KR100985591B1 - natural circulation type solar receiver for solar power generation - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양을 추적하여 햇빛을 반사하는 반사판에서 집광/반사된 빛의 에너지를 흡수하여 작용유체를 가열하여 증기터빈을 구동함에 사용하는 태양열 흡수기로써, 작동유체가 자연 순환되게 하되, 초기 시동을 용이하게 하기 위해 일부에 강제 순환수단을 구비하였으며, 증발기를 구성하는 집열관이 열팽창에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있게 한 태양열발전용 자연순환형 태양열 흡수기에 관한 것이다. The present invention is a solar heat absorber that is used to drive the steam turbine by heating the working fluid by absorbing the energy of the concentrated / reflected light in the reflector reflecting sunlight to track the sun, allowing the working fluid to circulate naturally, initial start-up It is provided with a forced circulation means in part to facilitate, and relates to a natural circulation solar absorber for solar heat generation that can prevent the heat collecting pipe constituting the evaporator from being damaged by thermal expansion.

이러한 본 발명의 태양열발전용 자연순환형 태양열 흡수기는 다열로 수직 배열된 집열관의 양단에 헤더를 설치하여 구성되고, 내부에 저장된 작동유체가 순환하며 집광된 햇빛에 의해 가열되는 증발기와 ; 상기 증발기의 상부에 연결된 상부헤더에 연결되어 증발기에 의해 가열된 작동유체와 작동유체의 증기가 상승하여 저장되는 드럼과 ; 상기 증발기의 햇빛이 조사되는 면의 전방에 설치되고, 상기 드럼으로부터 배출되는 작동유체 증기를 다시 가열하여 터빈에 공급하는 과열기와 ; 드럼과 하부헤더를 연결하여 드럼내부 작동유체가 하부헤더로 순환될 수 있도록 하는 하강관을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. The natural circulation solar absorber for solar heat generation of the present invention comprises an evaporator configured to install headers at both ends of the heat collecting tubes arranged vertically in multiple rows, and the working fluid stored therein circulates and is heated by condensed sunlight; A drum connected to an upper header connected to an upper portion of the evaporator and storing the working fluid heated by the evaporator and the vapor of the working fluid rising up; A superheater installed in front of the surface to which the sunlight of the evaporator is irradiated, for reheating the working fluid vapor discharged from the drum to supply the turbine; It is characterized in that it comprises a down pipe connecting the drum and the lower header so that the working fluid inside the drum can be circulated to the lower header.

태양열, 흡수기, 순환펌프, 멤브레인 Solar, absorber, circulation pump, membrane

Description

태양열발전용 자연순환형 태양열 흡수기{natural circulation type solar receiver for solar power generation}Natural circulation solar absorber for solar power generation {natural circulation type solar receiver for solar power generation}

본 발명은 태양열발전용 흡수기에 관한 것으로써, 상세하게는 타워형(tower) 태양열 발전시스템을 구성하는 태양열 흡수기에 관한 것이다. The present invention relates to a solar absorber, and more particularly, to a solar absorber constituting a tower solar power generation system.

보다 상세하게는 태양을 추적하여 햇빛을 반사하는 반사판에서 반사된 빛의 에너지를 흡수하여 작동유체를 가열하여 증기터빈을 구동함에 사용하는 태양열 흡수기로써, 작동유체가 자연 순환되게 하되, 초기 시동을 용이하게 하기 위해 일부에 강제 순환수단을 구비하였으며, 증발기를 구성하는 집열관이 반복적인 열팽창 및 수축에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있게 한 태양열발전용 자연순환형 태양열 흡수기에 관한 것이다. More specifically, it is a solar heat absorber that is used to drive the steam turbine by heating the working fluid by absorbing the energy of light reflected from the reflector reflecting the sun by tracking the sun, allowing the working fluid to circulate naturally, but facilitates initial start-up. The present invention relates to a natural circulation type solar heat absorber for solar power generation, in which a forced circulation means is provided in a part, and the heat collecting pipe constituting the evaporator can be prevented from being damaged by repeated thermal expansion and contraction.

태양열을 이용한 발전시스템에는 다양한 종류가 있다. There are various types of solar power generation systems.

이러한 태양열발전시스템 중에는 타워형 태양열발전시스템이 있다. Among these solar power generation system is a tower solar power generation system.

타워형 태양열발전시스템은 태양열을 집열하는 집열장치와, 집열된 열에 의해 발생된 증기로 구동되는 발전장치로 구성된다. The tower solar power generation system is composed of a heat collecting device for collecting solar heat and a power generating device driven by steam generated by the collected heat.

이러한 타워형 태양열발전시스템의 집광장치는 햇빛을 집광/반사시키는 반사수단과, 반사수단에 의해 반사된 빛의 열로 의해 열매체를 가열하여 증기를 발생시키는 태양열 흡수기를 포함하여 구성된다. The light collecting device of the tower solar power generation system includes a reflecting means for condensing / reflecting sunlight and a solar heat absorber for generating steam by heating the heat medium by the heat of light reflected by the reflecting means.

이러한 태양열 흡수기는 도 6에 도시한 바와 같이, 통상적으로 집광된 햇빛의 열을 받아 열매체를 가열하여 증발시키는 증발기(evaporator)와, 증발기에서 발생된 증기를 액상 열매체와 분리하는 드럼(drum)과, 드럼에서 분리되어 공급되는 증기를 과열증기로 변환시켜 증기 터빈으로 공급하는 과열기(superheater)로 구성되며, 증발기를 구성하는 다수의 집열관은 헤더(header)에 의해 서로 연결된다. As shown in FIG. 6, the solar heat absorber typically includes an evaporator for heating and evaporating the heat medium under the heat of condensed sunlight, a drum separating the vapor generated from the evaporator from the liquid heat medium, It consists of a superheater that converts the steam supplied from the drum into a superheated steam and supplies it to a steam turbine, and a plurality of heat collecting tubes constituting the evaporator are connected to each other by a header.

이렇게 구성된 종래의 태양열 흡수기는 열매체를 강제 순환시키는 강제 순환형으로 구성되어 있으며, 이렇게 강제 순환형으로 구성될 경우 열매체를 강제 순환시키기 위한 펌프를 구동시켜야함으로서 추가적인 비용이 소요되며 흡수기의 운전에 따른 제어요소가 추가되어 복잡하게 된다. The conventional solar absorber configured as described above is composed of a forced circulation type for forced circulation of the heat medium, and when configured as a forced circulation type, an additional cost is required by driving a pump for forced circulation of the heat medium. The elements are added and complicated.

또한 이러한 종래의 태양열 흡수기를 구성하는 집열관은 도 5에 도시한 바와 같이, 집열면적을 넓히기 위해 집열관(100)들 사이에 열을 전달하는 맴브레인(membrane)(110)을 형성하여 구성되어 있으나 이렇게 구성된 집열관의 경우 집열관 내부의 열매체가 열에 의해 팽창할 경우 이 맴브레인이 지지 날개의 역할을 하여 집열관의 팽창을 방해함으로서 집열관이 파열되는 문제가 있었다. In addition, the heat collecting tube constituting the conventional solar heat absorber, as shown in Figure 5, is formed by forming a membrane (membrane) (110) for transferring the heat between the heat collecting tubes 100 in order to increase the heat collecting area In the case of the heat collecting tube configured as described above, when the heat medium inside the heat collecting tube expands by heat, the membrane acts as a support wing, which hinders the expansion of the heat collecting tube.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 개발된 것으로써, 집열관을 수직으로 배열하여 가열된 열매체의 증기가 자연적으로 상승하여 헤더를 통해 드럼에 수집될 수 있게 구성하되, 구동 초기 열매체가 충분히 가열되지 않아 시동시간이 길어지는 것을 방지하기 위해 시동시에만 구동되는 순환펌프를 설치하여 열매체의 순환을 용이하게 함과 동시에 순환펌프를 장시간 구동시킴에 의해 발생되는 에너지 손실을 줄인 태양열발전용 자연순환형 태양열 흡수기를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention was developed to solve the problems of the prior art as described above, wherein the heat collecting tube is arranged vertically so that the vapor of the heated heating medium is naturally raised to be collected in the drum through the header, but the initial drive In order to prevent the heat medium from being heated enough, the start-up pump is installed only at the start to facilitate the circulation of the heat medium, and at the same time, it reduces the energy loss generated by driving the circulation pump for a long time. It is an object of the present invention to provide a natural circulation solar absorber.

또한, 집열관들 사이를 소정 거리 이격시켜 배열함으로서 열순환관이 열팽창되었을 때 열순환관이 변형되거나 파열되는 것을 방지한 태양열발전용 자연순환형 태양열 흡수기를 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a natural circulation solar absorber for solar heat generation, which is arranged to be spaced apart from each other by a predetermined distance and prevents the heat circulation pipe from being deformed or ruptured when the heat circulation pipe is thermally expanded.

이러한 본 발명의 태양열발전용 자연순환형 태양열 흡수기는 다열로 수직 배열된 집열관의 양단에 헤더를 설치하여 구성되고, 내부에 저장된 작동유체가 순환하며 집광된 햇빛에 의해 가열되는 증발기와 ; 상기 증발기의 상부에 연결된 상부헤더에 연결되어 증발기에 의해 가열된 작동유체와 작동유체의 증기가 상승하여 저장되는 드럼과 ; 상기 증발기의 햇빛이 조사되는 면의 전방에 설치되고, 상기 드럼으로부터 배출되는 작동유체 증기를 다시 가열하여 터빈에 공급하는 과열기를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. The natural circulation solar absorber for solar heat generation of the present invention comprises an evaporator configured to install headers at both ends of the heat collecting tubes arranged vertically in multiple rows, and the working fluid stored therein circulates and is heated by condensed sunlight; A drum connected to an upper header connected to an upper portion of the evaporator and storing the working fluid heated by the evaporator and the vapor of the working fluid rising up; It is installed in front of the surface irradiated with sunlight of the evaporator, it characterized in that it comprises a superheater for heating the working fluid vapor discharged from the drum again to supply to the turbine.

본 발명은 집열관을 수직으로 배열하여 가열된 열매체의 증기가 자연적으로 상승하여 헤더를 통해 드럼에 수집될 수 있게 구성함으로서 열매체를 순환시키기 위한 별도의 수단을 사용하지 않음으로서 구성이 단순화되어 제작이 용이할 뿐만 아니라, 열매체 순환 수단을 구동시킴에 사용되는 에너지의 소비를 줄일 수 있는 효과가 있다. The present invention is arranged by vertically arranging the heat collecting tube so that the vapor of the heated heat medium naturally rises and can be collected in the drum through the header, so that the configuration is simplified by not using a separate means for circulating the heat medium. In addition to being easy, there is an effect that can reduce the consumption of energy used to drive the heat medium circulation means.

또한, 이렇게 열매체가 자연순환되게 할 경우 구동초기에는 열매체가 순환하지 못하는 것을 방지하기 위해 순환펌프를 더 설치하되 시동시에만 구동시킴으로서 순환펌프를 장시간 구동시킴에 의해 발생되는 에너지 손실 및 시동시간을 줄을 수 있는 효과가 있다. In addition, when the heat medium is naturally circulated, a further circulation pump is installed to prevent the heat medium from circulating in the initial stage of operation. It can be effective.

또한, 집열관들 사이를 소정 거리 이격시켜 배열하여 열순환관이 열팽창되었을 때 열순환관이 변형되거나 파열되는 것을 방지할 수 있는 효과도 있다. In addition, by arranging the heat collecting tubes spaced apart from each other by a predetermined distance there is an effect that can prevent the heat circulation tube is deformed or broken when the heat circulation tube is thermally expanded.

이하, 본 발명에 따른 태양열발전용 자연순환형 태양열 흡수기를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a natural circulation solar absorber for solar heat generation according to the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명에 따른 태양열발전용 자연순환형 태양열 흡수기의 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 태양열발전용 자연순환형 태양열 흡수기의 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 태양열발전용 자연순환형 태양열 흡수기의 일부를 절개한 상태의 측단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 태양열발전용 자연순환형 태양열 흡수기를 구성하는 증발기와 드럼의 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 태양열발전용 자연순환형 태양열 흡수기를 구성하는 과열기와 드럼의 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 태양열발전용 자연순환형 태양열 흡수기를 구성하는 집열관의 일부를 도시한 사시도이다. 1 is a front view of a natural circulation solar absorber for solar heat generation according to the present invention, Figure 2 is a plan view of a natural circulation solar absorber for solar power generation according to the present invention, Figure 3 is a natural circulation for solar heat generation according to the present invention Figure 4 is a side cross-sectional view of a part of the solar absorber in the cut state, Figure 4 is a perspective view of the evaporator and the drum constituting the natural circulation solar absorber for solar power according to the present invention, Figure 5 is a natural for solar heat generation according to the present invention It is a perspective view of the superheater and the drum which comprise a circulating solar heat absorber, and FIG. 6 is a perspective view which shows a part of the heat collecting tube which comprises the natural circulation solar heat absorber for solar power generation which concerns on this invention.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 태양열발전용 자연순환형 태양열 흡수기는 증발기(1), 드럼(2), 과열기(3)를 포함하여 구성되며, 특히, 증발기(1)를 구성하는 집열관을 순환하는 작동유체를 선택적으로 순환시키기 위한 순환펌프(4)를 더 구비하고 있다. As shown, the natural circulation solar absorber for solar heat generation according to the present invention comprises an evaporator (1), a drum (2), a superheater (3), in particular, the heat collecting tube constituting the evaporator (1) A circulation pump 4 for selectively circulating the circulating working fluid is further provided.

특히. 상기 증발기(1)를 구성하는 집열관은 열에 의해 가열된 작동유체가 대류 현상에 의해 자연적으로 순환할 수 있게 하기 위해 집열관을 수직으로 배열하였다. Especially. The heat collecting tube constituting the evaporator 1 has vertically arranged the heat collecting tube so that the working fluid heated by heat can naturally circulate by the convection phenomenon.

상기 증발기(1)는 도시한 바와 같이 중앙교환기(11)와 측방교환기(12, 13)들로 구성된다. 상기 중앙교환기(11)와 측방교환기(12, 13)들은 서로 동일한 구성을 갖는 것으로 어느 하나만을 일예로 설명한다. The evaporator 1 is composed of a central exchanger 11 and side exchangers 12 and 13 as shown. The central exchanger 11 and the side exchangers 12 and 13 have the same configuration and will be described as only one example.

상기 중앙교환기(11)는 도 4에 도시한 바와 같이 수직으로 배열된 다수의 집열관(11a)의 양단에 상,하부 헤더(11b)를 설치하여 구성된 것으로 상, 하부헤더(11b)들은 상기 드럼(2)과 연결되어 있어 집열관(11a)에 저장된 작동유체가 집열관(11a)과 드럼(2) 사이를 순환하게 된다. The central exchanger 11 is configured by installing upper and lower headers 11b at both ends of the plurality of heat collecting tubes 11a arranged vertically as shown in FIG. 4, and the upper and lower headers 11b are the drums. It is connected to (2) and the working fluid stored in the heat collecting pipe (11a) is circulated between the heat collecting pipe (11a) and the drum (2).

즉, 하부 헤더(11b)와 드럼(2) 사이에 하강관(11c)을 연결하여 작동유체가 집열관(11a)-상부헤더(11a)-드럼(2)-하강관(11c)-하부헤더(11b)-집열관(11a)으로 순환되게 하였다. That is, by connecting the down pipe 11c between the lower header 11b and the drum 2, the working fluid is collected in the heat collecting pipe 11a, the upper header 11a, the drum 2, the down pipe 11c, the lower header. (11b) -circulated to the heat collecting tube 11a.

이렇게 구성된 증발기(1)는 상기 열교환관(11a)이 태양열에 의해 가열되어 그 내부에 저장된 작동유체가 가열되고 이렇게 가열된 작동유체는 증기 상태로 증발하여 상부헤더(11b)를 통해 드럼(2)으로 유입된다. The evaporator 1 configured as described above has the heat exchange tube 11a heated by solar heat so that the working fluid stored therein is heated, and the heated working fluid is evaporated in a vapor state to the drum 2 through the upper header 11b. Flows into.

상기 드럼(2)은 상기한 바와 같이 상기 증발기(1)의 상부에 연결된 상부 헤더(11b)에 연결되어 증발기에 의해 가열된 작동유체와 작동유체의 증기가 상승하여 저장되는 수단으로 사용되며, 액상의 작동유체와 작동유체 증기를 분리하는 공간으로 이동된다. The drum (2) is connected to the upper header (11b) connected to the upper portion of the evaporator (1) as described above is used as a means for storing the working fluid heated by the evaporator and the vapor of the working fluid rises, the liquid Is moved to a space separating the working fluid and working fluid vapor.

상기 드럼(2)으로부터 배출되는 작동유체 증기는 터빈(미도시) 운전 효율을 높이기 위해 이를 더욱 가열하여 과열증기로 만들 필요가 있으며, 이를 위해 상기한 과열기(3)가 구비되어 있다. The working fluid steam discharged from the drum 2 needs to be further heated to make the superheated steam in order to increase the turbine (not shown) operating efficiency, and for this purpose, the superheater 3 is provided.

상기 과열기(3)는 상기한 바와 같이 상기 드럼(2)으로부터 배출되는 작동유체 증기를 다시 가열하여 터빈에 공급하는 수단으로 상기 증발기(1)의 햇빛이 조사되는 면의 전방에 설치된다. As described above, the superheater 3 is a means for heating the working fluid vapor discharged from the drum 2 to supply the turbine to the turbine, and is installed in front of the surface to which the sunlight of the evaporator 1 is irradiated.

즉, 상기 증발기(1)를 구성하는 집열관(11a)의 태양을 향한면에 설치되어 태양열이 이 과열기(3)를 먼저 가열한 후 집열관(11a)에 전달되게 하였으며, 이렇게 구성된 과열기(3)를 구성하는 관을 너무 조밀하게 구성할 경우 태양열이 집열관(11a) 까지 도달하지 못하게되는 문제가 발생할 수 있으므로 도시한 바와 같이 과열기(3)를 구성하는 관들은 서로 간격을 넓게 배열하였다. That is, the solar collector is installed on the surface facing the sun of the heat collecting tube 11a constituting the evaporator 1 so that the solar heat is first heated to the heat collecting tube 11a and then transferred to the heat collecting tube 11a. If the tube constituting) is too densely constructed, solar heat cannot reach the heat collecting tube 11a, and thus, the tubes constituting the superheater 3 are arranged to have a wider distance from each other.

상기한 바와 같이 본 발명은 증발기(1)의 내부에 저장된 작동유체가 대류 현상에 의해 자연 순환되게 하는 것이 목적이고, 이렇게 하기 위해 상기 집열관(11a)을 수직으로 배열하여 구성하였다. As described above, an object of the present invention is to allow the working fluid stored inside the evaporator 1 to naturally circulate due to convection. To this end, the heat collecting pipe 11a is arranged vertically.

그러나 이렇게 구성되었을 경우 집열기의 구동 초기에는 작동유체가 충분히 가열되지 않은 상태이므로 증발기(1) 내부의 작동유체에 대류 현상이 미미하고 이로인하여 시동시간이 길어지는 문제가 발생한다. However, in this case, since the working fluid is not sufficiently heated at the initial stage of driving the collector, convection is insignificant in the working fluid inside the evaporator 1, thereby causing a problem in that the starting time is long.

따라서 작동 초기에는 작동유체를 강제 순환시켜야 하며, 이를 위해 상기 하강관(11c)에는 순환펌프(4)가 더 설치되어 있다. Therefore, the operation fluid must be forcedly circulated at the beginning of the operation, and for this purpose, the downcomer 11c is further provided with a circulation pump 4.

상기 순환펌프(4)는 구동초기 작동유체를 강제 순환시키고, 충분히 예열되어 작동유체가 대류 현상에 의해 자연 순환이 될 수 있으면 구동을 멈추게 된다. The circulation pump 4 circulates the initial driving fluid forcibly and is preheated sufficiently to stop the driving if the working fluid can be naturally circulated by convection.

순환펌프는 우회관(11d)에 설치하고 순환펌프를 작동할시 하강관(11c)로 작동유체가 흐르지 못하도록 전자밸브를 설치하였다. 순환펌프가 멈출 경우 하강관에 설치한 전자밸브는 열리고 우회관으로 작동유체가 흐르지 않도록 전자밸브는 폐쇄된다. 순환펌프를 우회관에 설치하는 이유는 자연순환형 흡수기이기 때문에 순환펌프의 작동이 멈출시 하강관에서의 작동유체의 압력손실을 줄이기 위함이다. The circulation pump was installed in the bypass pipe (11d) and the solenoid valve was installed so that the working fluid does not flow to the down pipe (11c) when operating the circulation pump. When the circulation pump stops, the solenoid valve installed in the downcomer is opened and the solenoid valve is closed to prevent the working fluid from flowing into the bypass tube. The reason why the circulation pump is installed in the bypass pipe is to reduce the pressure loss of the working fluid in the down pipe when the circulation pump stops because it is a natural circulation absorber.

이렇게 하강관(11c)에 설치된 전자밸브는 상기 순환펌프(4)의 구동을 감지하여 작동되어 순환펌프(4)가 구동될 때에는 하강관(11c)의 유로를 패쇄하고, 순환펌프(4)가 구동을 멈춤과 동시에 작동하여 유로를 개방하여 작동유체가 하강관(11c)을 통해 순환하게 한다. Thus, the solenoid valve installed in the downcomer 11c is operated by detecting the driving of the circulation pump 4 so that the flow path of the downcomer 11c is blocked when the circulation pump 4 is driven, and the circulation pump 4 At the same time as the drive is stopped, it operates to open the flow path so that the working fluid circulates through the downcomer 11c.

상기한 바와 같이 중앙교환기(11)와 측방교환기(12, 13)는 서로 동일한 구조를 갖으나 도시한 바와 같이, 배열 방법은 다르게 구성된다. As described above, the central exchanger 11 and the side exchangers 12 and 13 have the same structure, but as shown, the arrangement method is different.

즉, 도시한 바와 같이 상기 측방교환기(12, 13)들은 상기 중앙교환기(11)를 중심으로 안쪽으로 기울어지게 설치된다. That is, as shown, the side exchangers 12 and 13 are installed to be inclined inward with respect to the central exchange 11.

중앙교환기(11)를 중심으로 상기 과열기(3)를 향한 방향으로 두 측방교환기(12, 13)를 기울여 과열기(3)가 상기 측방교환기(12, 13)들과 중앙교환기(11)로 이루어지는 홈을 이루는 부분의 안쪽에 설치되어 과열기(3)가 증발기(1)들에 의해 감싸여 보호되는 형태가 된다. With the center exchanger 11 inclined at the two side exchangers 12 and 13 in the direction toward the superheater 3, the superheater 3 consists of the side exchangers 12 and 13 and the central exchanger 11. It is installed on the inside of the part forming a superheater (3) is wrapped and protected by the evaporators (1).

상기와 같이 구성된 흡수기를 구성하는 증발기는 상기한 바와 같이 집열관(11a)으로 구성되며, 상기 집열관(11a)은 가능한 태양열을 많이 흡수 할 수 있어야 한다.  The evaporator constituting the absorber configured as described above is composed of a heat collecting tube (11a) as described above, the heat collecting tube (11a) should be able to absorb as much solar heat as possible.

일반적으로 맴브레인(1a)이 집열관들 사이에 용접되어 설치되어지나 태양열을 이용하는 경우 각 집열관의 열팽창이 다르므로 맴브레인(1a)이 설치될 경우 집열관이 파열되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 태양열 발전용 흡수기의 경우 맴브레인(1a)을 제거하여 집열관 사이의 거리를 최소화하도록 하거나 방향을 태양이 비치는 방향 즉, 집열관들 사이가 아닌 전후방으로 돌출시켜 구성함으로서 도 6에 도시한 바와 같이 집열관 사이에 형성하였을 때 발생되는 문제 즉, 집열관의 팽창시 집열관이 파손되는 것을 방지할 수 있다. In general, the membrane (1a) is welded between the heat collecting tubes, but when the solar heat is used, the heat expansion of each heat collecting tube is different, so when the membrane (1a) is installed may cause a problem that the heat collecting tube bursts. Therefore, in the case of the solar power absorber to remove the membrane (1a) to minimize the distance between the collection tube or the direction of the sun, that is, configured to protrude forward and backward, not between the collection tube as shown in Figure 6 Problems occurring when formed between the collection tubes, that is, it is possible to prevent the collection tube from being damaged when the collection tube is expanded.

도 1은 본 발명에 따른 태양열발전용 자연순환형 태양열 흡수기의 정면도이고, 1 is a front view of a natural circulation solar absorber for solar heat generation according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 태양열발전용 자연순환형 태양열 흡수기의 평면도이고, 2 is a plan view of a natural circulation solar absorber for solar heat generation according to the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 태양열발전용 자연순환형 태양열 흡수기의 일부를 절개한 상태의 측단면도이고, Figure 3 is a side cross-sectional view of a state in which a part of the natural circulation solar absorber for solar heat generation according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 태양열발전용 자연순환형 태양열 흡수기를 구성하는 증발기와 드럼의 사시도이고, 4 is a perspective view of an evaporator and a drum constituting a natural circulation solar absorber for solar heat generation according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 태양열발전용 자연순환형 태양열 흡수기를 구성하는 과열기와 드럼의 사시도이고, 5 is a perspective view of a superheater and a drum constituting a natural circulation solar absorber for solar heat generation according to the present invention,

도 6은 본 발명에 따른 태양열발전용 자연순환형 태양열 흡수기를 구성하는 집열관의 일부를 도시한 사시도이고, 6 is a perspective view showing a part of a heat collecting tube constituting a natural circulation solar heat absorber for solar heat generation according to the present invention;

도 7은 종래의 태양열 흡수기를 구성하는 집열관의 일예를 도시한 사시도이다. 7 is a perspective view showing an example of a heat collecting tube constituting a conventional solar heat absorber.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1 : 증발기1: evaporator

1a : 맴브레인 11 : 중앙교환기 12, 13 : 측방교환기  1a: Membrane 11: Central exchanger 12, 13: Side exchanger

11a, 12a, 13a : 집열관   11a, 12a, 13a: heat collecting pipe

11b, 12b, 13b : 헤더   11b, 12b, 13b: header

11c, 12c, 13c : 하강관   11c, 12c, 13c: down pipe

11d, 12d, 13d : 우회관  11d, 12d, 13d: Bypass Hall

2 : 드럼 2: drum

3 : 증발기 31 : 연결관3: evaporator 31: connector

4 : 순환펌프4: circulation pump

Claims (5)

다열로 수직 배열된 집열관의 양단에 헤더를 설치하고, 내부에 저장된 작동유체가 순환되며 햇빛에 의해 가열되는 증발기(1)와 ; An evaporator 1 installed at both ends of the multi-row vertically arranged collector tube, the working fluid stored therein being circulated, and heated by sunlight; 상기 증발기(1)의 상부에 연결된 상부헤더와 직접 연결되고, 하강관을 통해 하부헤더와 연결되어 증발기에 의해 가열된 작동유체와 작동유체의 증기가 상승하여 저장되는 드럼(2)과 ; A drum (2) directly connected to an upper header connected to an upper portion of the evaporator (1), connected to a lower header through a downcomer, and heated with a vapor of the working fluid and the working fluid heated by the evaporator; 상기 증발기(1)의 햇빛이 조사되는 면의 전방에 설치되고, 상기 드럼(2)으로부터 배출되는 작동유체 증기를 다시 가열하여 터빈에 공급하는 과열기(3)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 태양열발전용 자연순환형 태양열 흡수기. Solar power generation, characterized in that it is installed in front of the surface irradiated with sunlight of the evaporator (1), and comprises a superheater (3) for heating and supplying the working fluid vapor discharged from the drum (2) again to the turbine Natural circulation solar absorber. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 증발기(1)는 중앙에 설치된 중앙교환기(11)를 중심으로 양측에 각각 측방교환기(12, 13)가 설치되어 있으며, 상기 각 교환기(11, 12, 13)들은 다열로 수직 배열된 집열관(11a, 12a, 13a)들의 양단에 상,하부 헤더(11b, 12b, 13b)를 연결하고, 드럼과 하부헤더 사이에 하강관(11c, 12c, 13c)을 연결하여 작동유체가 집열관(11a, 12a, 13a)를 순환하도록 구성됨을 특징으로 하는 태양열발전용 자연순환형 태양열 흡수기. The evaporator 1 has side exchangers 12 and 13 installed at both sides of the central exchanger 11 installed at the center, and the exchangers 11, 12 and 13 are arranged in multiple rows vertically. The upper and lower headers 11b, 12b, and 13b are connected to both ends of the 11a, 12a, and 13a, and the downcomers 11c, 12c, and 13c are connected between the drum and the lower header, so that the working fluid is collected. , 12a, 13a) is a natural circulation solar absorber for solar power, characterized in that configured to circulate. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 하강관(11c, 12c, 13c)에는 우회관(11d, 12d, 13d)이 설치되고, 우회관(11d, 12d, 13d)에 순환펌프(4)가 연결됨을 특징으로 하는 태양열발전용 자연순환형 태양열 흡수기. By-pass pipes 11d, 12d, and 13d are installed in the downcomers 11c, 12c, and 13c, and a circulation pump 4 is connected to the bypass pipes 11d, 12d, and 13d. Mold solar absorber. 제 3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 집열관(11a, 12a, 13a)들의 외주면에는 멤브레인(1a)을 제거하여 집열관들로만 형성됨을 특징으로 하는 태양열발전용 자연순환형 태양열 흡수기. The natural circulation type solar heat absorber for solar heat generation, characterized in that formed on the outer circumferential surface of the heat collecting tubes (11a, 12a, 13a) by removing only the membrane (1a). 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 증발기(1)를 구성하는 측방교환기(12, 13)들은 상기 중앙교환기(11)를 중심으로 안쪽으로 기울어지게 설치되어 구성됨을 특징으로 하는 태양열발전용 자연순환형 태양열 흡수기. Side exchangers (12, 13) constituting the evaporator (1) is a natural circulation type solar heat absorber for solar power, characterized in that installed inclined inward with respect to the central exchanger (11).
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