[發明專利]太陽能接收器、冷卻太陽能接收器的方法和功率生成系統

有效

• 申請號: 201180066907.2
• 申請日: 2011-11-21
• 公開（公告）號: CN103339448A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: I.希施爾;A.斯泰恩菲爾德;M.斯米亞諾;P.豪伊特
• 申請（專利權）人: 阿爾斯通技術有限公司
• 主分類號: F24J2/07
• 分類號: F24J2/07;F24J2/18;F03G6/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;嚴志軍

1.?一種用于捕獲太陽輻射的太陽能接收器，所述太陽能接收器包括輻射捕獲元件、輻射接收孔口以及位于所述輻射捕獲元件周圍的流動通道，加壓工作流體在所述太陽能接收器的操作期間通過所述流動通道，以從所述輻射捕獲元件吸收熱能。

2.?根據權利要求1所述的太陽能接收器，其特征在于，所述通道充填有所述工作流體流經的多孔材料，所述多孔材料與所述輻射捕獲元件接觸，并且其中，所述工作流體經由所述多孔材料吸收前述熱能的至少一部分。

3.?根據權利要求2所述的太陽能接收器，其特征在于，所述多孔材料是網狀多孔陶瓷泡沫。

4.?根據權利要求2或3所述的太陽能接收器，其特征在于，所述多孔材料包括碳化硅。

5.?根據前述權利要求中的任一項所述的太陽能接收器，其特征在于，通往所述流動通道的入口設置成將所述工作流體沖擊在所述輻射捕獲元件接近所述輻射接收孔口的前部的周邊上，由此所述工作流體對所述輻射捕獲元件的前部的周邊的沖擊冷卻減少了經所述孔口出來的被捕獲能量的再輻射。

6.?根據權利要求5所述的太陽能接收器，其特征在于，在使用中，所述沖擊冷卻減小了所述輻射捕獲元件的接近所述輻射接收孔口的前部對太陽輻射的吸收所導致的熱應力。

7.?根據前述權利要求中的任一項所述的太陽能接收器，其特征在于，所述太陽能接收器還包括用于所述輻射捕獲元件的殼體，并且其中，所述輻射捕獲元件具有用于以壓力密閉方式將所述元件固定在所述殼體的一部分上的向外延伸的凸緣。

8.?根據權利要求7所述的太陽能接收器，其特征在于，所述向外延伸的凸緣通過夾具固定在所述殼體部上。

9.?根據權利要求8所述的太陽能接收器，其特征在于，為了有利于壓力密閉密封，在以下中的一個或兩個之間設置了墊片：a)所述凸緣與所述殼體；以及b)所述凸緣與所述夾具。

10.?根據權利要求9所述的太陽能接收器，其特征在于，所述或每個墊片包括從包括石墨、陶瓷纖維和鎳基超合金的組合中選擇的材料。

11.?根據權利要求7至10中的任一項所述的太陽能接收器，其特征在于，用于所述工作流體的流動路徑設置成使所述工作流體沖擊在所述向外延伸的凸緣上以使其冷卻。

12.?根據權利要求11所述的太陽能接收器，其特征在于，所述流動路徑引導所述工作流體以在所述輻射捕獲元件的前部上形成基本均勻的周邊冷卻效果，由此減輕與熱梯度相關的應力。

13.?根據從屬于權利要求8的權利要求11或12所述的太陽能接收器，其特征在于，用于所述工作流體的流動路徑包括形成在所述夾具中的腔室。

14.?根據前述權利要求中的任一項所述的太陽能接收器，其特征在于，所述輻射捕獲元件由能夠耐受超過1000℃的溫度的非多孔材料形成。

15.?根據前述權利要求中的任一項所述的太陽能接收器，其特征在于，所述輻射捕獲元件由碳化硅形成。

16.?根據權利要求15所述的太陽能接收器，其特征在于，所述輻射捕獲元件由燒結碳化硅或滲硅碳化硅形成。

17.?根據前述權利要求中的任一項所述的太陽能接收器，其特征在于，所述輻射捕獲元件是具有與所述輻射接收孔口相對的拱頂形端部的柱體。

18.?根據前述權利要求中的任一項所述的太陽能接收器，其特征在于，所述輻射捕獲元件周圍的流動通道合并到所述太陽能接收器的工作流體輸出管道中。

19.?根據前述權利要求中的任一項所述的太陽能接收器，其特征在于，所述工作流體為空氣或氦氣。

20.?一種冷卻太陽能接收器的方法，所述太陽能接收器包括輻射捕獲元件、輻射接收孔口和位于所述輻射捕獲元件周圍的流動通道，所述方法包括使加壓工作流體通過所述流動通道以從所述輻射捕獲元件吸收熱能的步驟。

21.?根據權利要求20所述的方法，其特征在于，所述方法包括通過使所述工作流體通過所述流動通道中的多孔材料來將熱量從所述輻射捕獲元件傳遞到所述工作流體的步驟，所述多孔材料與所述輻射捕獲元件接觸。