines Rotationsparaboloids, eines Kegels oder dergleichen abgerundet sein, während die Seiten der Randbereiche der Anschlussseite als Teil eines Pyramidenstumpfes ausgebildet sind. In den Ecken können sich dabei ebene Flächen in Höhe des Sitzes ergeben. Die Wahl der Kontur des Formkörpers im Bereich der verkürzten Kanäle wird insbesondere durch eine Abwägung von Aufwand und Nutzen erfolgen müssen, da selbstverständlich der Aufwand zur Herstellung einer komplexen Außenkontur erhöht ist. So können Konturen mit einer Basisbreite gleich der lichten Weite des Trichters zum Beispiel durch Konturfräsen in einem Arbeitsgang hergestellt werden, während bei einer Basisbreite gleich der Diagonalen der Sitz in einem zusätzlichen Arbeitsschritt hergestellt werden muss.The geometric formation of the ceramic molding or parts of the connection side can in particular be a combination from the forms of paraboloid of revolution, cone, truncated cone pyramid, Truncated pyramid, etc. For example, edge areas in the corners the connection sides of a rectangular or square from above molding in the form of a part of a paraboloid of revolution, a cone or the like be rounded off while the sides of the edge regions of the connection side are formed as part of a truncated pyramid are. Can in the corners flat surfaces in height of the seat. The choice of the contour of the molded body in the Area of shortened channels is weighed in particular by Effort and benefits must be made because of course the effort to produce a complex outer contour is increased. So can Contours with a base width equal to the inside width of the funnel for example by contour milling be made in one operation, while at a base width the diagonal of the seat is made in an additional step must become.

Um eine mögliche Überhitzung des keramischen Formkörpers beim Einsatz im Randbereich zu vermeiden, ist es auch bevorzugt, den Sitz, mit dem der Formkörper auf dem Leitungselement aufsitzt bzw. mit diesem verbunden wird, möglichst klein auszubilden, um eine ausreichende Durchströmung des Randbereichs zu gewährleisten. Hier hat es sich bewährt, die Breite des Sitzes möglichst auf die Breite eines oder einiger weniger Kanäle einschließlich der Kanalwandung auszulegen, so dass möglichst wenig Kanäle verschlossen werden.To prevent the ceramic from overheating molding to avoid when using in the edge area, it is also preferred the seat with which the molded body sits on the line element or is connected to it, preferably to be small in order to ensure a sufficient flow through the edge area. It has proven itself here the width of the seat if possible to the width of one or a few channels including the channel wall to interpret so that as possible few channels be closed.

Durch die oben beschriebene vorteilhafte Ausgestaltung des keramischen Formkörpers bzw. Absorberkörpers mit Schrägfläche ist auch eine entsprechend günstige Anpassung des Lei tungselementes, insbesondere in der Form eines keramischen Trichters, auf dem der Formkörper aufsitzt, möglich. Durch die flachere Ausgestaltung der Anschlussseite des Formkörpers kann auch der Trichter bzw. das Leitungselement an seiner Außenkontur glatt ohne Vorsprünge, Kanten oder Ecken ausgebildet werden. Dies führt dazu, dass ein durch die Abstände zwischen den solarthermischen Empfängereinheiten durchströmendes Medium (im Gegenstrom) ebenfalls einen geringeren Widerstand verspürt und somit eine bessere Abkühlung der Außenseite des Trichters und des Formkörpers insbesondere in den Ecken ermöglicht wird. Dies führt wiederum dazu, dass auch hier eine Überhitzung vermieden werden kann.Due to the advantageous embodiment described above of the ceramic molded body or absorber body with sloping surface also a correspondingly cheap one Adaptation of the line element, in particular in the form of a ceramic funnel on which the molded body rests. By the flatter design of the connection side of the molded body can also the funnel or the line element on its outer contour smooth without protrusions, Edges or corners are formed. This leads to a through the distances medium flowing between the solar thermal receiver units (in countercurrent) also felt a lower resistance and thus better cooling the outside of the funnel and the shaped body especially in the corners becomes. this leads to again to prevent overheating can.

Nach einem weiteren Aspekt wird die Erhöhung der Lebensdauer der solarthermischen Empfängereinheit auch durch die gegenseitige Abstimmung der Strömungsverhältnisse im Formkörper und im Trichter bzw. Leitungselement bewirkt. Eine entsprechende Abstimmung der geometrischen Verhältnisse bzw. der Strömungsverhältnisse im Formkörper sowie im Leitungselement, d.h. im Trichter, gewährleistet eine optimale Durchströmung auch der Randbereiche und führt ebenfalls zur Vermeidung von Überhitzungen und damit zur Verringerung von Korrosionserscheinungen.In another aspect, the increase the lifespan of the solar thermal receiver unit also through the mutual coordination of flow conditions in the molded body and effected in the funnel or line element. A corresponding Coordination of the geometric relationships or the flow conditions in the molded body as well in the line element, i.e. in the funnel, also ensures optimal flow the edge areas and leads also to avoid overheating and thus to reduce signs of corrosion.

Wichtig für den praktischen Einsatz ist auch eine gute werkstofftechnische Anpassung von Formkörper und Leitungselement. Hierbei ist es vorteilhaft, insbesondere den Formkörper aus gut Wärme leitendem SiSiC, das ausgehend von einem Grünkörper mit hoher Dichte mit Silizium infiltriert wurde, und das keramische Leitungselement, d.h. den Trichter, aus weniger Wärme leitenden Werkstoffen, z.B. RSiC, zu bilden, um ein Verkleben mit dem metallischen Absaugstutzen, der üblicherweise am Leitungselements angeschlossen ist, zu vermeiden. Versuche, den Wabenkörper geringer Dichte (1,80 g/cm³) mit Silizium zu infiltrieren, führten nicht zum Ziel, weil bedingt durch die ungünstige Porenstruktur keine vollständige Infiltrierung erreicht werden kann. Insbesondere die hinteren, dem Trichter zugewandten Bereiche des Wabenkörpers werden überhaupt nicht infiltriert, was dort zu einer übermäßigen Oxidation führt. Außerdem hat sich gezeigt, dass Leitungselemente aus SiSiC, bedingt durch die hohe Wärmeleitfähigkeit, durch eine chemische Reaktion mit dem metallischen Absaugstutzen verkleben. Defekte Empfängerelemente aus SiSiC im Empfängermodul können daher nicht ohne Bruch ausgetauscht werden. Das keramische Leitungselement der solarthermischen Empfängereinheit kann demnach auch aus nitridgebundenem SiC (NSiC) oder einer oxidischen Keramik hergestellt sein.Good practical adaptation of the molded body and the line element is also important for practical use. It is advantageous here, in particular to form the molded body from good heat-conducting SiSiC, which was infiltrated with silicon starting from a green body with high density, and the ceramic line element, ie the funnel, from less heat-conducting materials, for example RSiC Avoid sticking with the metallic suction nozzle, which is usually connected to the pipe element. Attempts to infiltrate the low density honeycomb body (1.80 g / cm ³ ) with silicon did not lead to the goal because, owing to the unfavorable pore structure, complete infiltration cannot be achieved. In particular, the rear areas of the honeycomb body facing the funnel are not infiltrated at all, which leads to excessive oxidation there. In addition, it has been shown that, due to the high thermal conductivity, line elements made of SiSiC adhere to the metallic suction nozzle through a chemical reaction. Defective receiver elements made of SiSiC in the receiver module can therefore not be replaced without a break. The ceramic line element of the solar thermal receiver unit can therefore also be made of nitride-bonded SiC (NSiC) or an oxidic ceramic.

Nach dem derzeitigen Stand der Technik werden die Formkörper von oben gesehen quadratisch ausgebildet. Für eine bessere Anströmung insbesondere der Randbereiche ist es jedoch vorteilhaft, wenn der Formkörper und/oder das Leitungselement bzw. der Trichter an der Formkörperseite als Vieleck, insbesondere als Sechseck, ausgebildet wird, da hier ein größerer Öffnungswinkel in den Ecken vorhanden ist, der eine bessere Durchströmung des Wabenkörpers im Randbereich ermöglicht. Gleichzeitig wird die Kühlluftzufuhr an der Außenseite der solarthermischen Empfängereinheit verbessert.According to the current state of the art, the moldings are square when viewed from above. For a better flow, in particular at the edge areas, it is advantageous, however, if the molded body and / or the line element or the funnel on the molded body side is designed as a polygon, in particular as a hexagon, since here there is a larger opening angle in the corners, which is one allows better flow through the honeycomb body in the edge area. At the same time, the cooling air supply on the outside of the solar thermal receiver unit is improved.

Darüber hinaus führt eine vieleckige, insbesondere sechseckige Gestaltung der Formkörper dazu, dass auch der Querschnitt der Kanäle entsprechend vielseitiger ausgeführt werden kann. Es können insbesondere dreieckige, hexagonale oder runde Kanäle sowie Mischformen daraus miteinander kombiniert werden, um eine optimale Durchströmung der Kanäle zu gewährleisten.In addition, a polygonal, in particular hexagonal design of the shaped bodies, that the cross section of the channels is correspondingly more versatile accomplished can be. It can especially triangular, hexagonal or round channels as well Mixed forms of it can be combined to create an optimal one Flow through the channels to ensure.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Lebensdauer solarthermischer Empfängereinheiten, insbesondere der Formkörper davon, dadurch erhöht werden, dass Keramiken mit einer größeren Dichte und geringerer Porosität verwendet werden, wobei zusätzlich eine günstige Porenradienverteilung eingestellt wird, nämlich wenige große Poren anstatt vieler kleiner Poren. Dadurch wird die spezifische (innen) Oberfläche wesentlich verringert.According to another aspect of the present Invention can extend the life of solar thermal receiver units, especially the molded body of it, thereby increasing that ceramics with a greater density and less porosity be used, in addition a favorable pore radius distribution is set, namely few big ones Pores instead of many small pores. This will make the specific (inside) surface significantly reduced.

Üblicherweise wird für den keramischen Formkörper rekristallisiertes SiC (RSiC) verwendet. Gemäß der Erfindung sollte ein Formkörper aus RSiC eine Dichte > 2,l0 g/cm³, insbesondere 2,20–2,40 g/cm³ und eine Porosität < 35 Vol.-%, insbesondere 22–30 Vol.-% aufweisen. Bei einem derartigen RSiC ist die spezifische innere Oberfläche, die als Angriffsfläche für den Sauerstoff dient, ausreichend gering, um eine übermäßige Oxidation zu verhindern.Usually recrystallized SiC (RSiC) is used for the ceramic molded body. According to the invention, a molded body made of RSiC should have a density> 2.0 g / cm ³ , in particular 2.20-2.40 g / cm ³ and a porosity <35% by volume, in particular 22-30% by volume , With such an RSiC, the specific inner surface, which serves as a target for the oxygen, is sufficiently small to prevent excessive oxidation.

Die Oxidationsbeständigkeit kann noch erhöht werden, wenn statt dem RSiC mit hoher Dichte ein insbesondere vollständig mit Silizium infiltriertes SiC (SiSiC) verwendet wird, wobei hier die Dichte > 2,90 g/cm³, insbesondere 2,93–3,10 g/cm³, vorzugsweise 2,95–3,00 g/cm³ betragen sollte. Durch die Infiltration eines Grünkörpers mit hoher Dichte (> 2,10 g/cm³) und insbesondere günstiger Porenstruktur mit Silizium gelingt es, die dem Oxidationsangriff ausgesetzte Oberfläche wesentlich zu verringern, weil die Poren durch das infiltrierte Silizium geschlossen werden. Außerdem bildet das sogenannte freie Silizium mit dem Sauerstoff der Luft eine schützende Siliziumdioxidschicht aus, so dass das SiSiC eine exzellente Oxidationsbeständigkeit aufweist.The oxidation resistance can be increased if instead of the RSiC with high density an SiC (SiSiC), which is in particular completely infiltrated with silicon, is used, the density here being> 2.90 g / cm ³ , in particular 2.93-3.10 g / cm ³ , preferably 2.95-3.00 g / cm ³ . By infiltrating a green body with a high density (> 2.10 g / cm ³ ) and, in particular, a more favorable pore structure with silicon, it is possible to significantly reduce the surface exposed to the oxidation attack because the pores are closed by the infiltrated silicon. In addition, the so-called free silicon forms a protective silicon dioxide layer with the oxygen in the air, so that the SiSiC has excellent resistance to oxidation.

Für den Fall, dass für den Formkörper und/oder das Leitungselement RSiC verwendet wird, kann nach einem weiteren Aspekt der Erfindung das RSiC beschichtet oder glasiert werden, und zwar vorzugsweise mit Oxidationsschutzmitteln, die Oxide, Nitride oder andere Verbindungen von Elementen der II. und IV. Hauptgruppe des Periodensystems, insbesondere Kalzium, Magnesium, Bor, Aluminium, sowie Titan oder Zirkonium oder Kombination oder Verbindungen von diesen umfassen. Insbesondere können Oxidationsschutzmittel verwendet werden, die für Brennhilfsmittel aus RSiC üblich sind, wie zum Beispiel für Crystar 2000 (RSiC) und AnnaSicon RT (nitridgebundenes NSiC) von Saint Gobain IndustrieKeramik. Weitere Beispiele hierfür sind auch in der EP 0 826 651 A1 oder der DE 43 09 267 C1 beschrieben.In the event that RSiC is used for the molded body and / or the line element, according to a further aspect of the invention the RSiC can be coated or glazed, preferably with antioxidants, the oxides, nitrides or other compounds of elements of II. And IV. Main group of the periodic table, in particular calcium, magnesium, boron, aluminum, as well as titanium or zirconium or a combination or compounds thereof. In particular, antioxidants can be used that are common for kiln furniture made from RSiC, such as Crystar 2000 (RSiC) and AnnaSicon RT (nitride-bound NSiC) from Saint Gobain IndustrieKeramik. Further examples of this are also in the EP 0 826 651 A1 or the DE 43 09 267 C1 described.

Um einen Formkörper oder auch ein keramisches Leitungselement, wie zum Beispiel einen Trichter, mit der geforderten Dichte bzw. Porosität zu erreichen, ist es nach einem weiteren Aspekt der Erfindung vorteilhaft, zur Herstellung eines entsprechenden Grünkörpers SiC-Körnungen und SiC-Pulver zu verwenden, die eine bimodale Korngrößenverteilung aufweisen, wobei die SiC-Körnungen im Bereich von F60 bis F280, insbesondere F150 bis F180 nach FEPA-Standard und die SiC-Pulver mit d₅₀ < 3μm, insbesondere < 2μm Verwendung finden, wobei d₅₀ durch Lasergranulometrie bestimmt wird. Wichtig für guten Oxidationswiderstand von RSiC Wabenkörpern ist insbesondere die Auswahl der SiC-Körnung, die durch die gewählte Wandstärke nach oben begrenzt wird. Vorzugsweise wird die jeweils größte Körnung verwendet, um die spezifische Oberfläche des daraus hergestellten RSiC zu minimieren. Vorzugsweise werden die beiden Fraktionen von SiC-Körnern und SiC-Pulvern mit Anteilen von jeweils 35–65 Gew.-%, insbesondere mit einer gleichmäßigen Verteilung von jeweils 50 Gew.-% eingesetzt. Auf diese Weise wird die für die Oxidationsbeständigkeit erforderliche geringe Porosität sowie entsprechend hohe Dichte bei günstiger Porenradienverteilung erreicht. Vorzugsweise kann bei der Herstellung insbesondere von SiSiC, insbesondere für den Wabenkörper, ein Teil des SiC-Pulvers in der Größenordnung von 1–15 Gew.-%, insbesondere 10 Gew.-% durch die gleiche Menge an Ruß ersetzt werden, was die Porenstruktur für die Silizierung erheblich verbessert.In order to achieve a shaped body or also a ceramic pipe element, such as a funnel, with the required density or porosity, it is advantageous according to a further aspect of the invention to use SiC grains and SiC powder for producing a corresponding green body, which have a bimodal grain size distribution, the SiC grains in the range from F60 to F280, in particular F150 to F180 according to the FEPA standard, and the SiC powders with d ₅₀ <3 μm, in particular <2 μm, being used, d _{50 being} determined by laser granulometry , It is particularly important for good oxidation resistance of RSiC honeycomb bodies that the SiC grain size is selected, which is limited by the selected wall thickness. The largest grain size is preferably used in order to minimize the specific surface area of the RSiC produced therefrom. The two fractions of SiC grains and SiC powders are preferably used in amounts of 35-65% by weight, in particular with a uniform distribution of 50% by weight. In this way, the low porosity required for the oxidation resistance and correspondingly high density with a favorable pore radius distribution are achieved. In the production of SiSiC in particular, in particular for the honeycomb body, a part of the SiC powder in the order of magnitude of 1-15% by weight, in particular 10% by weight, can preferably be replaced by the same amount of carbon black, which affects the pore structure significantly improved for siliciding.

Obwohl bereits Maßnahmen gemäß der einzelnen Aspekte der vorliegenden Erfindung zur Verbesserung der Lebensdauer solarthermischer Empfängereinheiten und insbesondere der keramischen Formkörper bzw. Wabenkörper und somit zur Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung dienen, ist insbesondere eine Kombination der Aspekte besonders vorteilhaft. Es ist insbesondere vorteilhaft, dass gerade eine Kombination der werkstofftechnischen Veränderungen mit den geometrischen Anpassungen der Formkörper bzw. solarthermischen Empfängereinheiten zu unerwartet hohen Lebensdauern führt, die über eine reine Aggregation der einzelnen Effekte hinausgeht.Although measures according to the individual aspects of the present invention to improve the life of solar thermal receiver units and in particular the ceramic molded body or honeycomb body and thus to solve the Serve the object of the present invention is, in particular Combination of aspects particularly advantageous. It is special advantageous that just a combination of the material changes with the geometrical adjustments of the molded body or solar thermal receiver units leads to unexpectedly long lifetimes, which is due to a pure aggregation of the individual effects.

Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen deutlich. Die Zeichnungen zeigen dabei in rein schematischer Weise inOther advantages, characteristics and Features of the present invention will become apparent in the following Detailed description of exemplary embodiments with reference to the attached Drawings clearly. The drawings show in a purely schematic Way in

1 eine Seitenansicht bzw. eine teilweise Schnittansicht einer solarthermischen Empfängereinheit mit einem Formkörper bzw. Wabenkörper als Empfänger und einem keramischen Trichter als Leitungselement; 1 a side view and a partial sectional view of a solar thermal receiver unit with a molded body or honeycomb body as the receiver and a ceramic funnel as the line element;

2 eine Draufsicht auf die solarthermische Empfängereinheit gemäß 1; 2 a plan view of the solar thermal receiver unit according to 1 ;

3 eine Schnittansicht der solarthermischen Empfängereinheit entlang der Schnittlinie A-A in 2; und in 3 a sectional view of the solar thermal receiver unit along the section line AA in 2 ; and in

4 eine Zusammenstellung zur geometrischen Gestaltung der Anschlussseite des Formkörpers. 4 a compilation for the geometric design of the connection side of the molded body.

Die 1 zeigt in einer Seitenansicht bzw. teilweisen Querschnittsansicht eine erfindungsgemäße solarthermische Empfängereinheit bestehend aus einem keramischen Trichter 1 mit einem Anschlussstutzen 11 zur Verbindung mit einem Ansaugrohr sowie einem keramischen Formkörper 2, auch als Wabenkörper bezeichnet, der eine Vielzahl von Kanälen 9 aufweist. In einer solarthermischen Anlage sind eine Vielzahl von derartigen solarthermischen Empfängereinheiten 1, 2 in Modulen nebeneinander angeordnet, wobei ein Medium, beispielsweise Luft, durch die Vielzahl der Kanäle 9 über den Trichter 1 in einen meist metallischen Ansaugstutzen (nicht gezeigt) gesaugt wird. Beim Durchströmen der Kanäle 9 wird das Medium, also beispielsweise Luft, durch den aufgeheizten Formkörper 2 erwärmt. Der keramische Formkörper 2 wiederum wird über eine konzentrierte Sonneneinstrahlung aufgeheizt, die sich beispielsweise einer Vielzahl von Spiegeln bedient, um das Sonnenlicht auf die solarthermische Anlage bzw. die solarthermischen Empfängereinheiten zu konzentrieren. Auf diese Weise ist es möglich, den Formkörper 2 an der Oberfläche auf bis zu 1000°C zu erhitzen.The 1 shows a side view or partial cross-sectional view of a solar thermal receiver unit according to the invention consisting of a ceramic funnel 1 with a connecting piece 11 for connection to an intake pipe and a ceramic molded body 2 , also called honeycomb body, which has a variety of channels 9 having. A large number of such solar thermal receiver units are in a solar thermal system 1 . 2 arranged in modules next to each other, with a medium, for example air, through the plurality of channels 9 over the funnel 1 is sucked into a mostly metallic intake port (not shown). When flowing through the channels 9 the medium, for example air, through the heated molded body 2 heated. The ceramic molded body 2 in turn, heating is carried out via concentrated solar radiation, which uses, for example, a large number of mirrors in order to concentrate the sunlight on the solar thermal system or the solar thermal receiver units. In this way it is possible to form the molded body 2 to heat up to 1000 ° C on the surface.

Die nebeneinander angeordneten solarthermischen Empfängereinheiten weisen zwischen sich Spalten auf, über die eine Gegenströmung des Medium erfolgen kann, um so die Außenseite der solarthermischen Empfängereinheit 1, 2 abzukühlen und das Medium, das durch die Kanäle 9 zur Erwärmung angesaugt wird, bereits vorzuwärmen.The solar-thermal receiver units arranged next to one another have gaps between them, through which a counterflow of the medium can take place, and thus the outside of the solar-thermal receiver unit 1 . 2 cool down and the medium flowing through the channels 9 is already sucked in for heating, preheating.

Der Formkörper 2 sowie der Trichter 1 weisen umlaufend einen Sitz 4 bzw. 3 auf, an dem der Formkörper 2 an dem Trichter aufliegt und mit diesem in geeigneter Weise verbunden, beispielsweise keramisch verklebt, d.h. angarniert, werden kann.The molded body 2 as well as the funnel 1 have a seat all around 4 respectively. 3 on which the molded body 2 rests on the funnel and can be connected to it in a suitable manner, for example by means of ceramic bonding, ie, gating.

Die Anschlussseite 5 des Formkörpers 2, mit der dieser in den Trichter 1 eingesetzt oder an diesem angeordnet wird, weist neben dem Sitz 4 außerdem die Deckfläche 6 sowie eine Schrägfläche 7 auf. Die Deckfläche 6 weist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel der 1 ungefähr die Größe bzw. Fläche des Ansaugstutzens 11 des Trichters 1 auf, mit dem die erwärmte Luft in den Absaugstutzen (nicht gezeigt) abgeführt wird.The connection side 5 of the shaped body 2 with which this in the funnel 1 used or arranged on this, has next to the seat 4 also the top surface 6 as well as an inclined surface 7 on. The top surface 6 points in the embodiment shown 1 about the size or area of the intake manifold 11 of the funnel 1 with which the heated air is discharged into the suction nozzle (not shown).

Die Schrägfläche 7 ergibt sich in einem Abschnitt des umlaufenden Randbereichs, in dem die Kanäle kürzer ausgebildet sind, als in der Mitte, d.h. unter der Deckfläche 6. Da die Kanäle in der Mitte zum Rand kontinuierlich immer kürzer werden, ergibt sich an der Außenkontur bzw. der Anschlussseite 5 des Formkörpers 2 die oben geschilderte Schrägfläche.The sloping surface 7 results in a section of the peripheral edge region in which the channels are shorter than in the middle, ie below the top surface 6 , Since the channels in the middle to the edge are getting shorter and shorter, this results on the outer contour or the connection side 5 of the shaped body 2 the sloping surface described above.

Wie weiter unten noch gezeigt werden wird, kann die Schrägfläche 7 zumindest teilweise als Mantelfläche eines Rotationsparaboloids, Kegels, Kegelstumpfs, einer Pyramide, eines Pyramidenstumpfs oder Kombinationen davon ausgeführt sein.As will be shown below, the inclined surface 7 at least partially as a surface of a paraboloid of revolution, cone, truncated cone, a pyramid, a truncated pyramid or combinations thereof.

An dem Trichter 1 sind abschnittsweise unterhalb des Sitzes 3 Rastnasen 8 vorgesehen, die zum Eingriff von Werkzeugen für die Anbringung und Auswechslung des Trichters bzw. des solarthermischen Empfängereinheit 1, 2 in Empfängermodulen dienen.On the funnel 1 are in sections below the seat 3 locking lugs 8th provided for the engagement of tools for attaching and replacing the funnel or the solar thermal receiver unit 1 . 2 serve in receiver modules.

Wie nicht näher dargestellt ist, weisen die Kanäle 9 im allgemeinen einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt mit Seitenlängen im Bereich von 1 bis 3 mm, vorzugsweise 1,5–2,5 mm auf, wobei die die Kanäle begrenzenden Wände eine Dicke im Bereich von 0,5–1,5 mm, insbesondere 0,8 bis 1,1 mm, besitzen.As not shown, the channels have 9 generally a square or rectangular cross section with side lengths in the range from 1 to 3 mm, preferably 1.5-2.5 mm, the walls delimiting the channels having a thickness in the range from 0.5-1.5 mm, in particular 0 , 8 to 1.1 mm.

Die 2 zeigt eine Draufsicht auf die solarthermische Empfängereinheit bzw. den keramischen Formkörper 2 aus 1, ohne dass die Vielzahl der Kanäle dargestellt ist. In dieser Darstellung sind noch einmal deutlich die Deckfläche 6 und die Schrägfläche 7 zu erkennen. Mit den strichlinierten Darstellungen der 2 sind die verschiedenen Möglichkeiten der Ausbildung der Oberflächenkontur der Anschlussseite 5 des Formkörpers 2 dargestellt, die bereits oben angesprochen worden sind. Wie hier deutlich zu erkennen ist, stehen sämtliche Möglichkeiten der Formgebung, die eine zunehmende Verringerung der Kanallänge von der Mitte zum Rand hin gewährleisten zur Verfügung, wie zum Beispiel Rotationsparaboloid, Kegel bzw. Kegelstumpf oder Pyramide bzw. Pyramidenstumpf. Insbesondere in den Eckbereichen der quadratischen Grundform der solarthermischen Empfängereinheit 1, 2 kann auch einen Kombination von entsprechenden Formen erforderlich sein. Die 2 macht auch deutlich, dass es je nach Wahl der Basisbreite für das Rotationsparaboloid, den Kegel, den Kegelstumpf, die Pyramide oder den Pyramidenstumpf in den Eckbereichen zu einer unterschiedlich großen Ausbildung einer ebenen Fläche am Sitz kommt.The 2 shows a plan view of the solar thermal receiver unit or the ceramic molded body 2 out 1 without showing the multitude of channels. In this representation, the top surface is once again clear 6 and the sloping surface 7 to recognize. With the dashed representations of 2 are the different ways of forming the surface contour of the connection side 5 of the shaped body 2 shown, which have already been mentioned above. As can be clearly seen here, all design options are available that ensure an increasing reduction in the channel length from the center to the edge, such as paraboloid of revolution, cone or truncated cone or pyramid or truncated pyramid. Especially in the corner areas of the square basic shape of the solar thermal receiver unit 1 . 2 a combination of appropriate shapes may also be required. The 2 also makes it clear that depending on the choice of the basic width for the paraboloid of revolution, the cone, the truncated cone, the pyramid or the truncated pyramid, a flat surface on the seat is formed in different sizes in the corner areas.

Die 3 zeigt in einer weiteren Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie A-A gemäß 2, also in einer gegenüber der Ansicht der 1 um 45° gedrehten Schnittansicht, dass die Außenfläche 10 des Trichters 1 ein weiten Teilen mit Ausnahme der Rastnasen glatt ohne Ecken und Kanten ausgebildet ist, wobei notwendige Übergänge von einer Wandaus richtung zur anderen entsprechend abgerundet sind. Außerdem kann der 3 entnommen werden, wie die Schrägfläche 7 unterschiedlich ausgebildet werden kann, nämlich entweder als Schrägfläche 7b, die strich-liniert eingezeichnet worden ist, oder als Schrägfläche 7a. Alternativ kann die Schrägfläche auch als gekrümmte Fläche 7c ausgebildet sein. Deutlich ist auch hier zu erkennen, dass im Bereich der Schrägfläche 7a, 7b bzw. 7c von der Mitte des Formkörpers zum Randbereich hin eine Verkürzung der Strömungskanäle 9 kontinuierlich stattfindet, wobei sich teilweise in den Ecken eine ebene Fläche ausbildet.The 3 shows in a further cross-sectional view along the section line AA according to 2 , that is, in a view opposite the 1 sectional view rotated by 45 ° that the outer surface 10 of the funnel 1 a large part with the exception of the locking lugs is smooth without corners and edges, the necessary transitions from one wall direction to the other are rounded accordingly. In addition, the 3 be removed as the inclined surface 7 can be designed differently, namely either as an inclined surface 7b , which has been drawn in with a line or as an inclined surface 7a , Alternatively, the slant surface also as a curved surface 7c be trained. It can also be clearly seen here that in the area of the inclined surface 7a . 7b respectively. 7c a shortening of the flow channels from the center of the molded body to the edge region 9 takes place continuously, with a flat surface partially forming in the corners.

Obwohl bei dem gezeigten Ausführungsbeispielen nicht vorgesehen, können natürlich auch die Strömungskanäle 9 im Querschnitt im Randbereich größer ausgebildet sein, wie nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben.Although not provided in the exemplary embodiments shown, the flow channels can of course also be used 9 be larger in cross section in the edge region, as described in accordance with one aspect of the present invention.

Die 4 zeigt in den Teilbildern a), b) und c) eine Zusammenstellung über die geometrischen Gestaltungsmöglichkeiten der Anschlussseite des Formkörpers.The 4 shows in the partial pictures a), b) and c) a compilation about the geometrical design possibilities of the connection side of the molded body.

Die 4a zeigt in einer Seitenansicht drei verschiedene Varianten der Ausbildung der Anschlussseite 5. Die Variante 5a der Anschlussseite zeigt eine Ausführungsform, in der die Anschlussseite 5a die Mantelfläche eines Kegels bildet, so dass der in der Figur obere Teil des Formkörpers 2 einen Kegel darstellt. Bei den Ausführungsformen der Anschlussseiten 5b und 5c weist die Anschlussseite 5b bzw. 5c die Form der Mantelfläche bzw. Oberseite eines Rotationsparaboloids auf, so dass hier das Anschlussteil des Formkörpers 2 als Rotationsparaboloid ausgeführt ist. Der Sitz 4 des Formkörpers 2 wird nachträglich eingearbeitet.The 4a shows a side view of three different variants of the design of the connection side 5 , The variant 5a the connection side shows an embodiment in which the connection side 5a forms the lateral surface of a cone, so that the upper part of the shaped body in the figure 2 represents a cone. In the embodiments of the connection sides 5b and 5c has the connection side 5b respectively. 5c the shape of the lateral surface or top of a paraboloid of revolution, so that here the connecting part of the molded body 2 is designed as a paraboloid of revolution. The seat 4 of the shaped body 2 is incorporated afterwards.

Die 4b zeigt in einer Draufsicht auf den Formkörper 2 von der Anschlussseite 5 her, wie die Anschlussseite 5 durch unterschiedliche Wahl der Basisbreite für das Rotationsparaboloid, den Kegel oder den Pyramidenstumpf bzw. durch Vorsehen oder Weglassen einer Deckfläche 6 unterschiedlich ausgebildet werden kann. Hier wird auch deutlich, dass bei der Wahl einer Basisbreite des Rotationsparaboloids in der Größenordnung der Diagonale des rechteckigen oder quadratischen Formkörpers 2 ein Teil des Rotationsparaboloids bzw. Kegels abgeschnitten wird, was mit der Fläche, die mit dem Bezugszeichen 11 versehen ist, angedeutet ist. Wie in den verschiedenen Quadranten I, II, III und IV dargestellt, ergibt sich eine unterschiedliche Ausbildung von ebenen Flächen 12 in den Eckbereichen bzw. eine unterschiedliche Ausbildung von Schrägflächen bzw. gekrümmten Flächen 7 sowie der Deckfläche 6.The 4b shows a plan view of the molded body 2 from the connection side 5 forth as the connection side 5 by different choice of the base width for the paraboloid of revolution, the cone or the truncated pyramid or by providing or omitting a top surface 6 can be trained differently. It also becomes clear here that when choosing a base width of the paraboloid of revolution in the order of the diagonal of the rectangular or square shaped body 2 Part of the paraboloid of revolution or cone is cut off, which corresponds to the surface with the reference symbol 11 is provided, is indicated. As shown in the different quadrants I, II, III and IV, there is a different formation of flat surfaces 12 in the corner areas or a different formation of inclined surfaces or curved surfaces 7 as well as the top surface 6 ,

Im Quadranten I ist eine Ausbildung dargestellt, bei der als Schrägfläche 7 die Mantelfläche eines Kegelstumpfes oder oben abgeschnittenen Rotationsparabolids vorgesehen ist, der eine Basisbreite entsprechend der lichten Weite (Breite) des Formkörpers bzw. Leitungselements aufweist.In quadrant I, an embodiment is shown in the case of an inclined surface 7 the lateral surface of a truncated cone or a paraboloid of revolution cut off at the top is provided, which has a base width corresponding to the clear width (width) of the molded body or conduit element.

Im Quadranten II ist die Schrägfläche 7 als Mantelfläche eines Pyramidenstumpfs mit der Basisbreite der Breite bzw. lichten Weite des Formkörpers 2 bzw. Lestungselements ausgebildet, so dass sich ebenfalls eine Deckfläche 6 mit gleichbleibend langen Kanälen ergibt.In quadrant II is the sloping surface 7 as the lateral surface of a truncated pyramid with the base width of the width or the inside width of the shaped body 2 or Lestungselements formed so that there is also a top surface 6 with consistently long channels.

Im Quadranten III ist die Schrägfläche 7 als Mantelfläche eines Rotationsparaboloids oder Kegels mit der Basisbreite des Rotationsparaboliods bzw. Kegels entsprechend der lichten Weite (Breite) des Formkörpers 2 bzw. lichten Weite des Trichters ausgebildet. Eine Deckfläche 6 mit gleich langen Kanälen ist hier nicht vorgesehen. Allerdings ergeben sich in den Eckbereichen ebene Flächen 12.In quadrant III is the sloping surface 7 as the circumferential surface of a paraboloid of revolution or cone with the base width of the paraboloid of revolution or cone corresponding to the inside width (width) of the shaped body 2 or clear width of the funnel. A top surface 6 with channels of the same length is not provided here. However, there are flat surfaces in the corner areas 12 ,

Im Quadranten IV der 4b) ist die Schrägfläche durch die Mantelfläche eines Rotationsparaboloids oder Kegels mit der Basisbreite gleich der lichten Weite der Diagonale des Formkörpers 2 bzw. Leitungselements ausgebildet, wie auch in der 4a) dargestellt. Da die Diagonale jedoch größer als die Breite des Formkörpers 2 ist, ist ein Teil des Rotationsparaboloids oder Kegels abgeschnitten, was mit der Fläche 11 angedeutet ist. Der umlaufende Sitz wird in einem separaten Arbeitsschritt nachträglich hergestellt.In quadrant IV the 4b ) the inclined surface due to the outer surface of a paraboloid of revolution or cone with the base width is equal to the clear width of the diagonal of the molded body 2 or line element formed, as in the 4a ). However, since the diagonal is larger than the width of the molded body 2 is, part of the paraboloid of revolution or cone is cut off, what with the surface 11 is indicated. The surrounding seat is subsequently manufactured in a separate step.

Die 4c) zeigt in einer Seitenansicht bzw. einem Querschnitt die Ausbildung der Anschlussseite bzw. des Anschlussteils des Formkörpers 2 als Kegelstumpf mit einer Basisbreite der lichten Weite der Breite des Formkörpers 2 sowie andererseits als Kegelstumpf oder Pyramidenstumpf mit der Basisbreite der lichten Weite der Diagonalen des Formkörpers 2 bzw. Leitungselements.The 4c ) shows in a side view or a cross section the design of the connection side or the connection part of the molded body 2 as a truncated cone with a base width of the inside width of the width of the shaped body 2 and on the other hand as a truncated cone or truncated pyramid with the base width of the inside width of the diagonals of the shaped body 2 or line element.

Claims

Ceramic molded body for use as a receiver in solar thermal systems, especially for placement on a line element ( 1 ), especially a funnel ( 1 ) or an intake pipe or the like of the solar thermal system, with a plurality of channels ( 9 ), which allow a flow of a medium through the shaped body, characterized in that at least in an edge region of the shaped body over a section ( 7 ), which extends from the center of the molded body to the edge, the length of the channels ( 9 ) decreases continuously or gradually from the center to the edge.

Ceramic molded body for use as a receiver in solar thermal systems, especially for placement on a line element ( 1 ), especially a funnel ( 1 ) or an intake pipe or the like of the solar thermal system, with a plurality of channels ( 9 ) that prevent a medium from flowing through the molded body ( 2 ) enable, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that at least in an edge region of the shaped body ( 2 ) the cross section of the channels ( 9 ) is larger than in the middle and / or that in the edge region at least over a section that extends from the center of the molded body to the edge, the cross section of the channels increases in particular continuously or stepwise from the center to the edge.

Shaped body according to one of the preceding claims, characterized in that the shaped body ( 2 ) in the edge area, in particular on the side (5), which is for connection to the line element ( 1 ) is used, at least partially in the area of the shortened channels, in the form of a paraboloid of revolution, cone, truncated cone, pyramid, truncated pyramid or combinations thereof.

Shaped body according to claim 3, characterized in that the connection side ( 5 ) of the molded body ( 2 ) to the line element ( 1 ) at least one top surface ( 6 ) and an inclined surface ( 7 ) with shortened channels in the form of the outer surface of a paraboloid of revolution, cone, truncated cone, pyramid, truncated pyramid or combinations thereof, the top surface ( 6 ) is equal to the area of the suction opening of the line element at the end of the line element opposite the molded body or up to 60%, in particular 20% larger or smaller of this area.

Shaped body according to claim 3 or 4, characterized in that the width of the base of the paraboloid of revolution, cone, truncated cone, the pyramid, the truncated pyramid or parts thereof, the clear width of the diameter, in particular the clear width of the maximum (diagonal) or minimum (width) Diameter of the pipe element ( 1 ) on the connection side to the molded body, with flat surfaces ( 12 ) and / or a top surface ( 6 ) can result.

Shaped body according to one of the preceding claims, characterized in that the connection side ( 5 ) of the molded body to the line element further a seat ( 4 ) on which the molded body ( 2 ) with the line element ( 1 ) is connected, the width of the seat one or more channels ( 9 ), in particular corresponds to a widened channel, including the channel wall, so that only a minimum of channels is closed by the connection point.

Ceramic molded body for use as a receiver in solar thermal systems, especially for placement on a line element ( 1 ), especially a funnel ( 1 ) or an intake pipe or the like of the solar thermal system, with a plurality of channels ( 9 ) that allow a medium to flow through the shaped body, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the shaped body ( 2 ) consists of RSiC or SiSiC, the density of the RSiC being greater than 2.10 g / cm ³ , in particular 2.20 to 2.40 g / cm ³ and the porosity less than 35% by volume, in particular 22 to 30% by volume. % and the density of SiSiC is greater than 2.9 g / cm ³ , in particular 2.93 to 3.10 g / cm ³ , preferably 2.95 to 3.00 g / cm ³ .

Ceramic molded body for use as a receiver in solar thermal systems, especially for placement on a line element ( 1 ), especially a funnel ( 1 ) or an intake pipe or the like of the solar thermal system, with a plurality of channels ( 9 ) that allow a medium to flow through the shaped body, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the shaped body ( 2 ) consists of RSiC, whereby the RSiC is coated or glazed.

Process for the production of ceramic bodies for use as a receiver or funnel ( 1 ) in solar thermal systems, especially molded articles ( 2 ) to be placed on a line element, in particular a funnel ( 1 ) or suction pipe or the like of the solar thermal system, with a plurality of channels that prevent a medium from flowing through the molded body ( 2 ) enable, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that SiC grains and SiC powder are used to produce a green body which have a bimodal grain size distribution with SiC grains in the range from F60 to F280, in particular F150 to F180 according to FEPA standard and SiC powder with d ₅₀ less than 3 μm, in particular less than 2 μm.

A method according to claim 9, characterized in that the SiC grains and the SiC powder in proportions of 35 to 65% by weight, in particular 50 wt .-% are used.

A method according to claim 9 or 10, characterized in that that especially for SiSiC a part of the SiC powder in the range of 1 to 15 wt .-%, in particular 10 wt .-% is replaced by the same amount of carbon black.

Method according to one of claims 9 to 11, characterized in that for SiSiC honeycomb bodies dense green bodies, in particular with a density of> 2.1 g / cm ³ (if soot-free) are infiltrated with silicon.

Method according to one of claims 9 to 12, characterized in that that the ceramic body is coated or glazed.

A method according to claim 13, characterized in that the coating agent has at least one element from the group which includes oxides, nitrides, elements or compounds of elements the II. to IV. main group of the periodic table, especially compounds based on the elements Ca, Mg, B, Al, as well as Ti and Zr.

Solar thermal receiver unit with a ceramic molded body ( 2 ) with a variety of Channels ( 9 ) that prevent a medium from flowing through the molded body ( 2 ) enable, in particular according to one of claims 1 to 8, and a line element ( 1 ), especially a ceramic funnel ( 1 ), preferably manufactured according to one of claims 9 to 13, for sucking in the medium, which preferably has a round cross section at the end remote from the molded body, characterized in that the line element ( 1 ) and the ceramic molded body ( 2 ) are so designed, in particular with respect to one another, that a favorable flow, in particular through the channels ( 9 ) is guaranteed in the edge area of the molded body.

Receiver unit according to claim 15, characterized in that the shaped body ( 2 ) and / or the funnel ( 1 ) are formed on the molded body side on the circumference as a polygon, in particular with a hexagonal cross section.

Receiver unit according to claim 15 or 16, characterized in that the shaped body ( 2 ) from RSiC, especially SiSiC and the funnel ( 1 ) are formed from RSiC or NSiC or oxide ceramics.

receiver unit according to one of claims 15 to 17, characterized in that the outside of the funnel at least largely smooth, especially without angular steps or sharp Edges is formed.

Receiver unit according to one of claims 15 to 18, characterized in that the shaped body ( 2 ) and / or the line element ( 1 ) consists of RSiC, whereby the RSiC is coated with antioxidants or glazed.

receiver unit according to claim 19, characterized in that the coating agent at least an element from the group comprising which oxides, nitrides, elements or compounds of elements of the II. to IV. main group of Periodic table, in particular compounds based on the elements Ca, Mg, B, Al, as well as Ti and Zr.