EP2646758A2 - Solar-radiation receiver, and method for the solar heating of heat transfer medium - Google Patents

Solar-radiation receiver, and method for the solar heating of heat transfer medium

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Publication number
EP2646758A2
EP2646758A2 EP11790961.4A EP11790961A EP2646758A2 EP 2646758 A2 EP2646758 A2 EP 2646758A2 EP 11790961 A EP11790961 A EP 11790961A EP 2646758 A2 EP2646758 A2 EP 2646758A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
container
heat transfer
transfer medium
solar radiation
radiation receiver
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.)
Withdrawn
Application number
EP11790961.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Reiner Buck
Lars Amsbeck
Marc Röger
Birgit Gobereit
Wei Wu
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
Publication of EP2646758A2 publication Critical patent/EP2646758A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/20Working fluids specially adapted for solar heat collectors
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a solar radiation receiver device.
  • the invention relates to a method for solar heating of heat transfer medium, are guided in the heat transfer medium through a solar radiation irradiated container, wherein a heat transfer medium film is formed on a wall of the container.
  • a solar radiation receiver device can be heated by solar radiation heat transfer medium such as (solid) particles and in particular ceramic particles to high temperatures, for example up to 1000 ° C.
  • solar radiation heat transfer medium such as (solid) particles and in particular ceramic particles to high temperatures, for example up to 1000 ° C.
  • a radiation receiver for transmitting the energy of incident solar radiation to solid particles which comprises an inclined plane having at the upper end of an inlet device for cold particles and at the bottom of a drain for hot particles.
  • a solar-heated industrial furnace with a reaction space which has a window for the entry of focused solar radiation, which is directed by a Strayo concentrator through the window in the reaction space, wherein a non-solar heat source is provided, the so is designed so that they can take their energy input in the absence or insufficient performance of the solar radiation.
  • the invention has for its object to provide a solar radiation receiver device, which has an optimized receiver efficiency.
  • a container having a wall, an inner space surrounded by the wall and a rotary drive means, through which the container is rotatable about a rotation axis, is provided, wherein the container has an axis which is parallel or in an acute Angle is oriented to the direction of gravity, wherein through the container heat transfer medium to form a heat transfer medium film on an inner side of the wall is feasible.
  • centrifugal forces caused by rotation of the container can form a heat transfer medium film and preferably coherent heat transfer medium film on the wall.
  • the container is acted upon by solar radiation and there is the heating of the heat transfer medium.
  • the speed is chosen so high that results in an optically dense or nearly dense heat transfer medium film over the entire circumference of the wall.
  • Temperature gradients in the heat transfer medium film can be compensated and a more homogeneous temperature distribution can thus be achieved.
  • control of the rotation and / or the angle to the direction of gravity can also be a controlled adjustment of the solar radiation receiver device, for example, in partial load operation or full load operation.
  • a solar radiation receiver device can be used, for example, for the exclusive solar operation of high temperature processes such as microturbines for solar power generation. Heated heat transfer medium can be stored easily. It can then be an on-demand service provision.
  • the angular position relative to the direction of gravity and the rotational speed of the container are preferably adapted to each other.
  • the adaptation can also include properties of the heat transfer medium and the wall and in particular the friction properties. If, for example, a solar radiation receiver device according to the invention is used in conjunction with a heliostat field, then usually the angle to the direction of gravity is predetermined. If the heat transfer medium type and the wall are then specified, then by appropriate selection or adjustment and, if appropriate, also variable input Position of the rotational speed (or speed) of the heat transfer medium film are generated.
  • the (geometrical) axis of the container basically has no preferred direction and the term "acute angle” refers to the fact that there is no such preferential direction.
  • the acute angle is the smallest angle of the angle between the axis of the container and the direction of gravity. (If the vessel is assigned a directional axis, for example, oriented between an entrance for particles and exit for particles, then "parallel” also includes antiparallel and "at an acute angle” also includes an obtuse angle.)
  • the heat transfer medium is formed by particles and / or a fluid (in particular a liquid).
  • the particles are in particular solid particles and in particular ceramic particles. It is also possible that a liquid such as a liquid salt or a salt mixture (such as a mixture of NaN0 3 and KN0 3 ) is used as the heat transfer medium.
  • a rotational speed of the container is greater than 80% of the root from the ratio of gravitation constant to an inner radius of the container, wherein the inner radius of the container, if it has different inner radii, in particular the smallest inner radius is used.
  • an optically dense or approximately dense heat transfer medium film can be achieved over the entire circumference of the wall of the container. It is particularly favorable when the speed is greater than 70% of the speed at which the entire heat transfer medium adheres to the wall.
  • a device for influencing the movement characteristic of the heat transfer medium in the interior is provided.
  • examples for example, provided for a correspondingly fast rotation of the container, so that the centrifugal force pushes the heat transfer medium against the wall. This gives increased wall adhesion or increased wall friction to increase the length of stay.
  • the duration of stay can for example also be defined or controlled by vibrations and / or by providing special running paths. It is then possible to achieve a greater temperature spread between the inlet and outlet of the heat transfer medium to the container and thereby the receiver efficiency can be increased.
  • the device for influencing the movement characteristic is designed as a device for controlling and in particular variably controlling the residence time of the particles in the interior space.
  • the efficiency can be increased, wherein an adaptation to changing conditions such as changing solar irradiation conditions is possible.
  • the axis of rotation is oriented parallel or at an acute angle less than or equal to 80 ° to the direction of gravity. This gives an optimized efficiency.
  • the axis of rotation can in principle also be offset with respect to the axis of the container.
  • the axis of rotation is oriented coaxially with the axis of the container.
  • the rotation of the container is variably variable in time in order to adapt to different conditions and in particular to carry out solar irradiation conditions in order to enable, for example, also different partial load operations.
  • a vibration device through which the container or one or more portions of the container are vibratable.
  • This allows, for example, a tangential velocity component for Generate heat transfer medium.
  • a combination of rotation with a suitable rotational speed can set a defined residence time or it can be the residence time control.
  • a residence time can also be adjusted relatively accurately locally.
  • the vibration device can be an additional device and / or the imbalance of a drive is used to generate vibrations.
  • the vibration device is designed so that the container or one or more portions of the container along the axis of the container are vibratable and / or a spatial position of the axis is temporally variable. It can then be carried out, for example, a tumbling motion.
  • a vibration of the heat transfer medium against gravity is possible because they are used especially when used as a heat transfer medium particles, provides for a "fluidization". This is particularly advantageous when the container has sloping walls, that is, when the diameter varies over a longitudinal axis of the container.
  • the vibration device is designed so that the vibration is temporally and / or spatially controllable. This makes it possible, for example, to adapt the heat transfer medium throughput time through the container to different solar irradiation conditions.
  • the wall facing the interior, has one or more defined running paths or one or more guide elements for heat transfer medium.
  • the heat transfer medium is on a specific Path is guided within the container and / or the film formation is improved.
  • the travel path for passing through the container can be increased and thereby the length of stay of the heat transfer medium in the container can be increased. Furthermore, this can be the heat transfer medium imprint a tangential velocity component.
  • a running path or guide element has web elements which lie in a plane perpendicular to the axis of the container or at an angle of at most 30 ° to this plane.
  • Heat transfer medium contacts the web elements.
  • the railway elements provide a guide. If the web elements lie in a plane perpendicular to the axis of the container or at an angle of at most 30 ° to this plane, then it is possible, for example, to impart a tangential velocity component to the heat transfer medium. Furthermore, the travel within the container can be increased.
  • the one or more running paths or the guide elements or a tangential alignment to the wall can be given a tangential velocity component.
  • steps and / or grooves and / or ribs and / or dents and / or wall roughnesses are formed on the wall.
  • the film formation can be improved and the residence time in the interior can be increased.
  • the device for influencing the movement characteristic comprises a field generating device for generating an electric field and / or magnetic field, wherein the heat carrier medium comprises particles and wherein the particles are electrically and / or magnetically charged.
  • Lorentz forces can thereby be formed (if the particles are electrically charged and a magnetic field acts on them) or electrostatic forces (if the particles are electrically charged and electric particles). acting on them), through which, with suitable training, the particles will move outward towards the wall. These are thereby pressed against the wall. This can increase the length of stay. It is also possible, for example, to influence the residence time for magnetically charged particles by appropriate choice of the Curie temperature.
  • the Curie temperature is reached within the container or when the container exits, then no magnetic coupling of the particles is more to the corresponding field and the particles can then be easily removed from the container.
  • the force between the field generator field and the magnetically charged particle is effectively turned off intrinsically at the Curie temperature.
  • an envelope of the wall on the interior has a varying cross-section and in particular is conical.
  • the wall is on all sides with respect to the envelope of an inclined plane on which the heat transfer medium can slide along or flow.
  • the interior tapers in the direction of gravity, so that the container is funnel-shaped.
  • the Solarstrahlungsbeaufschlagung takes place in particular via one side of the container, which has the smaller diameter.
  • the container has a coupling region for heat transfer medium and a coupling region for heat transfer medium. In one embodiment, the coupling region is located above the coupling-out region with respect to the direction of gravity.
  • heat transfer medium is carried out against the direction of gravity through the container. It is also possible in principle for the heat transfer medium to be guided against the direction of gravity in the container, that is to say the heat transfer medium is coupled to the container at the bottom in relation to the direction of gravity and is coupled out in relation to the direction of gravity. This can be achieved in particular by a combination of vibration and rotation with the appropriate rotational speed and, if appropriate, corresponding wall formation (in particular via an inclined wall). It is favorable if a supply device for heat transfer medium to the container is provided, with which heat transfer medium can be supplied to the container at an adapted peripheral speed.
  • the film formation can be minimally disturbed by the feed.
  • the supply device is in particular connected upstream of an adjustment device for the mass flow of the heat transfer medium. Both mass flow and peripheral speed can then be set individually. For the same reason, it is favorable if a discharge device for heat transfer medium is provided by the container, with which heat transfer medium with an adapted peripheral speed can be discharged from the container. As a result, the film formation is minimally disturbed by the discharge.
  • the invention is further based on the object to provide a method of the type mentioned, which results in an optimized receiver efficiency.
  • This object is achieved in the method mentioned in the present invention in that the container is rotated about an axis of rotation which is parallel or at an acute angle to the direction of gravity and / or the container is vibrated.
  • the method according to the invention has the advantages already explained in connection with the solar radiation receiver device according to the invention.
  • the acute angle is less than or equal to 80 °.
  • the heat transfer medium is irradiated directly in the container.
  • Solar radiation is coupled in particular at an underside of the container in the container.
  • the container has an axis which is aligned parallel to the direction of gravity or at an angle of less than 80 ° to the direction of gravity. As a result, an optimized efficiency can be achieved.
  • the container is vibrated with respect to an axis of the container and / or the spatial position of the axis is changed.
  • the movement characteristics of the heat transfer medium in the container can be selectively influenced, in particular to increase the receiver efficiency and / or to be able to adapt to changing conditions and in particular solar irradiation conditions.
  • the heat transfer medium comprises particles and the particles are electrically and / or magnetically charged and an electric field loading and / or magnetic field loading of the particles takes place.
  • appropriate forces can be exerted on the particles, which press them against the wall of the container, for example, in order to increase the length of stay.
  • the application of force is such that the particles are forced in the direction of the wall.
  • magnetic particles are selected so that the Curie temperature is at or below a desired temperature that is reached in the container. When the Curie temperature is reached, so to speak, the magnetic charge of the particles disappears and the corresponding force is then no longer effective.
  • a coupling of the particles can be achieved in a simple manner.
  • the Curie temperature corresponds to the target temperature for the decoupling.
  • the residence time of the heat transfer medium in the container is adapted to variable load requirements. This gives a variable adjustment of full load operation and partial load operation and adaptation to changing solar irradiation conditions is possible.
  • heat transfer medium is conveyed as a partial flow or total mass flow counter to the direction of gravity.
  • This can be achieved in particular by a combination of vibration and rotation with a suitable rotational speed.
  • the rotational speed is increased to increase a conveyance against the direction of gravity.
  • inclined walls, as they are present, for example, in a funnel-shaped design of the container, are also advantageous. This can be increased in particular by forming an advantageous temperature profile of the receiver efficiency.
  • the inlet and the outlet are interchanged with respect to the conventional transport direction.
  • Figure 1 is a schematic representation of an embodiment
  • Figure 3 is a schematic representation of a second embodiment of a solar radiation receiver device.
  • Figure 4 is a schematic representation of a third embodiment of a solar radiation receiver device.
  • An exemplary embodiment of a solar thermal power plant which is shown schematically in FIG. 1 and designated therein by 10, comprises a heliostat field 12 having a plurality of heliostats 14.
  • a heliostat 14 has a mirror surface 16 which can be aligned about at least one axis.
  • Solar radiation 18 can be focused on the mirror surfaces 16 of the heliostat 12 to a solar radiation receiver device 20 in particular bundled.
  • Solar radiation directed at the solar radiation receiver device 20 is indicated by reference numeral 22 in FIG.
  • the solar thermal power plant 10 comprises (at least) a tower receiver 23, in which the solar radiation receiver device 20 is arranged on a tower 21 at a distance from a floor 24 (with respect to the direction of gravity g), that is to say it is elevated.
  • the heliostats 14 are also disposed on the floor 14.
  • the solar radiation receiver device 20 is a particle solar radiation receiver device which is operated with particles as a heat transfer medium.
  • the particles are, for example, ceramic particles.
  • bauxite particles having typical diameters between 0.3 mm to 1 mm are used.
  • the solar thermal power plant 10 for this purpose comprises a first circuit 26, which is a particle cycle.
  • the first circuit 26 has a high-temperature branch 30 and a low-temperature branch 32.
  • the low-temperature branch 32 leads from an output 34 of the heat exchanger 28 to an input 36 of the (particle) solar radiation receiver device 20.
  • the high-temperature branch 30 leads from an output 38 of the solar radiation receiver device 20 to an input 40 of the heat transmitter 28.
  • Particles can be thereby via the low-temperature branch 32 of the solar radiation receiver device 20 and are heated there by solar radiation. Heated particles can be supplied via the high-temperature branch 30 to the heat exchanger 28 and can deliver heat there to a second circuit 42.
  • a heat storage 44 (low-temperature heat storage) is arranged.
  • a heat store 46 (high-temperature heat store) to be arranged in the high-temperature branch 30.
  • the second circuit 42 is a turbine circuit.
  • a turbine 48 and in particular steam turbine is arranged, which is coupled to an electric generator 50 for generating thermal power.
  • the second circuit 42 comprises a high-temperature branch 52, which leads from an output 55 of the heat exchanger 28 to the turbine 48. Furthermore, the second circuit 42 comprises a low-temperature branch 54, wel rather, leads from the turbine 48 or turbine-downstream condenser 56 to an inlet 58 of the heat exchanger 28.
  • a pump 60 is arranged in the low-temperature branch 54, which conveys a fluid through the second circuit 42.
  • the steam is released and the condenser 46 is condensed to water.
  • This condensate is returned to the heat exchanger 28 in the low-temperature branch 54 for renewed steam generation.
  • a single-stage turbine arrangement is shown. It is also possible that the turbine arrangement is multi-stage.
  • a solar radiation receiver device it is also possible, for example, for a solar radiation receiver device to be used to generate process heat or to effect chemical conversions or to produce fuels. Other applications are conceivable.
  • a first exemplary embodiment of a (particle) solar radiation receiver device according to the invention which is shown in FIG. 2 and designated there by 62, comprises a container 64 with a wall 66.
  • the wall 66 surrounds an interior 68 of the container 64.
  • the container 64 has an axis 70, wherein in particular an inner side 72 of the container 64 is formed at least with respect to an envelope rotationally symmetrical to the axis 70.
  • the axis 70 is oriented parallel to the direction of gravity g or lies at an acute angle to the direction of gravity g, this acute angle is at most 80 °. It is usually specified by the orientation of heli-state 14.
  • the inside 72 of the container 64 is formed by a corresponding inner side of the wall 66.
  • the container 64 is funnel-shaped; of the
  • Interior 68 tapers from a top 74 to a bottom 76.
  • the container 64 has an opening 78, which is in particular circular.
  • Solar radiation 22 is coupled via the opening 78 in the container 64; the heliostats 14 of the heliostat 12 direct the solar radiation 22 to the opening 78.
  • the container 64 has at the top 74 an opening 80, which is also preferably circular.
  • the opening 80 has a larger diameter than the opening 78.
  • Particles 82 are guided via an insertion region 84 into the interior 68 of the container 64.
  • this coupling-in region 84 comprises or is formed by the opening 80 and is formed by the inlet 36 or is in communication therewith in fluid-effective communication with the particles.
  • "cold" particles 82 are introduced into the interior 68 of the container 64.
  • a coupling-out region 86 which comprises the opening 78 and is formed by this, and which is formed by the outlet 38 or with this compound which is fluidically active for the particles
  • the particle solar radiation receiver device 62 is embodied and operated in such a way that an as coherent particle film as a heat transfer medium film can form on the inside 72 of the wall 66.
  • the particles 82 slip on the inner side 62 from the coupling region 84 to the coupling-out region 86 and are in particular directly irradiated and heated by the solar radiation 22.
  • a device 88 for influencing the movement characteristic is provided which ensures, in particular, that the falling film is not thinned too much and that a high residence time in the interior 68, that is to say a high residence time for the application of the solar radiation, is achieved.
  • the device 88 can be used to control the heat absorption of the particles into the container 64 in order, for example, to adapt to varying load conditions (for example due to different solar irradiation).
  • the device 88 includes a rotary drive device 90 through which the container 64 is rotatable about a pivot axis 92.
  • the axis of rotation 92 is aligned parallel to the direction of gravity g or lies at most at an acute angle of 80 ° or less to the direction of gravity g. In particular, the axis of rotation 92 coincides with the axis 70.
  • the device 88 may include a vibrator 94 through which the container 64 is vibratable (indicated by reference numeral 96 in FIG. 2).
  • the vibration can be such that, for example, the container 64 rotates along its axis 70. It is alternatively or additionally possible that, for example, the spatial position of the axis 70 is changed in an oscillating manner by the vibration.
  • the container 64 may perform a kind of wobbling motion.
  • the device 88 comprises a field generating device 98 for generating an electric field and / or magnetic field, with which the interior space 68 can be acted upon. In this case, the particles 82 are electrically and / or magnetically charged.
  • the particles 82 are electrically charged and the field generating device 98 generates a magnetic field, then the particles 82 experience a Lorentz force in the magnetic field, with the particles being moved outward in the direction of the inside 72 of the wall 66 if the magnetic field is oriented accordingly can.
  • electrostatic forces can also cause it to move outward.
  • an outward movement toward the wall 66 can also be effected by an electric and / or magnetic field. It is also possible to select the particles so that the Curie temperature is at or below a target temperature (outlet temperature) of the particle solar radiation receiver device 62. When the corresponding Curie temperature is reached, the particles 82 lose their magnetic charge and the force generated by the field generator 98 decreases. As a result, corresponding particles 82 can be removed in a simple manner. As a result, the effect of the field-generating device 98 on the particles 82 is effectively switched off.
  • the method according to the invention works as follows:
  • the axis 70 is parallel to the direction of gravity g or at most inclined at a small acute angle (in particular less than 80 °) to the direction of gravity g.
  • the container 64 is funnel-shaped.
  • Measures can be taken via the device 88 in order to "hold” the particles 82 on the wall 66 and, if appropriate, also to control them variably. With appropriate implementation of the method, it is even possible in principle to convey particles 82 (as a partial flow or total mass flow) counter to the direction of gravity g (indicated by the reference numeral 100 in FIG. 2).
  • the container 64 is rotated.
  • the rotation is so fast that the particle film due to centrifugal forces and particle-wall friction on the inside 72 of the wall 66 can form.
  • the container 64 is rotated so fast that results in an optically dense particle film over the entire circumference of the wall.
  • the speed is selected so that it is greater than 70% of the speed at which all particles 82 adhere to the wall 66.
  • the speed (in units of rad / s) is greater than 80% of the ratio of the root of the gravitational constant g to that
  • Inner radius R of the wall 66 n> 0.8 (gl R) 2 .
  • a delivery against the direction of gravity g can be achieved, at least for a partial flow, in particular if the wall 66 is designed accordingly (see below).
  • vibration and / or rotation can be varied over time in order in particular to obtain a tangential velocity component. witness. Also, this can be achieved against the direction of gravity g in particular with a suitable inclination of the axis 70 to the direction of gravity g.
  • appropriate variable control of the rotation and / or vibration can also be adapted to changing load conditions, in particular due to different solar irradiation conditions.
  • the field-generating device 98 can influence the movement characteristic and, in particular, increase the residence time in the container 64.
  • the "falling speed" (axial passage speed) of the particles 82, which form the particle film can be reduced and, in particular, reduced in a controlled manner.
  • a tangential component can be applied to the particle velocity.
  • Particles 82 can be controlled to the inside 72 lead. There is a deceleration by friction to increase the length of stay.
  • the supply and the discharge of the particles takes place at a speed which corresponds at least approximately to the peripheral speed of the container 64. If the feeding is done accordingly, then it is prevented that the film formation is made difficult due to the feeding process. If the circumferential velocity is included in the removal of the particles, then an excessive deviation of the particles from their movement characteristics within the container is avoided. In turn, a disturbance of the film formation due to removal is minimized. Furthermore, then abrasion losses are minimized in the discharge and delivery.
  • a further embodiment of a particle solar radiation receiver device which is shown in Figure 3 in a partial view and there with 102 includes a container 104.
  • the container 104 in turn has a wall 106 which defines an inner space 108 and thereby surrounds the interior.
  • An envelope of an inner side 110 of the wall 106 tapers from a coupling-in region 112 to a coupling-out region 114.
  • the coupling-in region 112 lies above the coupling-out region 114 with respect to the direction of gravity g.
  • Solar radiation 22 is coupled into the inner space 108 via the coupling-out region 114.
  • the container 104 has an axis 116, wherein in particular the inside of the wall 110 with respect to its envelope is rotationally symmetrical to the axis 116.
  • the axis 116 is slightly inclined (at an angle less than or equal to 80 °) with respect to the direction of gravity g.
  • a device 118 for influencing the movement characteristic of particles 82 is formed, which are introduced via the coupling-in region 112 into the inner space 108.
  • This device 118 comprises (at least) a running path 120 or guide element on the inner side 110 of the wall 106.
  • a track 120 has guide elements 122 supported by soft particles 82, a track element 122 being oriented parallel to a plane 124 which is perpendicular to the axis 116 or at a small acute angle, in particular less than or equal to 30 ° to this axis 116 is located.
  • running paths 120 and guide elements which are formed by a profiling of the wall 106 on the inner side 110, the residence time of particles 82 in the inner space 108 can be increased, since the axial passage speed is reduced or the residence time is increased. This can be achieved in combination with a rotation and / or vibration and / or field generation, as described in connection with the particle solar radiation receiver device 62.
  • the residence time of the particles 82 in the inner space 108 can be increased.
  • the travel paths 120 or guide elements are formed by steps 126 on the inside of the wall 106.
  • a plurality of spaced-apart steps 126 are provided, wherein the steps 126 are aligned in particular parallel to one another.
  • the running paths 120 or guide elements can for example also be formed by grooves, ribs, dents, wall roughness, etc.
  • the steps 126 of the container 104 are spaced from one another. It is also possible for one or more running paths 120 or guide elements to be present, which pass through at least a portion of the container 104 and thereby have an axial extension with a component parallel to the axis 116.
  • the solar radiation receiver device 110 is operated as described above.
  • a temperature gradient can arise in the film of the particles 82 in the inner space 108.
  • a tangential velocity component leads to a temperature compensation in the circumferential direction, since in particular different zones in the circumferential direction are passed through several times. As a result, the temperature distribution for the particle temperature is more homogeneous when the particles are coupled out.
  • a container 130 having an axis 132 is provided.
  • the axis 132 which is a longitudinal axis, is inclined at an angle to the direction of gravity g. The angle is, for example, at 45 °.
  • the container 130 is rotatable about an axis of rotation which, for example, coincides with the axis 132. Furthermore, it is optionally vibratable.
  • the container 130 has a feed end 134 for (cold) heat transfer medium and a discharge end 136 for (hot) heat transfer medium.
  • Solar radiation 18 is coupled into the container 130 in the region of the discharge end 136. It can be provided that a partial flow or a total mass flow of heat transfer medium in the container 130 is conveyed against the direction of gravity.
  • the container 130 is associated with a feed device 138 for heat transfer medium.
  • the latter is seated at the feed end 134.
  • the feed device 138 is funnel-shaped with a first end 140 and a second end 142. Via the first end 140, the feed device 138 sits at the feed end 134.
  • the device 138 at the second end 142 is smaller than at the first end 140.
  • the supply device 138 is in particular at least partially designed as a heat exchanger; It is exposed to solar radiation and / or thermal radiation from other components.
  • the corresponding heat can be used.
  • correspondingly applied walls are at least partially made of a material of high thermal conductivity (in particular metallic thermal conductivity). Via the walls a thermal contact with a heat transfer medium is realized.
  • the walls may additionally be provided with a surface enlarging structure such as ribs, fins, etc. The surface-enlarging structure can simultaneously have a guiding function for particles. This results in a compact design optimized efficiency.
  • the supply device 138 is designed such that heat transfer medium and in particular particles can be supplied to the container 130 at a peripheral speed, which is optimized for the film formation in the container 130.
  • a solar radiation receiver device can be used in a solar thermal power plant or, for example, also for the provision of process heat. In particular, it can be used when high process temperatures are present and in particular a small to medium power is delivered.
  • An application such as a solar thermal power plant advantageously has one or more reservoirs, each having at least one container which is thermally insulated and in which hot particles are collected. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

The invention provides a solar-radiation receiver comprising a container with a wall and also comprising an interior space, enclosed by the wall, and a rotary-drive device, by means of which the container can be rotated about an axis of rotation, wherein the container has an axis which is oriented parallel, or at an acute angle, to the direction of gravitational force, wherein heat transfer medium can be channelled through the container to form a film of heat transfer medium on an inner side of the wall.

Description

Solarstrahlungsempfängervorrichtung und Verfahren zur solaren Erhitzung von Wärmeträgermedium  Solar radiation receiver device and method for solar heating of heat transfer medium
Die Erfindung betrifft eine Solarstrahlungsempfängervorrichtung. The invention relates to a solar radiation receiver device.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur solaren Erhitzung von Wärmeträgermedium, bei dem Wärmeträgermedium durch einen solar- strahlungsbeaufschlagten Behälter geführt werden, wobei ein Wärmeträgermedium-Film an einer Wandung des Behälters ausgebildet wird. Furthermore, the invention relates to a method for solar heating of heat transfer medium, are guided in the heat transfer medium through a solar radiation irradiated container, wherein a heat transfer medium film is formed on a wall of the container.
Durch eine Solarstrahlungsempfängervorrichtung lässt sich durch Solar- Strahlung Wärmeträgermedium wie (Festkörper-)Partikel und insbesondere keramische Partikel auf hohe Temperaturen beispielsweise bis zu 1000°C erhitzen. By a solar radiation receiver device can be heated by solar radiation heat transfer medium such as (solid) particles and in particular ceramic particles to high temperatures, for example up to 1000 ° C.
Aus der WO 2010/015515 A2 ist ein Strahlungsreceiver zur Übertragung der Energie einfallender Solarstrahlung auf Feststoffpartikel bekannt, welcher eine schiefe Ebene umfasst, die am oberen Ende einer Einlassvorrichtung für kalte Partikel und am unteren Ende einen Ablauf für heiße Partikel aufweist. From WO 2010/015515 A2 a radiation receiver for transmitting the energy of incident solar radiation to solid particles is known, which comprises an inclined plane having at the upper end of an inlet device for cold particles and at the bottom of a drain for hot particles.
Aus der DE 103 43 861 AI ist ein solarbeheizter Industrieofen mit einem Reaktionsraum bekannt, der ein Fenster für den Eintritt fokussierter Solarstrahlung aufweist, die von einem Strahiungskonzentrator durch das Fenster in den Reaktionsraum geleitet wird, wobei eine nicht-solare Heizquelle vorgesehen ist, die derart ausgelegt ist, dass sie bei Ausbleiben oder unzureichender Leistung der Solarstrahlung deren Energieeintrag übernehmen kann. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Solarstrahlungsempfängervorrichtung bereitzustellen, welche einen optimierten Empfänger-Wirkungsgrad hat. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Behälter mit einer Wandung, einem von der Wandung umgebenen Innenraum und einer Drehantriebseinrichtung, durch welche der Behälter um eine Drehachse rotierbar ist, vorgesehen ist, wobei der Behälter eine Achse aufweist, welche parallel oder in einem spitzen Winkel zur Schwerkraftrichtung orientiert ist, wobei durch den Behälter Wärmeträgermedium unter Bildung eines Wärmeträgermedium-Films an einer Innenseite der Wandung durchführbar ist. From DE 103 43 861 AI a solar-heated industrial furnace with a reaction space is known which has a window for the entry of focused solar radiation, which is directed by a Strayo concentrator through the window in the reaction space, wherein a non-solar heat source is provided, the so is designed so that they can take their energy input in the absence or insufficient performance of the solar radiation. The invention has for its object to provide a solar radiation receiver device, which has an optimized receiver efficiency. This object is achieved in that a container having a wall, an inner space surrounded by the wall and a rotary drive means, through which the container is rotatable about a rotation axis, is provided, wherein the container has an axis which is parallel or in an acute Angle is oriented to the direction of gravity, wherein through the container heat transfer medium to form a heat transfer medium film on an inner side of the wall is feasible.
Bei der erfindungsgemäßen Solarstrahlungsempfängervorrichtung lässt sich an der Wandung aufgrund durch Rotation des Behälters bewirkter Fliehkräfte ein Wärmeträgermedium-Film und vorzugsweise zusammenhängender Wärmeträgermedium-Film bilden. Der Behälter wird durch Solarstrahlung beaufschlagt und es erfolgt die Erhitzung des Wärmeträgermediums. In the solar radiation receiver device according to the invention, centrifugal forces caused by rotation of the container can form a heat transfer medium film and preferably coherent heat transfer medium film on the wall. The container is acted upon by solar radiation and there is the heating of the heat transfer medium.
Durch entsprechend schnelle Rotation des Behälters lässt sich erreichen, dass Fliehkräfte das Wärmeträgermedium an die Wandung drücken und man dadurch eine erhöhte Wandhaftung erhält. Dadurch wiederum lässt sich die Aufenthaltszeit des Wärmeträgermediums in dem Behälter vergrößern. Weiterhin kann dadurch das Wärmeträgermedium eine tangentiale Geschwindigkeit erhalten. Dadurch lässt sich der Wärmeträgermediumverlust (das heißt der Durchlauf von Wärmeträgermedium ohne ausreichende Erhitzung im Behälter) reduzieren, da Wärmeträgermedium nach außen gegen die Wandung verlagert wird. Durch eine Tangentialgeschwindigkeit lässt sich auch ein Temperaturausgleich in Umfangsrichtung erreichen, da beispielsweise unterschiedliche Zonen in Umfangsrichtung mehrfach von Wärmeträgermedium durchlaufen werden. Dadurch erhält man eine homogenere Temperaturverteilung beim Austritt des Wärmeträgermediums aus dem Behälter. Die Drehzahl wird so hoch gewählt, dass sich ein optisch dichter oder annähernd dichter Wärmeträgermedium-Film über den gesamten Umfang der Wandung ergibt. Es lässt sich insbesondere die Aufenthaltszeit des Wärmeträgermediums in dem Innenraum erhöhen. Dadurch lässt sich der Empfänger-Wirkungsgrad erhöhen. By correspondingly fast rotation of the container can be achieved that centrifugal forces push the heat transfer medium to the wall and thus receives an increased wall adhesion. As a result, in turn, the residence time of the heat transfer medium in the container can be increased. Furthermore, the heat transfer medium can thereby obtain a tangential velocity. As a result, the heat transfer medium loss (that is, the passage of heat transfer medium without sufficient heating in the container) can be reduced because heat transfer medium is displaced outwards against the wall. By means of a tangential velocity, it is also possible to achieve a temperature compensation in the circumferential direction, since, for example, different zones in the circumferential direction are repeatedly passed through by the heat transfer medium. This gives a more homogeneous temperature distribution at the exit of the heat transfer medium from the container. The speed is chosen so high that results in an optically dense or nearly dense heat transfer medium film over the entire circumference of the wall. In particular, it is possible to increase the residence time of the heat transfer medium in the interior. This can increase the receiver efficiency.
Es lassen sich Temperaturgradienten im Wärmeträgermedium-Film aus- gleichen und es lässt sich dadurch eine homogenere Temperaturverteilung erreichen. Temperature gradients in the heat transfer medium film can be compensated and a more homogeneous temperature distribution can thus be achieved.
Durch entsprechende Steuerung der Rotation und/oder des Winkels zur Schwerkraftrichtung kann auch eine gesteuerte Anpassung der Solar- Strahlungsempfängervorrichtung beispielsweise im Teillastbetrieb bzw. Volllastbetrieb erfolgen. By appropriate control of the rotation and / or the angle to the direction of gravity can also be a controlled adjustment of the solar radiation receiver device, for example, in partial load operation or full load operation.
Eine erfindungsgemäße Solarstrahlungsempfängervorrichtung kann beispielsweise für den ausschließlich solaren Betrieb von Hochtemperaturprozessen wie beispielsweise Mikroturbinen zur solaren Stromerzeugung verwendet werden. Erhitztes Wärmeträgermedium lässt sich auf einfache Weise speichern. Es kann dann eine bedarfsgesteuerte Leistungsbereitstellung erfolgen. A solar radiation receiver device according to the invention can be used, for example, for the exclusive solar operation of high temperature processes such as microturbines for solar power generation. Heated heat transfer medium can be stored easily. It can then be an on-demand service provision.
Um einen möglichst zusammenhängenden Wärmeträgermedium-Film zu er- zeugen, werden vorzugsweise die Winkelstellung zur Schwerkraftrichtung und die Rotationsgeschwindigkeit des Behälters aneinander angepasst. An die Anpassung können auch noch Eigenschaften des Wärmeträgermediums und der Wandung und insbesondere die Reibungseigenschaften eingehen. Wenn beispielsweise eine erfindungsgemäße Solarstrahlungsempfängervorrichtung in Verbindung mit einem Heliostatenfeld eingesetzt wird, dann ist üblicherweise der Winkel zur Schwerkraftrichtung vorgegeben. Wenn dann die Wärmeträgermediumart und die Wandung vorgegeben ist, dann kann durch entsprechende Wahl bzw. Einstellung und gegebenenfalls auch variable Ein- Stellung der Rotationsgeschwindigkeit (bzw. Drehzahl) der Wärmeträgermedium-Film erzeugt werden. In order to produce as coherent a heat transfer medium film as possible, the angular position relative to the direction of gravity and the rotational speed of the container are preferably adapted to each other. The adaptation can also include properties of the heat transfer medium and the wall and in particular the friction properties. If, for example, a solar radiation receiver device according to the invention is used in conjunction with a heliostat field, then usually the angle to the direction of gravity is predetermined. If the heat transfer medium type and the wall are then specified, then by appropriate selection or adjustment and, if appropriate, also variable input Position of the rotational speed (or speed) of the heat transfer medium film are generated.
Die (geometrische) Achse des Behälters hat grundsätzlich keine Vorzugs- richtung und die Angabe "spitzer Winkel" bezieht sich darauf, dass keine solche Vorzugsrichtung vorliegt. Der spitze Winkel ist der kleinste Winkel der Winkel zwischen der Achse des Behälters und der Schwerkraftrichtung. (Wenn dem Behälter eine Richtungsachse zugeordnet wird, welche beispielsweise zwischen einem Eingang für Partikel und Ausgang für Partikel orientiert ist, dann schließt "parallel" auch antiparallel ein und "in einem spitzen Winkel" schließt auch einen stumpfen Winkel ein.) The (geometrical) axis of the container basically has no preferred direction and the term "acute angle" refers to the fact that there is no such preferential direction. The acute angle is the smallest angle of the angle between the axis of the container and the direction of gravity. (If the vessel is assigned a directional axis, for example, oriented between an entrance for particles and exit for particles, then "parallel" also includes antiparallel and "at an acute angle" also includes an obtuse angle.)
Insbesondere ist der spitze Winkel kleiner oder gleich 80°. Das Wärmeträgermedium ist durch Partikel und/oder ein Fluid (insbesondere eine Flüssigkeit) gebildet. Bei den Partikeln handelt es sich insbesondere um Festkörperpartikel und insbesondere keramische Partikel . Es ist auch möglich, dass als Wärmeträgermedium eine Flüssigkeit wie beispielsweise ein flüssiges Salz bzw. eine Salzmischung (wie beispielsweise eine Mischung aus NaN03 und KN03) eingesetzt wird. In particular, the acute angle is less than or equal to 80 °. The heat transfer medium is formed by particles and / or a fluid (in particular a liquid). The particles are in particular solid particles and in particular ceramic particles. It is also possible that a liquid such as a liquid salt or a salt mixture (such as a mixture of NaN0 3 and KN0 3 ) is used as the heat transfer medium.
Günstig ist es, wenn eine Drehzahl des Behälters größer als 80 % der Wurzel aus dem Verhältnis von Gravitationskonstante zu einem Innenradius des Behälters ist, wobei als Innenradius des Behälters, wenn dieser unterschiedliche Innenradien aufweist, insbesondere der kleinste Innenradius verwendet wird. Dadurch lässt sich ein optisch dichter oder annähernd dichter Wärmeträgermedium-Film über den gesamten Umfang der Wandung des Behälters erreichen. Es ist dabei insbesondere günstig, wenn die Drehzahl größer als 70 % der Drehzahl ist, bei der das gesamte Wärmeträgermedium an der Wandung haftet. It is favorable if a rotational speed of the container is greater than 80% of the root from the ratio of gravitation constant to an inner radius of the container, wherein the inner radius of the container, if it has different inner radii, in particular the smallest inner radius is used. As a result, an optically dense or approximately dense heat transfer medium film can be achieved over the entire circumference of the wall of the container. It is particularly favorable when the speed is greater than 70% of the speed at which the entire heat transfer medium adheres to the wall.
Es ist insbesondere eine Einrichtung zur Beeinflussung der Bewegungscharakteristik des Wärmeträgermediums in dem Innenraum vorgesehen. Bei- spielsweise ist für eine entsprechend schnelle Rotation des Behälters gesorgt, sodass die Fliehkraft das Wärmeträgermedium gegen die Wandung drückt. Dadurch erhält man erhöhte Wandhaftung bzw. erhöhte Wandreibung, um die Aufenthaltsdauer zu erhöhen. Die Aufenthaltsdauer kann beispielsweise auch durch Vibrationen und/oder durch Bereitstellung von speziellen Laufpfaden definiert eingestellt bzw. gesteuert werden. Es lässt sich dann eine größere Temperaturspreizung zwischen Eintritt und Austritt des Wärmeträgermediums an dem Behälter erreichen und dadurch lässt sich der Empfänger-Wirkungsgrad erhöhen. In particular, a device for influencing the movement characteristic of the heat transfer medium in the interior is provided. examples For example, provided for a correspondingly fast rotation of the container, so that the centrifugal force pushes the heat transfer medium against the wall. This gives increased wall adhesion or increased wall friction to increase the length of stay. The duration of stay can for example also be defined or controlled by vibrations and / or by providing special running paths. It is then possible to achieve a greater temperature spread between the inlet and outlet of the heat transfer medium to the container and thereby the receiver efficiency can be increased.
Insbesondere ist die Einrichtung zur Beeinflussung der Bewegungscharakteristik als Einrichtung zur Steuerung und insbesondere variablen Steuerung der Aufenthaltszeit der Partikel in dem Innenraum ausgebildet. Dadurch lässt sich der Wirkungsgrad erhöhen, wobei auch eine Anpassung an sich verän- dernde Bedingungen wie beispielsweise verändernde solare Einstrahlungsbedingungen möglich ist. In particular, the device for influencing the movement characteristic is designed as a device for controlling and in particular variably controlling the residence time of the particles in the interior space. As a result, the efficiency can be increased, wherein an adaptation to changing conditions such as changing solar irradiation conditions is possible.
Insbesondere ist die Drehachse parallel oder in einem spitzen Winkel kleiner oder gleich 80° zur Schwerkraftrichtung orientiert. Dadurch erhält man einen optimierten Wirkungsgrad. Die Drehachse kann grundsätzlich auch versetzt gegenüber der Achse des Behälters sein. In particular, the axis of rotation is oriented parallel or at an acute angle less than or equal to 80 ° to the direction of gravity. This gives an optimized efficiency. The axis of rotation can in principle also be offset with respect to the axis of the container.
Bei einer Ausführungsform ist die Drehachse koaxial zur Achse des Behälters orientiert. In one embodiment, the axis of rotation is oriented coaxially with the axis of the container.
Es ist günstig, wenn die Rotation des Behälters zeitlich variabel steuerbar ist, um eine Anpassung an unterschiedliche Bedingungen und insbesondere solare Einstrahlungsbedingungen durchzuführen, um so beispielsweise auch unterschiedliche Teillastbetriebe zu ermöglichen. It is favorable if the rotation of the container is variably variable in time in order to adapt to different conditions and in particular to carry out solar irradiation conditions in order to enable, for example, also different partial load operations.
Es kann eine Vibrationseinrichtung vorgesehen sein, durch welche der Behälter oder ein oder mehrere Teilbereiche des Behälters vibrierbar sind. Dadurch lässt sich beispielsweise eine tangentiale Geschwindigkeitskomponente für Wärmeträgermedium erzeugen. Insbesondere durch eine Kombination von Rotation mit geeigneter Rotationsgeschwindigkeit lässt sich eine definierte Aufenthaltszeit einstellen bzw. es lässt sich die Aufenthaltszeit steuern. Ferner lässt sich eine Aufenthaltszeit auch relativ genau lokal einstellen. Die Vibra- tionseinrichtung kann eine zusätzliche Einrichtung sein und/oder die Unwucht eines Antriebs wird genutzt, um Vibrationen zu erzeugen. There may be provided a vibration device through which the container or one or more portions of the container are vibratable. This allows, for example, a tangential velocity component for Generate heat transfer medium. In particular, by a combination of rotation with a suitable rotational speed can set a defined residence time or it can be the residence time control. Furthermore, a residence time can also be adjusted relatively accurately locally. The vibration device can be an additional device and / or the imbalance of a drive is used to generate vibrations.
Es kann dadurch beispielsweise auch eine Förderung von Wärmeträgermedium entgegen der Schwerkraftrichtung innerhalb des Behälters erreicht werden. It can thereby be achieved, for example, a promotion of heat transfer medium against the direction of gravity within the container.
Insbesondere ist die Vibrationseinrichtung so ausgebildet, dass der Behälter oder ein oder mehrere Teilbereiche des Behälters längs der Achse des Behälters vibrierbar sind und/oder eine räumliche Lage der Achse zeitlich veränderbar ist. Es lässt sich dann beispielsweise auch eine Taumelbewegung durchführen. In particular, the vibration device is designed so that the container or one or more portions of the container along the axis of the container are vibratable and / or a spatial position of the axis is temporally variable. It can then be carried out, for example, a tumbling motion.
Beispielsweise ist durch eine Vibration auch eine Förderung des Wärmeträgermediums entgegen der Schwerkraft möglich, da sie insbesondere wenn als Wärmeträgermedium Partikel eingesetzt werden, für eine "Fluidisierung" sorgt. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn der Behälter schräge Wände aufweist, das heißt wenn über eine Längsachse des Behälters der Durchmesser variiert. For example, a vibration of the heat transfer medium against gravity is possible because they are used especially when used as a heat transfer medium particles, provides for a "fluidization". This is particularly advantageous when the container has sloping walls, that is, when the diameter varies over a longitudinal axis of the container.
Es kann dabei beispielsweise vorgesehen sein, dass die Vibrationseinrichtung so ausgebildet ist, dass die Vibration zeitlich und/oder räumlich steuerbar ist. Dadurch ist eine Anpassung beispielsweise der Wärmeträgermediumdurchlauf- zeit durch den Behälter an unterschiedliche solare Einstrahlungsbedingungen möglich. Bei einer Ausführungsform weist die Wandung dem Innenraum zugewandt einen oder mehrere definierte Laufpfade oder ein oder mehrere Führungselemente für Wärmeträgermedium auf. Durch einen oder mehrere Laufpfade bzw. Führungselemente wird das Wärmeträgermedium auf einer bestimmten Bahn innerhalb des Behälters geführt und/oder die Filmausbildung wird verbessert. Bei entsprechender Ausbildung der Bahn bzw. der Führungselemente lässt sich der Laufweg zum Durchlaufen des Behälters vergrößern und dadurch lässt sich die Aufenthaltsdauer des Wärmeträgermediums im Behälter ver- größern. Weiterhin lässt sich dadurch dem Wärmeträgermedium eine tangentiale Geschwindigkeitskomponente aufprägen. It can be provided, for example, that the vibration device is designed so that the vibration is temporally and / or spatially controllable. This makes it possible, for example, to adapt the heat transfer medium throughput time through the container to different solar irradiation conditions. In one embodiment, facing the interior, the wall has one or more defined running paths or one or more guide elements for heat transfer medium. By one or more running paths or guide elements, the heat transfer medium is on a specific Path is guided within the container and / or the film formation is improved. With appropriate design of the web or the guide elements, the travel path for passing through the container can be increased and thereby the length of stay of the heat transfer medium in the container can be increased. Furthermore, this can be the heat transfer medium imprint a tangential velocity component.
Insbesondere weist ein Laufpfad oder Führungselement Bahnelemente auf, welche in einer Ebene senkrecht zu der Achse des Behälters liegen oder in einem Winkel von höchstens 30° zu dieser Ebene liegen. Wärmeträgermedium kontaktiert die Bahnelemente. Die Bahnelemente sorgen für eine Führung. Wenn die Bahnelemente in einer Ebene senkrecht zur Achse des Behälters liegen oder in einem Winkel von höchstens 30° zu dieser Ebene, dann ist es beispielsweise möglich, dem Wärmeträgermedium eine tangentiale Geschwin- digkeitskomponente zu erteilen. Weiterhin lässt sich der Laufweg innerhalb des Behälters vergrößern. In particular, a running path or guide element has web elements which lie in a plane perpendicular to the axis of the container or at an angle of at most 30 ° to this plane. Heat transfer medium contacts the web elements. The railway elements provide a guide. If the web elements lie in a plane perpendicular to the axis of the container or at an angle of at most 30 ° to this plane, then it is possible, for example, to impart a tangential velocity component to the heat transfer medium. Furthermore, the travel within the container can be increased.
Insbesondere weisen der oder die Laufpfade bzw. das oder die Führungselemente eine Tangentialausrichtung zur Wandung auf. Dadurch lässt sich Wärmeträgermedium eine tangentiale Geschwindigkeitskomponente erteilen. In particular, the one or more running paths or the guide elements or a tangential alignment to the wall. As a result, the heat transfer medium can be given a tangential velocity component.
An der Wandung sind beispielsweise Stufen und/oder Rillen und/oder Rippen und/oder Dellen und/oder Wandungsrauhigkeiten gebildet. Dadurch kann die Filmbildung verbessert werden und die Aufenthaltsdauer im Innenraum ver- größert werden. For example, steps and / or grooves and / or ribs and / or dents and / or wall roughnesses are formed on the wall. As a result, the film formation can be improved and the residence time in the interior can be increased.
Bei einer Ausführungsform umfasst die Einrichtung zur Beeinflussung der Bewegungscharakteristik eine Felderzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Felds und/oder magnetischen Felds, wobei das Wärmeträger- medium Partikel umfasst und wobei die Partikel elektrisch und/oder magnetisch geladen sind. Es lassen sich dadurch Lorentzkräfte bilden (wenn die Partikel elektrisch geladen sind und ein Magnetfeld auf sie wirkt) bzw. elektrostatische Kräfte (wenn die Partikel elektrisch geladen sind und elektrische Fei- der auf sie wirken) erzeugen, durch welche bei geeigneter Ausbildung eine Bewegung der Partikel nach außen zu der Wandung hin erfolgt. Diese werden dadurch gegen die Wandung gedrückt. Dadurch lässt sich die Aufenthaltsdauer erhöhen. Es ist beispielsweise auch möglich, eine Beeinflussung der Aufent- haltsdauer bei magnetisch geladenen Partikeln über entsprechende Wahl der Curie-Temperatur zu erreichen . Wenn beispielsweise innerhalb des Behälters oder beim Austritt des Behälters die Curie-Temperatur erreicht ist, dann erfolgt keine magnetische Kopplung der Partikel mehr an das entsprechende Feld und die Partikel lassen sich dann auf einfache Weise aus dem Behälter abführen. Die Kraft zwischen dem Feld der Felderzeugungseinrichtung und dem magnetisch geladenen Partikel wird gewissermaßen bei der Curie-Temperatur intrinsisch abgeschaltet. In one embodiment, the device for influencing the movement characteristic comprises a field generating device for generating an electric field and / or magnetic field, wherein the heat carrier medium comprises particles and wherein the particles are electrically and / or magnetically charged. Lorentz forces can thereby be formed (if the particles are electrically charged and a magnetic field acts on them) or electrostatic forces (if the particles are electrically charged and electric particles). acting on them), through which, with suitable training, the particles will move outward towards the wall. These are thereby pressed against the wall. This can increase the length of stay. It is also possible, for example, to influence the residence time for magnetically charged particles by appropriate choice of the Curie temperature. For example, if the Curie temperature is reached within the container or when the container exits, then no magnetic coupling of the particles is more to the corresponding field and the particles can then be easily removed from the container. The force between the field generator field and the magnetically charged particle is effectively turned off intrinsically at the Curie temperature.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Einhüllende der Wandung am Innenraum einen variierenden Querschnitt hat und insbesondere kegelförmig ist. Dadurch ist die Wandung an ihrer Innenseite allseitig bezüglich der Einhüllenden einer schiefen Ebene, an der Wärmeträgermedium entlang gleiten bzw. fließen kann. Insbesondere verjüngt sich der Innenraum in Schwerkraftrichtung, sodass der Behälter trichterförmig ausgebildet ist. Die Solarstrahlungsbeaufschlagung erfolgt dabei insbesondere über eine Seite des Behälters, welche den kleineren Durchmesser aufweist. Günstig ist es, wenn der Behälter einen Einkopplungsbereich für Wärmeträgermedium und einen Auskopplungsbereich für Wärmeträgermedium aufweist. Bei einer Ausführungsform liegt der Einkopplungsbereich bezogen auf die Schwerkraftrichtung oberhalb des Auskopplungsbereichs. An dem Einkopplungsbereich wird "kaltes" Wärmeträgermedium eingekoppelt und an dem Auskopplungsbereich wird "heißes", durch Solarstrahlung erhitztes Wärmeträgermedium ausgekoppelt. Das Wärmeträgermedium wird entgegen der Schwerkraftrichtung durch den Behälter durchgeführt. Es ist grundsätzlich auch möglich, dass Wärmeträgermedium entgegen der Schwerkraftrichtung in dem Behälter geführt wird, das heißt Wärmeträgermedium bezogen auf die Schwerkraftrichtung unten an den Behälter eingekoppelt wird und oben bezogen auf die Schwerkraftrichtung ausgekoppelt wird. Dies lässt sich insbesondere durch eine Kombination von Vibration und Rotation mit der geeigneten Rotationsgeschwindigkeit und gegebenenfalls entsprechender Wandungsausbildung (insbesondere über eine schräge Wandung) erreichen. Günstig ist es, wenn eine Zuführungseinrichtung für Wärmeträgermedium zu dem Behälter vorgesehen ist, mit welcher Wärmeträgermedium auf einer an- gepassten Umfangsgeschwindigkeit dem Behälter zuführbar ist. Dadurch lässt sich bei entsprechender Einstellung der Umfangsgeschwindigkeit bei der Ein- kopplung des Wärmeträgermediums in den Behälter erreichen, dass durch die Zuführung die Filmbildung minimal gestört wird. Der Zuführungseinrichtung ist insbesondere eine Einsteileinrichtung für den Massenstrom des Wärmeträgermediums vorgeschaltet. Es können dann sowohl Massenstrom als auch Umfangsgeschwindigkeit individuell eingestellt werden. Aus dem gleichen Grund ist es günstig, wenn eine Abführungseinrichtung für Wärmeträgermedium von dem Behälter vorgesehen ist, mit welcher Wärmeträgermedium mit einer angepassten Umfangsgeschwindigkeit vom Behälter abführbar ist. Dadurch wird durch die Abführung die Filmbildung minimal gestört. It is particularly advantageous if an envelope of the wall on the interior has a varying cross-section and in particular is conical. As a result, the wall is on all sides with respect to the envelope of an inclined plane on which the heat transfer medium can slide along or flow. In particular, the interior tapers in the direction of gravity, so that the container is funnel-shaped. The Solarstrahlungsbeaufschlagung takes place in particular via one side of the container, which has the smaller diameter. It is advantageous if the container has a coupling region for heat transfer medium and a coupling region for heat transfer medium. In one embodiment, the coupling region is located above the coupling-out region with respect to the direction of gravity. At the coupling area "cold" heat transfer medium is coupled and at the coupling-out area "hot", heated by solar radiation heat transfer medium is decoupled. The heat transfer medium is carried out against the direction of gravity through the container. It is also possible in principle for the heat transfer medium to be guided against the direction of gravity in the container, that is to say the heat transfer medium is coupled to the container at the bottom in relation to the direction of gravity and is coupled out in relation to the direction of gravity. This can be achieved in particular by a combination of vibration and rotation with the appropriate rotational speed and, if appropriate, corresponding wall formation (in particular via an inclined wall). It is favorable if a supply device for heat transfer medium to the container is provided, with which heat transfer medium can be supplied to the container at an adapted peripheral speed. As a result, with a corresponding setting of the circumferential speed during the coupling of the heat transfer medium into the container, the film formation can be minimally disturbed by the feed. The supply device is in particular connected upstream of an adjustment device for the mass flow of the heat transfer medium. Both mass flow and peripheral speed can then be set individually. For the same reason, it is favorable if a discharge device for heat transfer medium is provided by the container, with which heat transfer medium with an adapted peripheral speed can be discharged from the container. As a result, the film formation is minimally disturbed by the discharge.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches einen optimierten Empfänger-Wirkungsgrad ergibt. Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Behälter um eine Drehachse rotiert wird, welche parallel oder in einem spitzen Winkel zur Schwerkraftrichtung liegt und/oder der Behälter vibriert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren weist die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Solarstrahlungsempfängervorrichtung erläuterten Vorteile auf. The invention is further based on the object to provide a method of the type mentioned, which results in an optimized receiver efficiency. This object is achieved in the method mentioned in the present invention in that the container is rotated about an axis of rotation which is parallel or at an acute angle to the direction of gravity and / or the container is vibrated. The method according to the invention has the advantages already explained in connection with the solar radiation receiver device according to the invention.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen wurden ebenfalls bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert. Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich insbesondere an der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchführen . Further advantageous embodiments have also already been explained in connection with the device according to the invention. The method according to the invention can be carried out in particular on the device according to the invention.
Insbesondere ist der spitze Winkel kleiner oder gleich 80°. In particular, the acute angle is less than or equal to 80 °.
Insbesondere wird dabei das Wärmeträgermedium in dem Behälter direkt bestrahlt. Solarstrahlung wird insbesondere an einer Unterseite des Behälters in den Behälter eingekoppelt. In particular, the heat transfer medium is irradiated directly in the container. Solar radiation is coupled in particular at an underside of the container in the container.
Günstig ist es, wenn der Behälter eine Achse aufweist, welche parallel zur Schwerkraftrichtung oder in einem Winkel kleiner 80° zur Schwerkraftrichtung ausgerichtet ist. Dadurch lässt sich ein optimierter Wirkungsgrad erreichen. It is advantageous if the container has an axis which is aligned parallel to the direction of gravity or at an angle of less than 80 ° to the direction of gravity. As a result, an optimized efficiency can be achieved.
Günstig ist es, wenn der Behälter bezüglich einer Achse des Behälters vibriert wird und/oder die räumliche Lage der Achse verändert wird. Dadurch lässt sich die Bewegungscharakteristik des Wärmeträgermediums in dem Behälter gezielt beeinflussen, um insbesondere den Empfänger-Wirkungsgrad zu erhöhen und/oder eine Anpassung an sich verändernde Bedingungen und insbesondere solare Einstrahlungsbedingungen durchführen zu können. It is advantageous if the container is vibrated with respect to an axis of the container and / or the spatial position of the axis is changed. As a result, the movement characteristics of the heat transfer medium in the container can be selectively influenced, in particular to increase the receiver efficiency and / or to be able to adapt to changing conditions and in particular solar irradiation conditions.
Es kann vorgesehen sein, dass das Wärmeträgermedium Partikel umfasst und die Partikel elektrisch und/oder magnetisch geladen sind und eine elektrische Feldbeaufschlagung und/oder magnetische Feldbeaufschlagung der Partikel erfolgt. Dadurch lassen sich bei geeigneter Ausbildung entsprechende Kräfte auf die Partikel ausüben, welche diese beispielsweise gegen die Wandung des Behälters drücken, um so die Aufenthaltsdauer zu erhöhen. Insbesondere ist die Kraftbeaufschlagung derart, dass die Partikel in Richtung der Wandung gezwungen werden. Bei einer Ausführungsform sind magnetische Partikel so gewählt, dass die Curie-Temperatur bei oder unterhalb einer Soll-Temperatur liegt, welche im Behälter erreicht wird. Wenn die Curie-Temperatur erreicht ist, dann verschwindet gewissermaßen die magnetische Ladung der Partikel und die entsprechende Kraft ist dann nicht mehr wirksam . Dadurch lässt sich auf einfache Weise eine Auskopplung der Partikel erreichen. Beispielsweise entspricht die Curie-Temperatur der Soll-Temperatur für die Auskopplung. It can be provided that the heat transfer medium comprises particles and the particles are electrically and / or magnetically charged and an electric field loading and / or magnetic field loading of the particles takes place. As a result, appropriate forces can be exerted on the particles, which press them against the wall of the container, for example, in order to increase the length of stay. In particular, the application of force is such that the particles are forced in the direction of the wall. In one embodiment, magnetic particles are selected so that the Curie temperature is at or below a desired temperature that is reached in the container. When the Curie temperature is reached, so to speak, the magnetic charge of the particles disappears and the corresponding force is then no longer effective. As a result, a coupling of the particles can be achieved in a simple manner. For example, the Curie temperature corresponds to the target temperature for the decoupling.
Günstig ist es, wenn eine Bewegungscharakteristik des Wärmeträgermediums so beeinflusst wird, dass die Aufenthaltszeit des Wärmeträgermediums im Be- hälter vergrößert wird. Dadurch ergibt sich ein vergrößerter Empfänger-Wirkungsgrad. It is favorable if a movement characteristic of the heat transfer medium is influenced so that the residence time of the heat transfer medium in the container is increased. This results in an increased receiver efficiency.
Es ist auch günstig, wenn die Aufenthaltsdauer des Wärmeträgermediums im Behälter variablen Lastanforderungen angepasst wird. Dadurch erhält man eine variable Einstellung von Volllastbetrieb und Teillastbetrieb und es ist eine Anpassung an sich verändernde solare Einstrahlungsbedingungen möglich. It is also advantageous if the residence time of the heat transfer medium in the container is adapted to variable load requirements. This gives a variable adjustment of full load operation and partial load operation and adaptation to changing solar irradiation conditions is possible.
Bei einer Ausführungsform wird Wärmeträgermedium als Teilstrom oder Gesamtmassenstrom entgegen der Schwerkraftrichtung gefördert. Dies lässt sich insbesondere durch eine Kombination von Vibration und Rotation mit geeigneter Rotationsgeschwindigkeit erreichen. Insbesondere wird die Rotationsgeschwindigkeit erhöht, um eine Förderung entgegen der Schwerkraftrichtung zu erhöhen. Unter Umständen sind dazu auch schräge Wände, wie sie beispielsweise bei einer trichterförmigen Ausbildung des Behälters vorliegen, vorteilhaft. Dadurch lässt sich insbesondere durch Ausbildung eines vorteilhaften Temperaturprofils der Empfängerwirkungsgrad erhöhen. Insbesondere werden bei Transport entgegen der Schwerkraftrichtung Einlass und Auslass gegenüber der konventionellen Transportrichtung vertauscht. Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zusammenhang mit den Zeichnungen der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen : In one embodiment, heat transfer medium is conveyed as a partial flow or total mass flow counter to the direction of gravity. This can be achieved in particular by a combination of vibration and rotation with a suitable rotational speed. In particular, the rotational speed is increased to increase a conveyance against the direction of gravity. Under certain circumstances, inclined walls, as they are present, for example, in a funnel-shaped design of the container, are also advantageous. This can be increased in particular by forming an advantageous temperature profile of the receiver efficiency. In particular, in contrast to the direction of gravity, the inlet and the outlet are interchanged with respect to the conventional transport direction. The following description of preferred embodiments is used in conjunction with the drawings for further explanation of the invention. Show it :
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels Figure 1 is a schematic representation of an embodiment
eines solarthermischen Kraftwerks; eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Solarstrahlungsempfänger Vorrichtung;  a solar thermal power plant; a schematic representation of a first embodiment of a solar radiation receiver device according to the invention;
Figur 3 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Solarstrahlungsempfängervorrichtung; und Figure 3 is a schematic representation of a second embodiment of a solar radiation receiver device; and
Figur 4 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer Solarstrahlungsempfängervorrichtung. Figure 4 is a schematic representation of a third embodiment of a solar radiation receiver device.
Ein Ausführungsbeispiel eines solarthermischen Kraftwerks, welches in Figur 1 schematisch gezeigt und dort mit 10 bezeichnet ist, umfasst eine Heliostatenfeld 12 mit einer Mehrzahl von Heliostaten 14. Ein Heliostat 14 hat eine Spiegelfläche 16, welche sich um mindestens eine Achse ausrichten lässt. Solarstrahlung 18 lässt sich über die Spiegelflächen 16 des Heliostatenfelds 12 auf eine Solarstrahlungsempfängervorrichtung 20 insbesondere gebündelt richten. Auf die Solarstrahlungs-Empfängervorrichtung 20 gerichtete Solarstrahlung ist in Figur 1 mit dem Bezugszeichen 22 angedeutet. An exemplary embodiment of a solar thermal power plant, which is shown schematically in FIG. 1 and designated therein by 10, comprises a heliostat field 12 having a plurality of heliostats 14. A heliostat 14 has a mirror surface 16 which can be aligned about at least one axis. Solar radiation 18 can be focused on the mirror surfaces 16 of the heliostat 12 to a solar radiation receiver device 20 in particular bundled. Solar radiation directed at the solar radiation receiver device 20 is indicated by reference numeral 22 in FIG.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das solarthermische Kraftwerk 10 (mindestens) einen Turmreceiver 23, bei welchem die Solarstrahlungsempfängervorrichtung 20 an einem Turm 21 beabstandet zu einem Boden 24 (bezogen auf die Schwerkraftrichtung g) angeordnet ist, das heißt erhöht angeordnet ist. Die Heliostaten 14 sind ebenfalls an dem Boden 14 angeordnet. Die Solarstrahlungsempfängervorrichtung 20 ist eine Partikel-Solarstrahlungsempfängervorrichtung, welche mit Partikeln als Wärmeübertragungsmedium betrieben wird. Die Partikel sind beispielsweise Keramikpartikel . Bei einer Ausführungsform werden Bauxit-Partikel mit typischen Durchmessern zwi- sehen 0,3 mm bis 1 mm eingesetzt. In the exemplary embodiment shown, the solar thermal power plant 10 comprises (at least) a tower receiver 23, in which the solar radiation receiver device 20 is arranged on a tower 21 at a distance from a floor 24 (with respect to the direction of gravity g), that is to say it is elevated. The heliostats 14 are also disposed on the floor 14. The solar radiation receiver device 20 is a particle solar radiation receiver device which is operated with particles as a heat transfer medium. The particles are, for example, ceramic particles. In one embodiment, bauxite particles having typical diameters between 0.3 mm to 1 mm are used.
Das solarthermische Kraftwerk 10 umfasst dazu einen ersten Kreislauf 26, welcher ein Partikelkreislauf ist. In diesem ersten Kreislauf 26 werden Partikel durch einen Wärmeübertrager 28 durchgeführt. Der erste Kreislauf 26 weist einen Hochtemperaturzweig 30 und einen Niedertemperaturzweig 32 auf. Der Niedertemperaturzweig 32 führt von einem Ausgang 34 des Wärmeübertragers 28 zu einem Eingang 36 der (Partikel-)Solarstrahlungsempfänger- vorrichtung 20. Der Hochtemperaturzweig 30 führt von einem Ausgang 38 der Solarstrahlungsempfängervorrichtung 20 zu einem Eingang 40 des Wärme- Übertragers 28. Partikel lassen sich dadurch über den Niedertemperaturzweig 32 der Solarstrahlungsempfängervorrichtung 20 zuführen und werden dort über Solarstrahlung aufgeheizt. Aufgeheizte Partikel lassen sich über den Hochtemperaturzweig 30 dem Wärmeübertrager 28 zuführen und können dort Wärme an einen zweiten Kreislauf 42 abgeben . The solar thermal power plant 10 for this purpose comprises a first circuit 26, which is a particle cycle. In this first cycle 26, particles are passed through a heat exchanger 28. The first circuit 26 has a high-temperature branch 30 and a low-temperature branch 32. The low-temperature branch 32 leads from an output 34 of the heat exchanger 28 to an input 36 of the (particle) solar radiation receiver device 20. The high-temperature branch 30 leads from an output 38 of the solar radiation receiver device 20 to an input 40 of the heat transmitter 28. Particles can be thereby via the low-temperature branch 32 of the solar radiation receiver device 20 and are heated there by solar radiation. Heated particles can be supplied via the high-temperature branch 30 to the heat exchanger 28 and can deliver heat there to a second circuit 42.
Es kann dabei vorgesehen sein, dass in dem Niedertemperaturzweig 32 ein Wärmespeicher 44 (Niedertemperatur-Wärmespeicher) angeordnet ist. It may be provided that in the low-temperature branch 32, a heat storage 44 (low-temperature heat storage) is arranged.
Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass in dem Hochtemperaturzweig 30 ein Wärmespeicher 46 (Hochtemperatur-Wärmespeicher) angeordnet ist. Alternatively or additionally, it is possible for a heat store 46 (high-temperature heat store) to be arranged in the high-temperature branch 30.
Der zweite Kreislauf 42 ist ein Turbinenkreislauf. In ihm ist eine Turbine 48 und insbesondere Dampfturbine angeordnet, welche an einen elektrischen Generator 50 zur thermischen Stromerzeugung gekoppelt ist. The second circuit 42 is a turbine circuit. In it, a turbine 48 and in particular steam turbine is arranged, which is coupled to an electric generator 50 for generating thermal power.
Der zweite Kreislauf 42 umfasst dabei einen Hochtemperaturzweig 52, welcher von einem Ausgang 55 des Wärmeübertragers 28 zu der Turbine 48 führt. Ferner umfasst der zweite Kreislauf 42 einen Niedertemperaturzweig 54, wel- eher von der Turbine 48 oder einem der Turbine nachgeschalteten Kondensator 56 zu einem Eingang 58 des Wärmeübertragers 28 führt. The second circuit 42 comprises a high-temperature branch 52, which leads from an output 55 of the heat exchanger 28 to the turbine 48. Furthermore, the second circuit 42 comprises a low-temperature branch 54, wel rather, leads from the turbine 48 or turbine-downstream condenser 56 to an inlet 58 of the heat exchanger 28.
In dem Niedertemperaturzweig 54 ist insbesondere eine Pumpe 60 angeord- net, welche ein Fluid durch den zweiten Kreislauf 42 fördert. In particular, a pump 60 is arranged in the low-temperature branch 54, which conveys a fluid through the second circuit 42.
An dem Wärmeübertrager 28 wird im Fluid des zweiten Dampfkreislaufs 42 (insbesondere Wasser) Dampf erzeugt. Dieser Dampf wird in den Hochtemperaturzweig 52 der Turbine 48 zur Entspannung zugeführt. An der Tur- bine 48 wird thermische Energie in mechanische Energie gewandelt, welche den elektrischen Generator 50 zur Stromerzeugung antreibt. At the heat exchanger 28 (in particular water) steam is generated in the fluid of the second steam circuit 42. This steam is fed into the high temperature branch 52 of the turbine 48 for relaxation. At the turbine 48 thermal energy is converted into mechanical energy, which drives the electric generator 50 to generate electricity.
Der Dampf entspannt und an dem Kondensator 46 erfolgt eine Kondensation zu Wasser. Dieses Kondensat wird in dem Niedertemperaturzweig 54 dem Wärmeübertrager 28 zur erneuten Dampferzeugung zurückgeführt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine einstufige Turbinenanordnung gezeigt. Es ist auch möglich, dass die Turbinenanordnung mehrstufig ist. The steam is released and the condenser 46 is condensed to water. This condensate is returned to the heat exchanger 28 in the low-temperature branch 54 for renewed steam generation. In the embodiment shown, a single-stage turbine arrangement is shown. It is also possible that the turbine arrangement is multi-stage.
Alternativ oder zusätzlich zur Stromerzeugung ist es beispielsweise auch mög- lieh, dass eine Solarstrahlungsempfängervorrichtung eingesetzt wird, um Prozesswärme zu erzeugen bzw. chemische Umwandlungen zu bewirken bzw. Brennstoffe herzustellen. Auch weitere Anwendungen sind denkbar. Alternatively or in addition to the power generation, it is also possible, for example, for a solar radiation receiver device to be used to generate process heat or to effect chemical conversions or to produce fuels. Other applications are conceivable.
Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen (Partikel-)Solarstrah- lungsempfängervorrichtung, welche in Figur 2 gezeigt und dort mit 62 bezeichnet ist, umfasst einen Behälter 64 mit einer Wandung 66. Die Wandung 66 umgibt einen Innenraum 68 des Behälters 64. A first exemplary embodiment of a (particle) solar radiation receiver device according to the invention, which is shown in FIG. 2 and designated there by 62, comprises a container 64 with a wall 66. The wall 66 surrounds an interior 68 of the container 64.
Im Folgenden wird der Aufbau und die Funktion der Solarstrahlungs- empfängervorrichtung im Zusammenhang mit Partikeln als Wärmeträgermedium beschrieben. Es ist grundsätzlich auch möglich, dass Fluide und insbesondere Flüssigkeiten wie Salzschmelzen als Wärmeträgermedium eingesetzt werden. Der Behälter 64 weist eine Achse 70 auf, wobei insbesondere eine Innenseite 72 des Behälters 64 mindestens bezüglich einer Einhüllenden rotationssymmetrisch zu der Achse 70 ausgebildet ist. In the following, the construction and the function of the solar radiation receiver device in connection with particles as heat transfer medium will be described. It is also possible in principle for fluids and in particular liquids, such as molten salts, to be used as the heat transfer medium. The container 64 has an axis 70, wherein in particular an inner side 72 of the container 64 is formed at least with respect to an envelope rotationally symmetrical to the axis 70.
Die Achse 70 ist parallel zur Schwerkraftrichtung g orientiert oder liegt in einem spitzen Winkel zu der Schwerkraftrichtung g, wobei dieser spitze Winkel höchstens 80° beträgt. Er ist üblicherweise durch die Ausrichtung der Helio- state 14 vorgegeben . The axis 70 is oriented parallel to the direction of gravity g or lies at an acute angle to the direction of gravity g, this acute angle is at most 80 °. It is usually specified by the orientation of heli-state 14.
Die Innenseite 72 des Behälters 64 ist durch eine entsprechende Innenseite der Wandung 66 gebildet. Der Behälter 64 ist dabei trichterförmig; der The inside 72 of the container 64 is formed by a corresponding inner side of the wall 66. The container 64 is funnel-shaped; of the
Innenraum 68 verjüngt sich von einer Oberseite 74 zu einer Unterseite 76. An der Unterseite 76, welche bezogen auf die Schwerkraftrichtung g unterhalb der Oberseite 74 liegt, weist der Behälter 64 eine Öffnung 78 auf, welche insbesondere kreisrund ist. Solarstrahlung 22 wird über die Öffnung 78 in den Behälter 64 eingekoppelt; die Heliostaten 14 des Heliostatenfelds 12 richten die Solarstrahlung 22 auf die Öffnung 78. Der Behälter 64 weist an der Oberseite 74 eine Öffnung 80 auf, welche ebenfalls bevorzugterweise kreisrund ist. Interior 68 tapers from a top 74 to a bottom 76. At the bottom 76, which lies relative to the direction of gravity g below the top 74, the container 64 has an opening 78, which is in particular circular. Solar radiation 22 is coupled via the opening 78 in the container 64; the heliostats 14 of the heliostat 12 direct the solar radiation 22 to the opening 78. The container 64 has at the top 74 an opening 80, which is also preferably circular.
Die Öffnung 80 hat einen größeren Durchmesser als die Öffnung 78. Partikel 82 werden über einen Einkopplungsbereich 84 in den Innenraum 68 des Behälters 64 geführt. Dieser Einkopplungsbereich 84 umfasst dabei die Öffnung 80 oder ist durch diese gebildet und ist durch den Eingang 36 gebildet bzw. steht mit diesem in für die Partikel fluidwirksamer Verbindung. Über den Einkopplungsbereich 84 werden "kalte" Partikel 82 in den Innenraum 68 des Behälters 64 eingeführt. The opening 80 has a larger diameter than the opening 78. Particles 82 are guided via an insertion region 84 into the interior 68 of the container 64. In this case, this coupling-in region 84 comprises or is formed by the opening 80 and is formed by the inlet 36 or is in communication therewith in fluid-effective communication with the particles. Via the coupling-in region 84, "cold" particles 82 are introduced into the interior 68 of the container 64.
Über einen Auskopplungsbereich 86, welcher die Öffnung 78 umfasst und durch diese gebildet ist, und welcher durch den Ausgang 38 gebildet ist oder mit diesem in für die Partikel fluidwirksamer Verbindung steht, werden Via a coupling-out region 86, which comprises the opening 78 and is formed by this, and which is formed by the outlet 38 or with this compound which is fluidically active for the particles
Partikel 82 abgeführt und dem Wärmeübertrager 28 zugeführt. Particles 82 removed and fed to the heat exchanger 28.
Die Partikel-Solarstrahlungsempfängervorrichtung 62 ist so ausgebildet und wird so betrieben, dass sich an der Innenseite 72 der Wandung 66 ein möglichst zusammenhängender Partikelfilm als Wärmeträgermedium-Film ausbilden kann. Die Partikel 82 rutschen an der Innenseite 62 von den Einkopp- lungsbereich 84 zu dem Auskopplungsbereich 86 und werden dabei durch die Solarstrahlung 22 insbesondere direkt bestrahlt und erhitzt. The particle solar radiation receiver device 62 is embodied and operated in such a way that an as coherent particle film as a heat transfer medium film can form on the inside 72 of the wall 66. The particles 82 slip on the inner side 62 from the coupling region 84 to the coupling-out region 86 and are in particular directly irradiated and heated by the solar radiation 22.
Es ist eine Einrichtung 88 zur Beeinflussung der Bewegungscharakteristik vorgesehen, welche insbesondere dafür sorgt, dass der Fallfilm nicht zu stark ausdünnt und eine hohe Aufenthaltszeit in dem Innenraum 68, das heißt eine hohe Aufenthaltszeit für die Solarstrahlungsbeaufschlagung erreicht wird. Alternativ oder zusätzlich kann über die Einrichtung 88 die Wärmeaufnahme der Partikel in den Behälter 64 gesteuert werden, um so beispielsweise eine Anpassung an variierende Lastverhältnisse (beispielsweise aufgrund unterschiedlicher Solareinstrahlung) zu ermöglichen. Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst die Einrichtung 88 eine Drehantriebseinrichtung 90, durch welche der Behälter 64 um eine Drehachse 92 rotierbar ist. Die Drehachse 92 ist dabei parallel zur Schwerkraftrichtung g ausgerichtet oder liegt höchstens in einem spitzen Winkel von 80° oder weniger zur Schwerkraftrichtung g. Insbesondere fällt die Drehachse 92 mit der Achse 70 zusammen. A device 88 for influencing the movement characteristic is provided which ensures, in particular, that the falling film is not thinned too much and that a high residence time in the interior 68, that is to say a high residence time for the application of the solar radiation, is achieved. Alternatively or additionally, the device 88 can be used to control the heat absorption of the particles into the container 64 in order, for example, to adapt to varying load conditions (for example due to different solar irradiation). In one embodiment, the device 88 includes a rotary drive device 90 through which the container 64 is rotatable about a pivot axis 92. The axis of rotation 92 is aligned parallel to the direction of gravity g or lies at most at an acute angle of 80 ° or less to the direction of gravity g. In particular, the axis of rotation 92 coincides with the axis 70.
Die Einrichtung 88 kann eine Vibrationseinrichtung 94 umfassen, durch welche der Behälter 64 vibrierbar ist (in Figur 2 durch das Bezugszeichen 96 angedeutet). Die Vibration kann dabei so sein, dass beispielsweise der Behälter 64 längs seiner Achse 70 rotiert. Es ist alternativ oder zusätzlich möglich, dass durch die Vibration beispielsweise die räumliche Lage der Achse 70 oszillierend verändert wird. Beispielsweise kann der Behälter 64 eine Art Taumelbewegung durchführen. Bei einer Ausführungsform umfasst die Einrichtung 88 eine Felderzeugungseinrichtung 98 zur Erzeugung eines elektrischen Felds und/oder magnetischen Felds, mit welchem der Innenraum 68 beaufschlagbar ist. In diesem Falle sind die Partikel 82 elektrisch und/oder magnetisch geladen. The device 88 may include a vibrator 94 through which the container 64 is vibratable (indicated by reference numeral 96 in FIG. 2). The vibration can be such that, for example, the container 64 rotates along its axis 70. It is alternatively or additionally possible that, for example, the spatial position of the axis 70 is changed in an oscillating manner by the vibration. For example, the container 64 may perform a kind of wobbling motion. In one embodiment, the device 88 comprises a field generating device 98 for generating an electric field and / or magnetic field, with which the interior space 68 can be acted upon. In this case, the particles 82 are electrically and / or magnetically charged.
Wenn beispielsweise die Partikel 82 elektrisch geladen sind und die Felderzeugungseinrichtung 98 ein magnetisches Feld erzeugt, dann erfahren die Partikel 82 im Magnetfeld eine Lorentzkraft, wobei bei entsprechender Aus- richtung des Magnetfelds die Partikel eine Bewegung nach außen in Richtung der Innenseite 72 der Wandung 66 erfahren können. If, for example, the particles 82 are electrically charged and the field generating device 98 generates a magnetic field, then the particles 82 experience a Lorentz force in the magnetic field, with the particles being moved outward in the direction of the inside 72 of the wall 66 if the magnetic field is oriented accordingly can.
Wenn beispielsweise die Partikel 82 elektrisch geladen sind und die Felderzeugungseinrichtung 98 ein elektrisches Feld erzeugt, dann kann über elektrostatische Kräfte ebenfalls eine Bewegung nach außen erfolgen. For example, if the particles 82 are electrically charged and the field generating device 98 generates an electric field, electrostatic forces can also cause it to move outward.
Wenn beispielsweise die Partikel 82 magnetisch geladen sind, dann kann auch durch ein elektrisches und/oder magnetisches Feld eine Bewegung nach außen auf die Wandung 66 zu erfolgen. Es ist dabei auch möglich, die Partikel so auszuwählen, dass die Curie-Temperatur bei oder unterhalb einer Solltemperatur (Auslasstemperatur) der Partikel-Solarstrahlungsempfängervorrichtung 62 liegt. Wenn die entsprechende Curie-Temperatur erreicht ist, dann verlieren die Partikel 82 ihre magnetische Ladung und die über die Felderzeugungseinrichtung 98 erzeugte Kraft lässt nach. Dadurch lassen sich ent- sprechende Partikel 82 auf einfache Weise abführen. Es wird dadurch gewissermaßen die Wirkung der Felderzeugungseinrichtung 98 auf die Partikel 82 abgeschaltet. If, for example, the particles 82 are magnetically charged, then an outward movement toward the wall 66 can also be effected by an electric and / or magnetic field. It is also possible to select the particles so that the Curie temperature is at or below a target temperature (outlet temperature) of the particle solar radiation receiver device 62. When the corresponding Curie temperature is reached, the particles 82 lose their magnetic charge and the force generated by the field generator 98 decreases. As a result, corresponding particles 82 can be removed in a simple manner. As a result, the effect of the field-generating device 98 on the particles 82 is effectively switched off.
Das erfindungsgemäße Verfahren funktioniert wie folgt: The method according to the invention works as follows:
Zu erhitzende "kalte" Partikel werden über den Einkopplungsbereich 84 in den Behälter 64 eingekoppelt. Dort werden sie von der Öffnung 78 her mit Solarstrahlung 22 beaufschlagt und erhitzt. Die Achse 70 ist dabei parallel zur Schwerkraftrichtung g oder höchstens in einem kleinen spitzen Winkel (insbesondere kleiner 80°) zur Schwerkraftrichtung g geneigt. Der Behälter 64 ist trichterförmig ausgebildet. To be heated "cold" particles are coupled via the coupling region 84 in the container 64. There they are acted upon by the opening 78 forth with solar radiation 22 and heated. The axis 70 is parallel to the direction of gravity g or at most inclined at a small acute angle (in particular less than 80 °) to the direction of gravity g. The container 64 is funnel-shaped.
Über die Einrichtung 88 lassen sich Maßnahmen treffen, um die Partikel 82 an der Wandung 66 zu "halten" und gegebenenfalls dies auch variabel zu steuern. Bei entsprechender Verfahrensdurchführung ist sogar grundsätzlich eine Förderung von Partikeln 82 (als Teilstrom oder Gesamtmassenstrom) entgegen der Schwerkraftrichtung g möglich (in Figur 2 mit dem Bezugszeichen 100 angedeutet). Measures can be taken via the device 88 in order to "hold" the particles 82 on the wall 66 and, if appropriate, also to control them variably. With appropriate implementation of the method, it is even possible in principle to convey particles 82 (as a partial flow or total mass flow) counter to the direction of gravity g (indicated by the reference numeral 100 in FIG. 2).
Der Behälter 64 wird rotiert. Die Rotation ist dabei so schnell, dass sich der Partikelfilm aufgrund von Fliehkräften und Partikel-Wand-Reibung an der Innenseite 72 der Wandung 66 ausbilden kann. Der Behälter 64 wird so schnell gedreht, dass sich ein optisch dichter Partikelfilm über den gesamten Umfang der Wandung ergibt. Insbesondere ist dabei die Drehzahl so gewählt, dass sie größer als 70 % der Drehzahl ist, bei der alle Partikel 82 an der Wandung 66 haften. Insbesondere ist die Drehzahl (in der Einheit rad/s) größer als 80 % des Verhältnisses aus der Wurzel der Gravitationskonstante g zu dem The container 64 is rotated. The rotation is so fast that the particle film due to centrifugal forces and particle-wall friction on the inside 72 of the wall 66 can form. The container 64 is rotated so fast that results in an optically dense particle film over the entire circumference of the wall. In particular, the speed is selected so that it is greater than 70% of the speed at which all particles 82 adhere to the wall 66. In particular, the speed (in units of rad / s) is greater than 80% of the ratio of the root of the gravitational constant g to that
1  1
Innenradius R der Wandung 66 : n > 0,8 (gl R)2 . Inner radius R of the wall 66: n> 0.8 (gl R) 2 .
Durch die Rotation des Behälters wird eine erhöhte Wandhaftung bzw. Randreibung erzeugt; die Fliehkraft drückt die Partikel 82 gegen die Innenseite 72 der Wandung 66. Dadurch lässt sich die Aufenthaltsdauer erhöhen. Due to the rotation of the container an increased wall adhesion or edge friction is generated; the centrifugal force pushes the particles 82 against the inside 72 of the wall 66. This can increase the length of stay.
Wenn der Rotation eine Vibration überlagert wird, kann mindestens für einen Teilstrom insbesondere bei entsprechender Ausbildung der Wandung 66 (siehe unten) eine Förderung entgegen der Schwerkraftrichtung g erreicht werden. If a vibration is superimposed on the rotation, a delivery against the direction of gravity g can be achieved, at least for a partial flow, in particular if the wall 66 is designed accordingly (see below).
Es ist dabei auch möglich, dass die Vibration und/oder Rotation zeitlich variiert wird, um insbesondere eine Tangentialgeschwindigkeitskomponente zu er- zeugen. Auch dadurch können insbesondere bei geeigneter Neigung der Achse 70 zur Schwerkraftrichtung g eine Förderung entgegen der Schwerkraftrichtung g erreicht werden . Durch entsprechende variable Steuerung der Rotation und/oder Vibration kann auch eine Anpassung an sich verändernde Lastverhältnisse insbesondere aufgrund unterschiedlicher solarer Einstrahlungsbedingungen erfolgen. It is also possible for the vibration and / or rotation to be varied over time in order in particular to obtain a tangential velocity component. witness. Also, this can be achieved against the direction of gravity g in particular with a suitable inclination of the axis 70 to the direction of gravity g. By appropriate variable control of the rotation and / or vibration can also be adapted to changing load conditions, in particular due to different solar irradiation conditions.
Alternativ oder zusätzlich kann die Felderzeugungseinrichtung 98 durch ent- sprechende Kraftausübung auf elektrisch und/oder magnetisch geladene Partikel 82 die Bewegungscharakteristik beeinflussen und insbesondere die Aufenthaltsdauer im Behälter 64 erhöhen. Alternatively or additionally, by corresponding application of force to electrically and / or magnetically charged particles 82, the field-generating device 98 can influence the movement characteristic and, in particular, increase the residence time in the container 64.
Durch die Einrichtung 88 lässt sich beispielsweise die "Fallgeschwindigkeit" (axiale Durchtrittsgeschwindigkeit) der Partikel 82, welche den Partikelfilm ausbilden, reduzieren und insbesondere gesteuert reduzieren. Auf die Partikelgeschwindigkeit lässt sich eine Tangentialkomponente aufbringen. Partikel 82 lassen sich gesteuert zu der Innenseite 72 hinführen. Dort erfolgt durch Reibung eine Abbremsung, um die Aufenthaltsdauer zu vergrößern. By means of the device 88, for example, the "falling speed" (axial passage speed) of the particles 82, which form the particle film, can be reduced and, in particular, reduced in a controlled manner. A tangential component can be applied to the particle velocity. Particles 82 can be controlled to the inside 72 lead. There is a deceleration by friction to increase the length of stay.
Es ist dabei vorzugsweise vorgesehen, dass die Zuführung und die Abführung der Partikel mit einer Geschwindigkeit erfolgt, welche mindestens näherungsweise der Umfangsgeschwindigkeit des Behälters 64 entspricht. Wenn die Zuführung entsprechend erfolgt, dann wird dadurch verhindert, dass aufgrund des Zuführungsprozesses die Filmbildung erschwert wird. Wenn bei der Abführung der Partikel die Umfangsgeschwindigkeit mit aufgenommen wird, dann wird eine zu starke Abweichung der Partikel von ihrer Bewegungscharakteristik innerhalb des Behälters vermieden . Dadurch wiederum wird eine Störung der Filmbildung aufgrund Abführung minimiert. Weiterhin werden dann Abriebs- Verluste bei der Abführung und Zuführung minimiert. It is preferably provided that the supply and the discharge of the particles takes place at a speed which corresponds at least approximately to the peripheral speed of the container 64. If the feeding is done accordingly, then it is prevented that the film formation is made difficult due to the feeding process. If the circumferential velocity is included in the removal of the particles, then an excessive deviation of the particles from their movement characteristics within the container is avoided. In turn, a disturbance of the film formation due to removal is minimized. Furthermore, then abrasion losses are minimized in the discharge and delivery.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Partikel-Solarstrahlungsempfängervorrichtung, welches in Figur 3 in einer Teildarstellung gezeigt und dort mit 102 bezeichnet ist, umfasst einen Behälter 104. Der Behälter 104 weist wiederum eine Wandung 106 auf, die einen Innenraum 108 begrenzt und dabei den Innenraum umgibt. Eine Einhüllende einer Innenseite 110 der Wandung 106 verjüngt sich von einem Einkopplungsbereich 112 zu einem Auskopp- lungsbereich 114. Der Einkopplungsbereich 112 liegt bezogen auf die Schwerkraftrichtung g oberhalb des Auskopplungsbereichs 114. Über den Auskopplungsbereich 114 wird Solarstrahlung 22 in den Innenraum 108 eingekoppelt. A further embodiment of a particle solar radiation receiver device, which is shown in Figure 3 in a partial view and there with 102 includes a container 104. The container 104 in turn has a wall 106 which defines an inner space 108 and thereby surrounds the interior. An envelope of an inner side 110 of the wall 106 tapers from a coupling-in region 112 to a coupling-out region 114. The coupling-in region 112 lies above the coupling-out region 114 with respect to the direction of gravity g. Solar radiation 22 is coupled into the inner space 108 via the coupling-out region 114.
Der Behälter 104 hat eine Achse 116, wobei insbesondere die Innenseite der Wandung 110 bezüglich ihrer Einhüllenden rotationssymmetrisch zu der Achse 116 ist. The container 104 has an axis 116, wherein in particular the inside of the wall 110 with respect to its envelope is rotationally symmetrical to the axis 116.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Achse 116 leicht geneigt (in einem Winkel kleiner oder gleich 80°) bezüglich der Schwerkraftrichtung g. In the embodiment shown, the axis 116 is slightly inclined (at an angle less than or equal to 80 °) with respect to the direction of gravity g.
An der Wandung 106 ist eine Einrichtung 118 zur Beeinflussung der Bewegungscharakteristik von Partikeln 82 ausgebildet, welche über den Einkopplungsbereich 112 in den Innenraum 108 eingeführt werden. Diese Einrichtung 118 umfasst (mindestens) einen Laufpfad 120 bzw. Führungselement an der Innenseite 110 der Wandung 106. On the wall 106, a device 118 for influencing the movement characteristic of particles 82 is formed, which are introduced via the coupling-in region 112 into the inner space 108. This device 118 comprises (at least) a running path 120 or guide element on the inner side 110 of the wall 106.
Ein Laufpfad 120 bzw. Führungselement weist Bahnelemente 122 auf, auf weichen Partikel 82 gestützt geführt sind, wobei ein Bahnelement 122 parallel zu einer Ebene 124 orientiert ist, welche senkrecht zu der Achse 116 liegt oder in einem kleinen spitzen Winkel insbesondere kleiner oder gleich 30° zu dieser Achse 116 liegt. A track 120 has guide elements 122 supported by soft particles 82, a track element 122 being oriented parallel to a plane 124 which is perpendicular to the axis 116 or at a small acute angle, in particular less than or equal to 30 ° to this axis 116 is located.
Durch solche Laufpfade 120 bzw. Führungselemente, welche durch eine Profilierung der Wandung 106 an der Innenseite 110 gebildet sind, lässt sich die Aufenthaltsdauer von Partikeln 82 in dem Innenraum 108 vergrößern, da die axiale Durchtrittsgeschwindigkeit reduziert bzw. die Aufenthaltsdauer erhöht wird. Dies lässt sich dabei in Kombination mit einer Rotation und/oder Vibration und/oder Felderzeugung, wie im Zusammenhang mit der Partikel-Solarstrahlungsempfängervorrichtung 62 beschrieben, erreichen. Durch ein oder mehrere Laufpfade 120 bzw. Führungselemente, welche insbesondere eine Tangentialausrichtung mindestens komponentenweise aufweisen, um eine Tangentialgeschwindigkeitskomponente der Partikel 82 bei der Bewegung an der Innenseite 110 der Wandung 106 zu erzwingen, lässt sich die Aufenthaltsdauer der Partikel 82 im Innenraum 108 erhöhen. By such running paths 120 and guide elements, which are formed by a profiling of the wall 106 on the inner side 110, the residence time of particles 82 in the inner space 108 can be increased, since the axial passage speed is reduced or the residence time is increased. This can be achieved in combination with a rotation and / or vibration and / or field generation, as described in connection with the particle solar radiation receiver device 62. By way of one or more running paths 120 or guide elements, which in particular have a tangential alignment at least component-wise in order to force a tangential velocity component of the particles 82 during the movement on the inner side 110 of the wall 106, the residence time of the particles 82 in the inner space 108 can be increased.
Bei dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Laufpfade 120 bzw. Führungselemente durch Stufen 126 an der Innenseite der Wandung 106 gebildet. Es ist dabei eine Mehrzahl von beabstandeten Stufen 126 vorgesehen, wobei die Stufen 126 insbesondere parallel zueinander ausgerichtet sind. In the exemplary embodiment shown in FIG. 3, the travel paths 120 or guide elements are formed by steps 126 on the inside of the wall 106. In this case, a plurality of spaced-apart steps 126 are provided, wherein the steps 126 are aligned in particular parallel to one another.
Die Laufpfade 120 bzw. Führungselemente können beispielsweise auch durch Rillen, Rippen, Dellen, Wandrauhigkeiten usw. gebildet werden. The running paths 120 or guide elements can for example also be formed by grooves, ribs, dents, wall roughness, etc.
Die Stufen 126 des Behälters 104 sind beabstandet zueinander. Es ist auch möglich, dass ein oder mehrere Laufpfade 120 bzw. Führungselemente vorliegen, welche zusammenhängend mindestens durch einen Teil des Behälters 104 durchgehen und dabei eine axiale Erstreckung mit einer Komponente parallel zur Achse 116 aufweisen. Die Solarstrahlungsempfängervorrichtung 110 wird wie oben beschrieben betrieben. The steps 126 of the container 104 are spaced from one another. It is also possible for one or more running paths 120 or guide elements to be present, which pass through at least a portion of the container 104 and thereby have an axial extension with a component parallel to the axis 116. The solar radiation receiver device 110 is operated as described above.
Wenn eine Tangential-Geschwindigkeitskomponente für die Partikel 82 in dem Innenraum 68 bzw. 108 erzeugt wird, dann lassen sich Partikelverluste redu- zieren, das heißt der Anteil derjenigen Partikel, welche eine reduzierte Strahlungsbeaufschlagung haben und daher nicht ausreichend erhitzt werden, ist reduziert. Durch die tangentiale Geschwindigkeitskomponente werden Partikel 82 immer wieder nach außen an die Innenseite 110 der Wandung 106 gezwungen. If a tangential velocity component is generated for the particles 82 in the inner space 68 or 108, then particle losses can be reduced, that is to say the proportion of those particles which have a reduced radiation exposure and are therefore not sufficiently heated is reduced. The tangential velocity component becomes particles 82 again forced outward to the inside 110 of the wall 106.
Grundsätzlich kann im Film der Partikel 82 in dem Innenraum 108 ein Tem- peraturgradient entstehen. Eine tangentiale Geschwindigkeitskomponente führt zu einem Temperaturausgleich in Umfangsrichtung, da insbesondere unterschiedliche Zonen in der Umfangsrichtung mehrfach durchlaufen werden. Dadurch ist die Temperaturverteilung für die Partikeltemperatur bei Auskopplung der Partikel homogener. In principle, a temperature gradient can arise in the film of the particles 82 in the inner space 108. A tangential velocity component leads to a temperature compensation in the circumferential direction, since in particular different zones in the circumferential direction are passed through several times. As a result, the temperature distribution for the particle temperature is more homogeneous when the particles are coupled out.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel einer (Partikel-)Solarstrahlungs- empfängervorrichtung, welche in Figur 4 gezeigt und dort mit 128 bezeichnet ist, ist ein Behälter 130 mit einer Achse 132 vorgesehen. Die Achse 132, welche eine Längsachse ist, ist in einem Winkel zu der Schwerkraftrichtung g ge- neigt. Der Winkel liegt dabei beispielsweise bei 45°. In a further embodiment of a (particle) solar radiation receiver device, which is shown in FIG. 4 and designated therein by 128, a container 130 having an axis 132 is provided. The axis 132, which is a longitudinal axis, is inclined at an angle to the direction of gravity g. The angle is, for example, at 45 °.
Der Behälter 130 ist rotierbar um eine Drehachse, welche beispielsweise mit der Achse 132 zusammenfällt. Ferner ist er gegebenenfalls vibrierbar. Der Behälter 130 weist ein Zuführungsende 134 für (kaltes) Wärmeträgermedium auf und ein Abführungsende 136 für (heißes) Wärmeträgermedium . Solarstrahlung 18 wird in den Behälter 130 im Bereich des Abführungsendes 136 eingekoppelt. Es kann vorgesehen sein, dass ein Teilstrom oder ein Gesamtmassenstrom von Wärmeträgermedium in dem Behälter 130 entgegen der Schwerkraftrichtung gefördert wird. The container 130 is rotatable about an axis of rotation which, for example, coincides with the axis 132. Furthermore, it is optionally vibratable. The container 130 has a feed end 134 for (cold) heat transfer medium and a discharge end 136 for (hot) heat transfer medium. Solar radiation 18 is coupled into the container 130 in the region of the discharge end 136. It can be provided that a partial flow or a total mass flow of heat transfer medium in the container 130 is conveyed against the direction of gravity.
Dem Behälter 130 ist eine Zuführungseinrichtung 138 für Wärmeträger- medium zugeordnet. Diese sitzt an dem Zuführungsende 134. Die Zuführungseinrichtung 138 ist trichterförmig ausgebildet mit einem ersten Ende 140 und einem zweiten Ende 142. Über das erste Ende 140 sitzt die Zuführungseinrichtung 138 an dem Zuführungsende 134. Der Durchmesser der Zufüh- rungseinrichtung 138 an dem zweiten Ende 142 ist kleiner als an dem ersten Ende 140. The container 130 is associated with a feed device 138 for heat transfer medium. The latter is seated at the feed end 134. The feed device 138 is funnel-shaped with a first end 140 and a second end 142. Via the first end 140, the feed device 138 sits at the feed end 134. The device 138 at the second end 142 is smaller than at the first end 140.
Die Zuführungseinrichtung 138 ist insbesondere mindestens teilweise als Wärmeübertrager ausgebildet; sie ist mit Solarstrahlung und/oder Temperaturstrahlung von anderen Komponenten beaufschlagt. Die entsprechende Wärme lässt sich nutzen. Bei einer Ausführungsform sind entsprechend beaufschlagte Wände mindestens teilweise aus einem Material hoher thermischer Leitfähigkeit (insbesondere metallischer thermischer Leitfähigkeit). Über die Wände ist ein thermischer Kontakt mit einem Wärmeträgermedium realisiert. Die Wände können zusätzlich mit einer oberflächenvergrößernden Struktur wie Rippen, Finnen usw. versehen sein. Die oberflächenvergrößernde Struktur kann gleichzeitig eine Führungsfunktion für Partikel haben. Dadurch ergibt sich bei kompaktem Aufbau ein optimierter Wirkungsgrad. The supply device 138 is in particular at least partially designed as a heat exchanger; It is exposed to solar radiation and / or thermal radiation from other components. The corresponding heat can be used. In one embodiment, correspondingly applied walls are at least partially made of a material of high thermal conductivity (in particular metallic thermal conductivity). Via the walls a thermal contact with a heat transfer medium is realized. The walls may additionally be provided with a surface enlarging structure such as ribs, fins, etc. The surface-enlarging structure can simultaneously have a guiding function for particles. This results in a compact design optimized efficiency.
Die Zuführungseinrichtung 138 ist so ausgebildet, dass sich Wärmeträgermedium und insbesondere Partikel dem Behälter 130 mit einer Umfangsgeschwindigkeit zuführen lassen, welche für die Filmbildung in dem Behälter 130 optimiert ist. The supply device 138 is designed such that heat transfer medium and in particular particles can be supplied to the container 130 at a peripheral speed, which is optimized for the film formation in the container 130.
Es kann weiterhin eine Abführungseinrichtung vorgesehen sein, welche im Bereich des Abführungsendes 136 angeordnet ist. It may further be provided a discharge device, which is arranged in the region of the discharge end 136.
Eine erfindungsgemäße Solarstrahlungsempfängervorrichtung lässt sich in einem solarthermischen Kraftwerk oder beispielsweise auch zur Bereitstellung von Prozesswärme verwenden. Insbesondere lässt es sich verwenden, wenn hohe Prozesstemperaturen vorliegen und insbesondere eine kleine bis mittlere Leistung geliefert wird. Eine Anwendung wie ein solarthermisches Kraftwerk weist vorteilhafterweise einen oder mehrere Speicher auf, welche jeweils mindestens einen Behälter aufweisen, welcher thermisch isoliert ist, und in dem heiße Partikel gesammelt werden. Bezugszeichenliste A solar radiation receiver device according to the invention can be used in a solar thermal power plant or, for example, also for the provision of process heat. In particular, it can be used when high process temperatures are present and in particular a small to medium power is delivered. An application such as a solar thermal power plant advantageously has one or more reservoirs, each having at least one container which is thermally insulated and in which hot particles are collected. LIST OF REFERENCE NUMBERS
Solarthermisches Kraftwerk Solar thermal power plant
Heliostatenfeld  Heliostat field
Heliostat  heliostat
Spiegelfläche  mirror surface
Solarstrahlung  solar radiation
Solarstrahlungsempfängervorrichtung Solar radiation detector device
Turm tower
Solarstrahlung  solar radiation
Turmreceiver  tower receiver
Boden  ground
Erster Kreislauf  First cycle
Wärmeübertrager  Heat exchanger
Hochtemperaturzweig  High-temperature branch
Niedertemperaturzweig  Low-temperature branch
Ausgang  output
Eingang  entrance
Ausgang  output
Eingang  entrance
Zweiter Kreislauf  Second cycle
Wärmespeicher  heat storage
Wärmespeicher  heat storage
Turbine  turbine
Elektrischer Generator  Electric generator
Hochtemperaturzweig  High-temperature branch
Niedertemperaturzweig  Low-temperature branch
Ausgang  output
Kondensator  capacitor
Eingang  entrance
Pumpe  pump
Solarstrahlungsempfängervorrichtung Behälter Solar radiation detector device container
Wandung wall
Innenraum inner space
Achse axis
Innenseite inside
Oberseite top
Unterseite bottom
Öffnung opening
Öffnung opening
Partikel particle
Einkopplungsbereich coupling-
Auskopplungsbereich output region
Einrichtung zur Beeinflussung der Bewegungscharakteristik Drehantriebseinrichtung Device for influencing the movement characteristic Rotary drive device
Drehachse axis of rotation
Vibrationseinrichtung vibrator
"Vibration" "Vibration"
Felderzeugungseinrichtung Field generating device
Förderung entgegen der Schwerkraftrichtung Promotion against the direction of gravity
Partikel-Solarstrahlungsempfängervorrichtung Particle solar radiation receiver device
Behälter container
Wandung wall
Innenraum inner space
Innenseite inside
Einkopplungsbereich coupling-
Auskopplungsbereich output region
Achse axis
Einrichtung zur Beeinflussung der Bewegungscharakteristik Lauf pf ad Device for influencing the motion characteristic Lauf pf ad
Bahnelemente orbital elements
Ebene level
Stufe step
Solarstrahlungsempfängervorrichtung 130 Behälter Solar radiation detector device 130 containers
132 Achse  132 axis
134 Zuführungsende  134 feeding end
136 Abführungsende  136 exit end
138 Zuführungseinrichtung  138 feeding device
140 Erstes Ende  140 First End
142 Zweites Ende  142 Second End
g Gravitationskonstante g gravitational constant
R Innendurchmesser des Behälters  R Inner diameter of the container

Claims

Patentansprüche claims
Solarstrahlungsempfängervorrichtung, umfassend einen Behälter (64; 104) mit einer Wandung (66; 106), einen von der Wandung (66; 106) umgebenen Innenraum (68; 108) und eine Drehantriebseinrichtung (90), durch welche der Behälter (64; 104) um eine Drehachse (92) rotierbar ist, wobei der Behälter (64; 104) eine Achse (70; 116) aufweist, welche parallel oder in einem spitzen Winkel zur Schwerkraftrichtung (g) orientiert ist, und wobei durch den Behälter (64; 104) Wärmeträgermedium (82) unter Bildung eines Wärmeträgermedium- Films an einer Innenseite (72; 110) der Wandung (66; 106) durchführbar ist. A solar radiation receiver apparatus comprising a container (64; 104) having a wall (66; 106), an interior (68; 108) surrounded by the wall (66; 106), and rotary drive means (90) through which the container (64; 104 ) is rotatable about an axis of rotation (92), the container (64; 104) having an axis (70; 116) oriented parallel or at an acute angle to the direction of gravity (g), and wherein the container (64; 104) heat transfer medium (82) to form a heat transfer medium film on an inner side (72; 110) of the wall (66; 106) is feasible.
Solarstrahlungsempfängervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der spitze Winkel kleiner oder gleich 80° ist. Solar radiation receiver device according to claim 1, characterized in that the acute angle is less than or equal to 80 °.
Solarstrahlungsempfängervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeträgermedium durch Partikel (82) und/oder ein Fluid und insbesondere Flüssigkeit gebildet ist. Solar radiation receiver device according to claim 1 or 2, characterized in that the heat transfer medium by particles (82) and / or a fluid and in particular liquid is formed.
Solarstrahlungsempfängervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehzahl des Behälters Solar radiation receiver device according to one of the preceding claims, characterized in that a rotational speed of the container
1  1
(64; 104) größer als 80 % von (g /R)2 ist, wobei g die Gravitationskonstante ist und R ein Innendurchmesser des Behälters (64; 104) . (64; 104) is greater than 80% of (g / R) 2 , where g is the gravitational constant and R is an internal diameter of the container (64; 104).
Solarstrahlungsempfängervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (88) zur Beeinflussung der Bewegungscharakteristik des Wärmeträgermediums in dem Innenraum (68; 108) . Solar radiation receiver device according to one of the preceding claims, characterized by a device (88) for influencing the movement characteristic of the heat transfer medium in the interior space (68, 108).
6. Solarstrahlungsempfängervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (88) zur Beeinflussung der Bewegungscharakteristik als Einrichtung zur Vergrößerung der Aufenthaltszeit ausgebildet ist. 6. solar radiation receiver device according to claim 5, characterized in that the means (88) for influencing the movement characteristic is designed as a device for increasing the residence time.
7. Solarstrahlungsempfängervorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (88) zur Beeinflussung der Bewegungscharakteristik als Einrichtung zur Steuerung und insbesondere variablen Steuerung der Aufenthaltszeit des Fluids im Innenraum (68; 108) ausgebildet ist. 7. solar radiation receiver device according to claim 5 or 6, characterized in that the means (88) for influencing the movement characteristic as a means for controlling and in particular variable control of the residence time of the fluid in the interior (68, 108) is formed.
8. Solarstrahlungsempfängervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (92) parallel oder in einem spitzen Winkel kleiner oder gleich 80° zur Schwerkraftrichtung (g) liegt. 8. solar radiation receiver device according to one of the preceding claims, characterized in that the axis of rotation (92) is parallel or at an acute angle less than or equal to 80 ° to the direction of gravity (g).
9. Solarstrahlungsempfängervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (92) koaxial zur Achse (70; 116) des Behälters (64; 104) ist. A solar radiation receiver device according to any one of the preceding claims, characterized in that the axis of rotation (92) is coaxial with the axis (70; 116) of the container (64; 104).
10. Solarstrahlungsempfängervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotation des Behälters (64; 104) zeitlich variabel steuerbar ist. 10. solar radiation receiver device according to one of the preceding claims, characterized in that the rotation of the container (64; 104) is variable in time controllable.
11. Solarstrahlungsempfängervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vibrationseinrichtung (94), durch welche der Behälter (64; 104) oder ein oder mehrere Teilbereiche des Behälters (64; 104) vibrierbar sind. Solar radiation receiver device according to one of the preceding claims, characterized by a vibration device (94) through which the container (64; 104) or one or more subregions of the container (64; 104) are vibratable.
12. Solarstrahlungsempfängervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationseinrichtung (94) so ausgebildet ist, dass der Behälter (64; 104) oder ein oder mehrere Teilbereiche des Behälters (64; 104) längs der Achse (70; 116) des Behälters (64; 104) vibrierbar sind und/oder eine räumliche Lage der Achse (70; 116) zeitlich veränderbar ist. A solar radiation receiver device according to claim 11, characterized in that the vibration means (94) is formed so that the container (64; 104) or one or more portions of the container (64; 104) along the axis (70; 116) of the container (64; 104) are vibratable and / or a spatial position of the axis (70; 116) is time-changeable.
13. Solarstrahlungsempfängervorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationseinrichtung (94) so ausgebildet ist, dass die Vibration zeitlich und/oder räumlich steuerbar ist. 13. solar radiation receiver device according to claim 11 or 12, characterized in that the vibration device (94) is formed so that the vibration is temporally and / or spatially controllable.
14. Solarstrahlungsempfängervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (106) dem Innenraum (108) zugewandt ein oder mehrere definierte Laufpfade (120) und/oder Führungselemente (120) für Wärmeträgermedium aufweist. 14. solar radiation receiver device according to one of the preceding claims, characterized in that the wall (106) facing the interior (108) one or more defined running paths (120) and / or guide elements (120) for heat transfer medium.
15. Solarstrahlungsempfängervorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Laufpfad (120) oder Führungselement Bahnelemente (122) aufweist, welche in einer Ebene (124) senkrecht zu der Achse (116) des Behälters (104) liegen oder in einem Winkel von höchstens 30° zu dieser Ebene (124) liegen. A solar radiation receiver device according to claim 14, characterized in that a track (120) or guide element comprises track elements (122) lying in a plane (124) perpendicular to the axis (116) of the container (104) or at an angle of at most 30 ° to this plane (124) lie.
16. Solarstrahlungsempfängervorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Laufpfade (120) oder das oder die Führungselemente eine Tangentialausrichtung zur Wandung (106) aufweisen. 16. solar radiation receiver device according to claim 14 or 15, characterized in that the one or more of the running paths (120) or the guide elements or a tangential alignment with the wall (106).
17. Solarstrahlungsempfängervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Wandung (106) des Behälters (104) Stufen (126) und/oder Rillen und/oder Rippen und/oder Dellen und/oder Wandrauhigkeiten gebildet sind. 17. Solar radiation receiver device according to one of the preceding claims, characterized in that on the wall (106) of the container (104) steps (126) and / or grooves and / or ribs and / or dents and / or wall roughness are formed.
18. Solarstrahlungsempfängervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (88) zur Beeinflussung der Bewegungscharakteristik eine Felderzeugungseinrichtung (98) zur Erzeugung eines elektrischen Felds und/oder magnetischen Felds um- fasst, wobei Partikel (82) als Wärmeträgermedium elektrisch und/oder magnetisch geladen sind. 18. solar radiation receiver device according to one of claims 5 to 17, characterized in that the means (88) for influencing the movement characteristic comprises a field generating means (98) for generating an electric field and / or magnetic field, wherein particles (82) as a heat transfer medium electrically and / or magnetically charged.
19. Solarstrahlungsempfängervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einhüllende der Wandung (66; 106) am Innenraum (68; 108) einen variierenden Querschnitt hat und insbesondere kegelförmig ist. 19. Solar radiation receiver device according to one of the preceding claims, characterized in that an envelope of the wall (66; 106) on the interior (68; 108) has a varying cross-section and is in particular conical.
20. Solarstrahlungsempfängervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Innenraum (68; 108) in Schwerkraftrichtung (g) verjüngt. 20. solar radiation receiver device according to one of the preceding claims, characterized in that the interior (68; 108) in the direction of gravity (g) tapers.
21. Solarstrahlungsempfängervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (64; 104) einen Einkopplungsbereich (84) für Wärmeträgermedium und einen Auskopplungsbereich (86) für Wärmeträgermedium aufweist, wobei der Einkopplungsbereich (84) bezogen auf die Schwerkraftrichtung (g) oberhalb des Auskopplungsbereichs (86) liegt. 21. Solar radiation receiver device according to one of the preceding claims, characterized in that the container (64; 104) has a coupling region (84) for heat transfer medium and a coupling region (86) for heat transfer medium, wherein the coupling region (84) with respect to the direction of gravity (g) is above the outcoupling region (86).
22. Solarstrahlungsempfängervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Zuführungseinrichtung (138) für Wärmeträgermedium zu dem Behälter (130), mit welcher Wärmeträgermedium auf einer angepassten Umfangsgeschwindigkeit dem Behälter (130) zuführbar ist. 22. Solar radiation receiver device according to one of the preceding claims, characterized by a feed device (138) for heat transfer medium to the container (130), with which heat transfer medium at an adapted peripheral speed of the container (130) can be fed.
23. Solarstrahlungsempfängervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Abführungseinrichtung für 23. Solar radiation receiver device according to one of the preceding claims, characterized by a discharge device for
Wärmeträgermedium vom Behälter (130), mit welcher Wärmeträgermedium mit einer angepassten Umfangsgeschwindigkeit vom Behälter (130) abführbar ist.  Heat transfer medium from the container (130), with which heat transfer medium with an adapted peripheral speed from the container (130) can be discharged.
24. Verfahren zur solaren Erhitzung von Wärmeträgermedium, bei dem 24. Process for the solar heating of heat transfer medium, wherein
Wärmeträgermedium durch einen solarstrahlungsbeaufschlagten Behälter geführt wird, bei dem durch Fliehkraftwirkung ein Wärmeträgermedium-Film an einer Wandung des Behälters ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter um eine Drehachse rotiert wird, welche parallel oder in einem spitzen Winkel zur Schwerkraftrichtung liegt und/oder der Behälter vibriert wird.  Heat transfer medium is guided through a solar radiation-loaded container in which by centrifugal force a heat transfer medium film is formed on a wall of the container, characterized in that the container is rotated about an axis of rotation which is parallel or at an acute angle to the direction of gravity and / or Container is vibrated.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der spitze Winkel kleiner oder gleich 80° ist. 25. The method according to claim 24, characterized in that the acute angle is less than or equal to 80 °.
26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeträgermedium direkt bestrahlt werden. 26. The method according to claim 24 or 25, characterized in that the heat transfer medium are irradiated directly.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter eine Achse aufweist, welche parallel zur Schwerkraftrichtung oder in einem Winkel kleiner 80° zur Schwerkraftrichtung ausgerichtet ist. 27. The method according to any one of claims 24 to 26, characterized in that the container has an axis which is aligned parallel to the direction of gravity or at an angle less than 80 ° to the direction of gravity.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter bezüglich einer Achse des Behälters vibriert wird und/oder die räumliche Lage der Achse verändert wird. 28. The method according to any one of claims 24 to 27, characterized in that the container is vibrated relative to an axis of the container and / or the spatial position of the axis is changed.
29. Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 24 oder einem der Ansprüche 24 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeträgermedium Partikel umfasst, welche elektrisch und/oder magnetisch geladen sind und eine elektrische Feldbeaufschlagung und/oder magnetische Feldbeaufschlagung der Partikel erfolgt. 29. Method according to the preamble of claim 24 or one of claims 24 to 28, characterized in that the heat transfer medium comprises particles which are electrically and / or magnetically charged and an electric field application and / or magnetic field loading of the particles takes place.
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftbeaufschlagung derart ist, dass die Partikel in Richtung der Wandung gezwungen werden. 30. The method according to claim 29, characterized in that the application of force is such that the particles are forced in the direction of the wall.
31. Verfahren nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass 31. The method according to claim 29 or 30, characterized in that
magnetische Partikel so gewählt werden, dass die Curie-Temperatur bei oder unterhalb einer Solltemperatur liegt, welche im Behälter erreicht wird.  magnetic particles are selected so that the Curie temperature is at or below a desired temperature, which is achieved in the container.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegungscharakteristik des Wärmeträgermediums so beein- flusst wird, dass die Aufenthaltszeit der Partikel im Behälter vergrößert wird. 32. The method according to any one of claims 24 to 31, characterized in that a movement characteristic of the heat transfer medium is influenced so influ- that the residence time of the particles is increased in the container.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufenthaltsdauer des Wärmeträgermediums im Behälter variabel an die Lastanforderungen angepasst wird. 33. The method according to any one of claims 24 to 32, characterized in that the residence time of the heat transfer medium in the container is variably adapted to the load requirements.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass Wärmeträgermedium in dem Behälter entgegen der Schwerkraftrichtung gefördert wird. 34. The method according to any one of claims 24 to 33, characterized in that heat transfer medium is conveyed in the container against the direction of gravity.
EP11790961.4A 2010-12-02 2011-11-30 Solar-radiation receiver, and method for the solar heating of heat transfer medium Withdrawn EP2646758A2 (en)

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