雙重暴露吸熱的太陽(yáng)能管屏的制作方法
【專利摘要】公開了一種雙重暴露的吸熱屏，該雙重暴露的吸熱屏可以用于太陽(yáng)能接收器設(shè)計(jì)。一般地，該吸熱屏包括管屏，通過該管屏，傳熱流體流動(dòng)以吸收來自定日鏡、聚焦在該管屏上的太陽(yáng)能。結(jié)構(gòu)支承架包繞該管屏。加強(qiáng)結(jié)構(gòu)橫過該管屏的暴露面延伸。通過使用熱罩來保護(hù)位于周緣上的集管和其它支承結(jié)構(gòu)。不同的管聯(lián)接件可以用于在集管處的該結(jié)構(gòu)和不同的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。熱罩可以被成形為產(chǎn)生敞開空間，允許陽(yáng)光也聚焦到邊緣管上。在一些方案中可以使用遮蔽簾作為額外的熱罩。
【專利說明】雙重暴露吸熱的太陽(yáng)能管屏
[0001]相關(guān)文件的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2011年11月16日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?1/560，527的美國(guó)專利臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。在此，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過參見的方式合并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明總體上涉及用于產(chǎn)生電能的太陽(yáng)能發(fā)電領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及雙重暴露或兩側(cè)吸熱的板和具有一個(gè)或多個(gè)所述板的太陽(yáng)能接收器。這些太陽(yáng)能接收器設(shè)計(jì)可以用于集中式太陽(yáng)能塔技術(shù)(也稱為集中式太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)，CSP)以利用太陽(yáng)能來產(chǎn)生“綠色”電能。
【背景技術(shù)】
[0004]太陽(yáng)能接收器是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的主要部件，通過太陽(yáng)能接收器，陽(yáng)光被用作熱源以最終產(chǎn)生過熱的高質(zhì)量蒸汽，而蒸汽又被用以驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)，并使用蘭金循環(huán)最終產(chǎn)生電能，或者為其它熱處理提供蒸汽
[0005]一般地，太陽(yáng)能接收器被定位在高于地平面的高架支承塔的頂部。太陽(yáng)能接收器被戰(zhàn)略性地定位在一組反光表面即定日鏡(或鏡子)的場(chǎng)地中，這些反光表面收集太陽(yáng)光線，然后將這些光線反射回來并集中到該太陽(yáng)能接收器的吸熱表面。然后，太陽(yáng)能由流過太陽(yáng)能接收器的工作傳熱流體(HTF)吸收。這些反光表面可以在整個(gè)白天于不同位置定向以跟蹤太陽(yáng)并最大化反射到該接收器吸熱表面上的陽(yáng)光。
[0006]太陽(yáng)能接收器是管的組件，水、蒸汽、熔鹽或其它傳熱流體(HTF)在這些管中流動(dòng)。在太陽(yáng)能接收器的這些管中的傳熱流體吸收被集中的太陽(yáng)能，使傳熱流體溫度上升并且/或者發(fā)生相變，使得傳熱流體獲得太陽(yáng)能。然后，被加熱的傳熱流體被直接運(yùn)送到汽輪發(fā)電機(jī)以產(chǎn)生電能或者被間接運(yùn)送到儲(chǔ)存罐中以備日后使用。
[0007]太陽(yáng)能接收器設(shè)計(jì)通常包括具有豎直定向管的屏，即管屏(或管板)，以及用于將管屏維持在合適位置的支承結(jié)構(gòu)和其它關(guān)聯(lián)設(shè)備(泵、管線、儲(chǔ)存容器、熱罩等)。在常規(guī)設(shè)計(jì)中，太陽(yáng)能接收器具有正方形、長(zhǎng)方形或圓形橫截面(從上向下看的俯視圖中)。這些管屏布置在該橫截面的外部上，使得來自鏡場(chǎng)的太陽(yáng)能被導(dǎo)向(或被吸收)到管屏的僅一個(gè)面。在例如名稱為“工廠組裝的太陽(yáng)能接收器熱交換器(Shop-Assembled Solar ReceiverHeat Exchanger) ”并授予巴布考克和威爾克斯發(fā)電集團(tuán)公司(Babcock&Wilcox PowerGeneration Group, Inc.)的美國(guó)專利第12/605，241號(hào)中描述了上述管屏,在此,該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過參見的方式合并入本文。
[0008]在此方面，圖1是上述一個(gè)太陽(yáng)能接收器設(shè)計(jì)100的俯視圖(即從上方看)，該太陽(yáng)能接收器具有四個(gè)被設(shè)置成正方形的管屏110、120、130、140。各管屏具有一個(gè)接收來自鏡場(chǎng)的太陽(yáng)能的外表面112、122、132、142以及一個(gè)不接收該太陽(yáng)能的內(nèi)表面114、124、134,144ο
[0009]管屏的不接收太陽(yáng)能的內(nèi)表面一般具有加固梁系統(tǒng)，該加固梁系統(tǒng)支承所述屏以承受強(qiáng)風(fēng)、地震力以及熱感應(yīng)力。典型地，該加固梁系統(tǒng)包括“工”字型橫梁或其它的結(jié)構(gòu)鋼形狀，橫梁或結(jié)構(gòu)鋼以使得該管屏可以獨(dú)立于支承結(jié)構(gòu)本身并獨(dú)立于其它管和屏膨脹的方式被夾在管屏上。一般地，將夾具焊接到管上，使得當(dāng)將熱施加于該管時(shí)，管屏可以相對(duì)于固定支承結(jié)構(gòu)移動(dòng)，而該支承結(jié)構(gòu)仍可為該管屏提供剛性。在太陽(yáng)能接收器上，管屏中的管并未如同在礦石燃料燃燒鍋爐中一樣沿它們的軸線(即膜式構(gòu)造)焊接在一起，而是未加束縛的構(gòu)造。此允許管在當(dāng)加熱時(shí)獨(dú)立于彼此進(jìn)行膨脹。由此，各管必須具有夾具以附連到處于一定支承高度上的加固梁。
[0010]由于管只有一面暴露于太陽(yáng)能而導(dǎo)致的一個(gè)問題是暴露的熱表面和非暴露的冷表面之間會(huì)產(chǎn)生溫差。這導(dǎo)致管的熱表面和冷表面之間不同的膨脹，由此使管彎曲。管彎曲的嚴(yán)重性取決于溫差的大小和管屏的剛度。由于將管連接到加固梁的夾具在支承高度將管保持在位，所以在各支承高度之間會(huì)發(fā)生彎曲。此會(huì)在各支承高度處的管的加熱側(cè)上產(chǎn)生很高的壓應(yīng)力。
[0011]由于每天在啟動(dòng)、關(guān)閉和云層經(jīng)過期間會(huì)加熱和冷卻這些管，所以這樣的壓應(yīng)力是循環(huán)的，最終將會(huì)導(dǎo)致疲勞失效。對(duì)于使用熔鹽作為傳熱流體的接收器，熔鹽中的雜質(zhì)也可能導(dǎo)致腐蝕，在壓應(yīng)力所在之處，此現(xiàn)象更嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明在各個(gè)實(shí)施例中涉及吸熱管屏和合并有在兩個(gè)相對(duì)面上暴露于太陽(yáng)能的這種吸熱管屏的太陽(yáng)能接收器。相比于在單個(gè)表面上吸收熱能的屏，在兩個(gè)表面上吸熱可以減少熱表面和冷表面之間的溫差，并因此提供沿管周向上更均勻的管溫。此導(dǎo)致管內(nèi)顯著降低的熱應(yīng)力和管失效更低的可能性。由于有較低的管應(yīng)力，因應(yīng)力腐蝕導(dǎo)致失效的風(fēng)險(xiǎn)也降低了。而且，對(duì)于給定的管屏大小，其有效的吸熱面積相比單側(cè)加熱屏加倍了。降低的熱應(yīng)力和加倍的吸熱面積一起產(chǎn)生能夠吸收兩倍以上太陽(yáng)能的屏，此顯著地提升了管屏的效率。太陽(yáng)能接收器包括傳熱表面、結(jié)構(gòu)上和功能上與傳熱表面互相連通的傳熱流體系統(tǒng)、豎直支承結(jié)構(gòu)以及加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的布置。在本文中也描述了各種結(jié)構(gòu)特征件和其它附加件。
[0013]本文在實(shí)施例中公開的是雙重暴露的吸熱屏，包括管屏和結(jié)構(gòu)支承架。該管屏包括用以遞送傳熱流體的多個(gè)豎直管。所述多個(gè)豎直管由至少一個(gè)上集管和至少一個(gè)下集管互相連通。管屏具有第一暴露面、相對(duì)的第二暴露面、上邊緣、下邊緣、第一側(cè)邊緣和第二側(cè)邊緣。結(jié)構(gòu)支承架沿管屏的上邊緣、第一側(cè)邊緣和第二側(cè)邊緣延伸。管屏中的至少一個(gè)管通過包繞所述至少一個(gè)管和先前集管殘端的修補(bǔ)聯(lián)接件而連接到所述至少一個(gè)上集管或所述至少一個(gè)下集管。
[0014]該修補(bǔ)聯(lián)接件可以定位于安裝到結(jié)構(gòu)支承架上的熱罩的后部使得該修補(bǔ)聯(lián)接件不暴露于直射陽(yáng)光。
[0015]雙重暴露的屏還可以包括在第一支承高度處從管屏的第一側(cè)邊緣到第二側(cè)邊緣橫過第一暴露面和第二暴露面延伸的第一加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。
[0016]在一些實(shí)施例中，該加強(qiáng)結(jié)構(gòu)由第一支承組件和第二支承組件形成，各支承組件包括:支承管；從該支承管延伸并在內(nèi)部具有槽的水平凸緣；以及接合管屏的一個(gè)或多個(gè)豎直管并具有至少一個(gè)凸耳的扇貝形棒，該扇貝形棒由穿過至少一個(gè)凸耳和該水平凸緣的槽的銷而接合該水平凸緣。各支承組件的支承管可以具有不同于管屏中任意管的直徑，并且在一些實(shí)施例中大于管屏中任意管的直徑。
[0017]該雙重暴露的屏還可以包括第二加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，該第二加強(qiáng)結(jié)構(gòu)在第二支承高度處從管屏的第一側(cè)邊緣到第二側(cè)邊緣橫過第一暴露面和第二暴露面延伸。在特定實(shí)施例中，第一支承高度和第二支承高度不處于管屏的中區(qū)。
[0018]本文在不同實(shí)施例中也公開的是雙重暴露的吸熱屏，包括管屏和結(jié)構(gòu)支承架。該管屏包括用以遞送傳熱流體的多個(gè)豎直管。所述多個(gè)豎直管由至少一個(gè)上集管和至少一個(gè)下集管互相連通。管屏具有第一暴露面、相對(duì)的第二暴露面、上邊緣、下邊緣、第一側(cè)邊緣和第二側(cè)邊緣。結(jié)構(gòu)支承架沿管屏的上邊緣、第一側(cè)邊緣和第二側(cè)邊緣延伸。該管屏包括連結(jié)到位于所述至少一個(gè)上集管或至少一個(gè)下集管上的集管殘端的至少一個(gè)管，該集管的管殘端的外徑大于所述至少一個(gè)管的中部外徑。在一些特定實(shí)施例中，所述至少一個(gè)管的內(nèi)徑與該集管的管殘端的內(nèi)徑相等。
[0019]本文在不同實(shí)施例中也公開的是雙重暴露的吸熱屏，包括管屏和結(jié)構(gòu)支承架。該管屏包括用以遞送傳熱流體的多個(gè)豎直管。所述多個(gè)豎直管由至少一個(gè)上集管和至少一個(gè)下集管互相連通。管屏具有第一暴露面、相對(duì)的第二暴露面、上邊緣、下邊緣、第一側(cè)邊緣和第二側(cè)邊緣。該結(jié)構(gòu)支承架沿管屏的上邊緣、第一側(cè)邊緣和第二側(cè)邊緣延伸。該結(jié)構(gòu)支承架包括構(gòu)造出該管屏的第一暴露面的第一熱罩，在該第一熱罩和該管屏之間存在有敞開空間。
[0020]本文在不同實(shí)施例中也公開的是雙重暴露的吸熱屏，包括管屏、結(jié)構(gòu)支承架、遮蔽簾和用以導(dǎo)引該遮蔽簾的裝置。該管屏包括用以遞送傳熱流體的多個(gè)豎直管。所述多個(gè)豎直管由至少一個(gè)上集管和至少一個(gè)下集管互相連通。該管屏具有第一暴露面、相對(duì)的第二暴露面、上邊緣、下邊緣、第一側(cè)邊緣和第二側(cè)邊緣。該結(jié)構(gòu)支承架沿管屏的上邊緣、第一側(cè)邊緣和第二側(cè)邊緣延伸。該結(jié)構(gòu)支承架包括構(gòu)造出該管屏第一暴露面的第一熱罩，該第一熱罩包括上表面、第一側(cè)表面和第二側(cè)表面。該遮蔽簾定位在位于管屏上方的該第一熱罩的上表面。用以導(dǎo)引遮蔽簾的裝置定位在該熱罩的第一側(cè)表面和第二側(cè)表面上。
[0021]該遮蔽簾可以具有足夠覆蓋全部管屏的長(zhǎng)度。用以導(dǎo)引遮蔽簾的裝置可以包括導(dǎo)軌或纜線。有時(shí)，該遮蔽簾的底部邊緣包括加重物。
[0022]下面將更具體地描述本發(fā)明的這些和其它非限定性方面和/或目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]以下是【專利附圖】

【附圖說明】，該說明用以描述本文公開的示例性實(shí)施例，而不是用以限制本發(fā)明。
[0024]圖1是具有正方形定向的常規(guī)太陽(yáng)能接收器設(shè)計(jì)的平面圖(即頂部視圖)，各管屏具有一個(gè)外部暴露表面和一個(gè)內(nèi)部非暴露表面。
[0025]圖1A是具有擋光板和隔熱部的常規(guī)管屏的側(cè)部剖視圖。
[0026]圖1B是圖1A的管屏的立體圖。
[0027]圖2是使用具有有限數(shù)量管程的雙重暴露吸熱屏的、本發(fā)明的太陽(yáng)能接收器的第一前視圖。在本圖中，移除了熱罩和屏加強(qiáng)支承結(jié)構(gòu)以提供內(nèi)部視圖。
[0028]圖3是使用雙重暴露吸熱屏的本發(fā)明太陽(yáng)能接收器的第二前視圖。在本圖中，屏加強(qiáng)支承結(jié)構(gòu)是可見的，但移除了熱罩以提供另一內(nèi)部視圖。[0029]圖4是使用雙重暴露吸熱屏的本發(fā)明太陽(yáng)能接收器的外部前視圖。在此，熱罩處于合適位置。
[0030]圖5是本發(fā)明的太陽(yáng)能接收器的外部側(cè)視圖。
[0031]圖6是示出了本發(fā)明的管屏和用于該管屏的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的平面圖。
[0032]圖7是圖6所示管屏以及用于該管屏的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的側(cè)面剖視圖。
[0033]圖8是圖6所示管屏和加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的前視圖。
[0034]圖8A是圖6所示管屏和加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0035]圖9是沒有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的管屏的放大前視圖，其示出了具有多個(gè)管程、上集管和下
集管的管屏。
[0036]圖10是示出了流體流過雙重暴露吸熱屏的示意圖。
[0037]圖11是上集管和管屏的側(cè)部剖視圖，其示出了原始管和替代管之間可能的修補(bǔ)管聯(lián)接件布置。
[0038]圖12是上集管和管屏的側(cè)部剖視圖，其示出了管的加強(qiáng)布置。
[0039]圖13是該吸熱屏的可替換布置的前視圖，其中，敞開空間處于熱罩和管屏之間。
[0040]圖14是示出了遮蔽簾布置的、吸熱屏的前視圖，通過該遮蔽簾，管屏可以被快速地遮蓋。
[0041]圖15是圖14的吸熱屏的側(cè)視圖。
[0042]圖16是示出了放下遮蔽簾以遮蓋圖14所示吸熱屏的前視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]通過參照附圖可以更完整地理解本文公開的過程和裝置。這些附圖只是基于說明現(xiàn)有技術(shù)和/或本領(lǐng)域發(fā)展的方便性和容易性而示出的示意性視圖，因此不是意為指定其組件或部件的相關(guān)大小和尺寸。
[0044]雖然為了清晰在以下說明中使用了特定術(shù)語，但是這些術(shù)語僅意為表示附圖中選定用以說明的、實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)，而不是意為限定或限制本發(fā)明的范圍。在附圖中和以下【具體實(shí)施方式】中，應(yīng)當(dāng)理解的是，相同的附圖標(biāo)記用于表示具有相同作用的部件。
[0045]與數(shù)量結(jié)合使用的修飾詞“大約”包括所述值，并且具有上下文所表示的意義(例如，它至少包括與具體數(shù)量的測(cè)量值相關(guān)聯(lián)的誤差度)。當(dāng)該詞與具體值一起使用時(shí)，也應(yīng)當(dāng)考慮為公開該值。例如，術(shù)語“大約2”也公開值“2”，范圍“從大約2到大約4”也公開范圍“從2到4”。
[0046]應(yīng)當(dāng)注意的是，本文使用的許多術(shù)語是相對(duì)性的術(shù)語。例如，術(shù)語“內(nèi)部(內(nèi)側(cè))”、“外部(外側(cè))”、“向內(nèi)”和“向外”是相對(duì)于中部的，而不應(yīng)當(dāng)理解為要求該結(jié)構(gòu)的具體定向或定位。類似地，術(shù)語“上”和“下”是在位置上相對(duì)于彼此的，即上部件處在高于下部件的高度處。
[0047]術(shù)語“水平”和“豎直”用以表示相對(duì)于絕對(duì)參照物即地平面的方向。但是，這些術(shù)語不應(yīng)當(dāng)理解為要求各結(jié)構(gòu)相對(duì)于彼此完全平行或完全垂直。例如，第一豎直結(jié)構(gòu)和第二豎直結(jié)構(gòu)不一定是彼此平行的。
[0048]解釋太陽(yáng)能接收器、鍋爐和/或蒸汽發(fā)電機(jī)領(lǐng)域的特定術(shù)語或原理對(duì)于理解本發(fā)明是必要的，從這個(gè)意義上講，讀者可參考巴布考克&威爾克斯公司的Stultz和Kitto著的《蒸汽的產(chǎn)生和使用(Steam/Its Generation And Use)》第40版,版權(quán)所有1992,以及巴布考克&威爾克斯公司的Stultz和Kitto著的《蒸汽的產(chǎn)生和使用(Steam/ItsGeneration And Use)》第41版，版權(quán)所有2005，其二者的內(nèi)容通過參見的方式合并入本文，如同在本文中充分闡述一樣。
[0049]本發(fā)明涉及雙重暴露或兩側(cè)吸熱的吸熱屏，并且涉及結(jié)合有一個(gè)或多個(gè)兩側(cè)吸熱的吸熱屏的太陽(yáng)能接收器。吸熱屏被設(shè)計(jì)成在兩個(gè)相對(duì)的側(cè)上或面上接收熱量，而不是僅在一側(cè)上或一個(gè)面上接收熱量。這可以減少由于疲勞或應(yīng)力侵蝕導(dǎo)致的管的失效，并且對(duì)于給定的管屏大小，有效的吸熱面積相比于單側(cè)加熱管屏的吸熱面積加倍了。管屏可以包括一個(gè)或多個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)或熱罩。一般地，太陽(yáng)能接收器處在高于地平面或水平面上的豎直支承結(jié)構(gòu)的頂部。該豎直支承結(jié)構(gòu)可以由基底支承。傳熱表面有利地包括未加束縛的相切的管屏，這些管屏允許管/管屏在水平和豎直方向上不受限制地?zé)崤蛎?，由此消除額外的管應(yīng)力。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的，根據(jù)適用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，管的大小、它們的材料、直徑、壁厚、傳熱表面的數(shù)量以及布置方式基于所使用的溫度和壓力。所要求的管內(nèi)工作流體的傳熱特性、循環(huán)倍率、點(diǎn)吸收率、質(zhì)量流量等也是必須要考慮的重要參數(shù)。根據(jù)太陽(yáng)能接收器所要安裝的地理位置，也要考慮適用的地震載荷和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
[0050]應(yīng)當(dāng)注意的是，在一些實(shí)施例中，熔鹽用作流過吸熱屏的傳熱流體(HTF)。在此方面，熔鹽在接近430° F(221°C，494° K)的溫度時(shí)凝固。如果太陽(yáng)能接收器的管屏由于有意停工或由于鏡場(chǎng)意外故障而未暴露于光/熱，那么熔鹽可能快速地冷卻并形成堵塞。被堵塞的管可能引起開機(jī)延遲，并且可能導(dǎo)致管失效。因此，典型地，快速排出熔鹽的能力是太陽(yáng)能接收器設(shè)計(jì)的一部分。用于排出熔鹽的閥和額外的管線未在本文中描述，但是應(yīng)當(dāng)考慮為存在這些閥和管線。本發(fā)明也考慮了使用水、蒸汽或任何其它傳熱流體，同時(shí)對(duì)太陽(yáng)能接收器的其它部件可以做適當(dāng)?shù)男薷摹?br> [0051]圖1A是使用一側(cè)吸熱的常規(guī)管屏12的側(cè)視圖，而圖1B是該管屏的放大立體分解圖。該一側(cè)吸熱的管屏用在圖1所示的常規(guī)太陽(yáng)能接收器中。反射模塊化屏擋光板36定位于與管屏的吸熱側(cè)(即外側(cè))相對(duì)的、管13的后部(即管屏的非暴露面)。擋光板36由金屬板陣列組成，并且可以在管側(cè)上涂覆白漆或其它反射性材料，以使反射回所述管的光能最大化，并降低該擋光板的工作溫度。該擋光板由諸如加固梁支承系統(tǒng)20的管附連結(jié)構(gòu)支承。在擋光板后部(即太陽(yáng)能接收器的另一內(nèi)部)的是由防護(hù)套覆蓋的隔熱部38。該擋光板被設(shè)計(jì)成保護(hù)隔熱部38、支承結(jié)構(gòu)20和太陽(yáng)能接收器的內(nèi)部零件以免使其暴露在可能通過管屏的各未加束縛的正切管之間的空隙進(jìn)入的雨或熱中。
[0052]圖2至圖4是具有雙重暴露或兩側(cè)吸熱的屏的太陽(yáng)能接收器的多個(gè)正視圖，各正視圖在具有或不具有特定結(jié)構(gòu)上有所不同并允許更好地理解本發(fā)明。
[0053]在圖2中，兩側(cè)吸熱屏200是可見的。吸熱屏200包括管屏210。管屏210包括第一暴露面222和與第一暴露面相對(duì)的第二暴露面224(不可見；參見圖5)。術(shù)語“暴露”表不來自定日鏡的集中陽(yáng)光可以被導(dǎo)向管屏的該表面。第一暴露面222和第二暴露面224也可以稱作外表面，該外表面也表不它們能夠接收來自定日鏡的集中陽(yáng)光。該第一暴露面和第二暴露面是大體平坦的表面。管屏210在上集管242和下集管250之間延伸。換句話說，管屏中的各管通過至少一個(gè)上集管和至少一個(gè)下集管互相連通。應(yīng)當(dāng)注意的是，在實(shí)際中，管屏可以包括多個(gè)上集管和下集管。管屏210也具有上邊緣212、下邊緣214、第一側(cè)邊緣216和第二側(cè)邊緣218。應(yīng)當(dāng)注意的是，在此視圖中，人們可以看到管屏210和結(jié)構(gòu)支承架300之間的結(jié)構(gòu)。
[0054]結(jié)構(gòu)支承架300沿該管屏的上邊緣212、第一側(cè)邊緣216和第二側(cè)邊緣218延伸。結(jié)構(gòu)支承架300包括第一豎直柱310、第二豎直柱320以及從第一豎直柱的上端312到第二豎直柱的上端322延伸的上水平梁330。如所看到的，第一豎直柱310與第一側(cè)邊緣216相鄰，第二豎直柱320與第二側(cè)邊緣218相鄰并且上水平梁330與該吸熱屏的上邊緣212相鄰。管屏210通過上集管242連接到結(jié)構(gòu)支承架300。在此，該管屏是頂部支承的。至少一個(gè)屏支承桿202在結(jié)構(gòu)支承架300和上集管242之間延伸；在此示出了三個(gè)這樣的屏支承桿。
[0055]結(jié)構(gòu)支承架300依靠在基底平臺(tái)204上，該基底平臺(tái)204可被認(rèn)為為該吸熱屏提供平臺(tái)?；灼脚_(tái)204附連到或定位在塔206上。
[0056]一般地，管屏210需要至少一個(gè)管程240、上集管242和下集管250。傳熱流體從入口集管流到出口集管(例如，此處的上集管可以是入口集管)，并且在管程中被來自定日鏡的太陽(yáng)能加熱。各管程240包括至少一個(gè)管，而一般包括多個(gè)這樣的管。在圖2中，示出了具有多個(gè)(這里為四個(gè))管程的管屏。在此所述的管屏和管程都是未加束縛的的管結(jié)構(gòu)以允許各管間不同的膨脹，由此減小管應(yīng)力。可以使用例如特制高溫黑漆來涂覆或油漆管的各暴露面以增加/最大化吸熱。相鄰的管程被布置成使得傳熱流體以蜿蜒的方式向上流過一個(gè)管程并向下流過另一管程?？梢允褂酶鞣N流體流動(dòng)布置方式以方便傳熱流體的排出并最小化通氣口和排泄閥的數(shù)量。此處箭頭表示一種流體流動(dòng)布置方式。
[0057]在圖3中，示出了兩個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，各加強(qiáng)結(jié)構(gòu)從第一側(cè)邊緣216向第二側(cè)邊緣218橫過管屏的第一面222和第二面224延伸。在此，第一加強(qiáng)結(jié)構(gòu)401處于第一支承高度225處，第二加強(qiáng)結(jié)構(gòu)402處于第二支承高度226處。這兩個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)平行布置。如以下進(jìn)一步解釋的，各加強(qiáng)結(jié)構(gòu)由兩個(gè)支承組件形成，其中在管屏的每個(gè)面上有一個(gè)支承組件。各支承組件都包括支承管。在此，在該第一面上的支承管400是可見的。支承管406在第二面上提供加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。
[0058]一般地，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的數(shù)量可以取決于承受風(fēng)力和地震載荷的管屏的最大非支承長(zhǎng)度。在此方面，管屏210可以考慮為分成上區(qū)230、中區(qū)232和下區(qū)234，這些區(qū)一般(但非必需)將該管屏的暴露部分沿其高度分成相等的區(qū)。圖中示出了處于上區(qū)230中的第一加強(qiáng)結(jié)構(gòu)401和處于下區(qū)234中的第二加強(qiáng)結(jié)構(gòu)402。換句話說，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)通常不定位在中區(qū)。這使得加強(qiáng)結(jié)構(gòu)在峰值熱流區(qū)外，并且降低了它們的工作溫度。應(yīng)當(dāng)考慮的是，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)包括會(huì)由某種傳熱流體冷卻的支承管，該種傳熱流體可以與穿過管屏的傳熱流體相同或不同。例如，使用油或水可以消除啟動(dòng)或停機(jī)期間熔鹽在加強(qiáng)結(jié)構(gòu)中凝固的可能性。在此，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)被描述為由連接到上集管242和下集管250的支承管400部分形成，其使用的傳熱流體與穿過管屏210的傳熱流體相同。加強(qiáng)結(jié)構(gòu)401、402是在管屏210的表面222上延伸的支承管400的部分。該線路被最終設(shè)計(jì)成最小化溫度和應(yīng)力、允許加強(qiáng)結(jié)構(gòu)獨(dú)立熱膨脹并且最小化啟動(dòng)期間流體凝固的可能性。該加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的外表面可以被涂漆或涂覆成降低/最小化吸熱。
[0059]在圖4中，結(jié)構(gòu)支承架(不可見；參見圖2)被示出為安裝有熱罩，熱罩以保護(hù)該設(shè)計(jì)的某些零件不暴露于來自定日鏡的集中陽(yáng)光。結(jié)構(gòu)支承架300在圖4中不可見，但在圖2中可見。在此，第一熱罩340構(gòu)造出(框出形成)管屏210的第一面222。而第二熱罩360 (不可見；參見圖5)構(gòu)造出管屏的第二面224。在此方面，熱罩340包括內(nèi)邊緣342，內(nèi)邊緣342形成該熱罩中的窗口，通過該窗口可以看到管屏210。虛線示出了管屏210、上集管242和下集管250的輪廓。如所示，該熱罩的內(nèi)邊緣342抵接管屏的側(cè)邊緣216、218，但是也可以布置成在管屏的該熱罩和側(cè)邊緣之間具有空隙以減少熱量向熱罩上的溢出。各熱罩340、360也可以考慮為都具有上表面、第一側(cè)表面、第二側(cè)表面和下表面。第一熱罩和第二熱罩一般由耐熱材料制成。熱罩也可以涂覆或油漆上反射高溫白漆以減少/最小化吸熱和/或工作溫度。
[0060]圖5是太陽(yáng)能接收器的外部側(cè)視圖。在此，第一熱罩340和第二熱罩360是可見的。圖中也示出了暴露的第一面222和暴露第二面224。在此示出的結(jié)構(gòu)支承架的基底302寬于該結(jié)構(gòu)支承架的頂端304，此提供了額外的穩(wěn)定性。應(yīng)當(dāng)注意的是，熱罩370也處于結(jié)構(gòu)支承架300的側(cè)部上。
[0061]如圖3中所示，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)用以支承并加強(qiáng)管屏。圖6至圖8A是加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例性實(shí)施例的不同視圖。圖6是該示例性實(shí)施例的平面圖(即俯視圖)。圖7是該示例性實(shí)施例的側(cè)部剖視圖。圖8是該示例性實(shí)施例的前視圖。圖8A是其立體圖。
[0062]參照?qǐng)D6，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)401由定位于該管屏相對(duì)的兩個(gè)暴露面上的第一支承組件410和第二支承組件470形成。(返回參照?qǐng)D3，第一支承組件410是支承管400的部分，第二支承組件470是支承管406的部分。)各支承組件410包括支承管420、水平凸緣430和扇貝形棒440。支承管420應(yīng)考慮為中空的并允許冷卻流體從中穿過。水平凸緣430從該支承管向內(nèi)朝向管屏210延伸。水平凸緣430內(nèi)具有槽432。如所示，兩個(gè)支承組件上的水平凸緣430、472彼此相對(duì)。扇貝形棒440具有接合管屏210的波狀表面和在相對(duì)的表面上的凸耳448。該扇貝形棒由穿過凸耳448和槽432的銷450連接到該支承管。該扇貝形棒由穿過焊接到某些屏管上的凸耳454的銷452被緊密地保持(但未固定)到屏管460上，并且該扇貝形棒接合一個(gè)或多個(gè)屏管。將扇貝形棒440保持在管460和銷452之間的凸耳454相對(duì)將扇貝形棒440連接到支承管420的凸耳448偏離。此允許屏管和扇貝形棒沿豎直方向獨(dú)立于相對(duì)固定(豎直方向上)的支承組件進(jìn)行一致的熱膨脹。保護(hù)性套筒446可以定位在所示屏管和扇貝形棒之間以當(dāng)扇貝形棒和屏管之間發(fā)生任何相對(duì)運(yùn)動(dòng)(滑動(dòng)接觸)時(shí)保護(hù)管免于磨損和/或刨削。應(yīng)當(dāng)注意的是，在此只描述了一對(duì)凸緣和凸耳430、478，但是在各支承組件上可以具有其它的凸緣和凸耳以防止屏扭轉(zhuǎn)并保持屏之間的對(duì)齊。類似地，只示出了附連到支承管420的一個(gè)扇貝形棒440，但是可以沿該支承管使用多個(gè)扇貝形棒，以例如當(dāng)寬屏內(nèi)或?qū)捚林g的管之間的豎直熱膨脹有大的差異時(shí)，按需要加強(qiáng)單個(gè)寬的寬屏或多個(gè)寬屏。而且，各扇貝形棒440可以具有多個(gè)凸耳448。該加強(qiáng)結(jié)構(gòu)可以由結(jié)構(gòu)支承架(參見圖3)支承。支承管可以附連或連接到該支承架的豎直柱，雖然未按此方式示出這些豎直柱。
[0063]該加強(qiáng)結(jié)構(gòu)允許管屏內(nèi)各管進(jìn)行獨(dú)立熱膨脹，并且允許加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和支承管進(jìn)行獨(dú)立熱膨脹。扇貝形棒和支承管之間的銷/槽布置允許支承管以獨(dú)立于管屏中管的徑向膨脹方式而進(jìn)行軸向膨脹。(注意:支承管的軸線垂直于管屏中的管的軸線)。
[0064]上述支承系統(tǒng)允許各管460以各管間具有最小空隙的、各管正切的方式進(jìn)行布置。此降低了穿過空隙的光的能量損失，并且因此增加了接收器的吸熱和效率。在此可以看到各管460，它們的中部462沿該管屏的中線405。也可以考慮對(duì)該管的布局進(jìn)行其它變型。
[0065]現(xiàn)在參照?qǐng)D7，在一些實(shí)施例中，支承組件的支承管420的直徑可以與管屏的任一管460的直徑不同，以使支承管具有額外剛度，并且用以加強(qiáng)該屏，并遮蓋與該支承組件相關(guān)聯(lián)的零件，由此降低零件的工作溫度。在一些實(shí)施例中，支承管的直徑425大于管屏中任一管460的直徑465。支承管420可以認(rèn)為具有內(nèi)表面422和外表面424，其中，外表面暴露于來自定日鏡的反射陽(yáng)光中?？梢酝扛不蛴推嵩撝С泄艿耐獗砻?24以減少/最小化吸熱和/或工作溫度。
[0066]參照?qǐng)D3，具體可以考慮加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的至少三種變型。第一，組成加強(qiáng)結(jié)構(gòu)401、402的支承管400、406連接到上集管242和下集管250，使得它們使用與流過管屏210的流體相同的傳熱流體。然而，可以考慮支承管使用不同冷卻流體的其它實(shí)施例。此可以通過例如將各支承管連接到獨(dú)立的集管上而實(shí)現(xiàn)。第二，在此示出的支承管400為加強(qiáng)結(jié)構(gòu)401、402提供支承組件。在其它實(shí)施例中，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)可以使用獨(dú)立的支承管制得。例如，支承管可以橫過第一支承高度225延伸，但是不橫過第二支承高度226上延伸回來；如果必要，不同的支承管可以用于第二支承高度226處的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。第三，如所示，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)401使用兩個(gè)獨(dú)立的支承管400、406。可以構(gòu)想只有一個(gè)支承管用于加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的其它實(shí)施例。這可以例如通過將支承管形成為環(huán)繞管屏的長(zhǎng)方形環(huán)面(torus)而實(shí)現(xiàn)。該單個(gè)支承管會(huì)提供與屏的第一表面相鄰的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)401，然后包裹處于相同高度上的屏，并提供與屏的另一表面相鄰的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。在第二加強(qiáng)結(jié)構(gòu)高度402處也可以通過相同的支承管或不同的支承管來實(shí)現(xiàn)。
[0067]也應(yīng)當(dāng)注意的是，在圖3中，各支承管在同一側(cè)上連接到管屏的上集管和下集管。例如支承管400沿第一側(cè)邊緣216同時(shí)連接到上集管242和下集管250。應(yīng)當(dāng)理解的是，此可以是不同的。例如，如果僅有一個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，那么支承管400可以沿第一邊緣216連接到上集管242，然后橫過第一表面并沿第二側(cè)邊緣218連接到下集管。
[0068]圖9是該管屏的放大正視圖，其中移除了加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。一般而言，管屏500包括多個(gè)管程510，在此示出了四個(gè)管程。各管程都包括彼此平行的一個(gè)或多個(gè)管512。管512在入口集管514和出口集管516之間通過以形成來自定日鏡的、聚焦的太陽(yáng)能所能夠被導(dǎo)向到的體部或壁部537。管程510使用跨接管502互連。管程510在豎直方向或軸向上被組織成使得傳熱流體沿交替上下方向流過管程，此以箭頭505表示。在流動(dòng)方向上的這種變化方式在本文中稱作蜿蜒流道(蛇形流道)。
[0069]該流道開始于入口 504，并終止于出口 506。應(yīng)當(dāng)注意的是，如果具有偶數(shù)個(gè)管程510，那么可以沿管屏500的共同邊緣508或504定位入口 504和出口 506?？商鎿Q地，如果使用了奇數(shù)個(gè)管程，那么可以在管屏500的相對(duì)邊緣508或544上定位入口 504和出口506。換句話說，按照接收器的設(shè)計(jì)需要，入口和出口獨(dú)立地定位在頂部邊緣544或底部邊緣508處。如在此所述，入口 504和出口 506都沿頂部邊緣544進(jìn)行定位。
[0070]入口集管是相對(duì)于流動(dòng)方向定義的。因此，對(duì)于管程530，集管531被考慮為入口集管，而集管532被考慮為出口集管。然而，對(duì)于鄰近的管程540，集管542被考慮為入口集管，而集管541被考慮為出口集管。管程的集管也可以被指定為上集管531、541、551、561和下集管532、542、552、562，其中上集管定位在下集管的上方。換句話說，一套集管532、542、552,562定位在下平面508中，而另一套集管531、541、551、561定位在上平面544中。
[0071]再參照管程530，管536形成體部537。各管緊密間隔并且彼此平行。上集管531具有寬度533，而下集管532具有寬度534。在一些考慮的實(shí)施例中，并且如所示，體部537的寬度538可以大于集管的寬度533、534。換句話說，體5部37可以比下集管532和上集管531寬。寬度是在水平方向上測(cè)量的。各管屏的上集管和下集管的寬度相同。體部537的寬度與下集管和上集管532、531的寬度之間的比值可以至少為1.01:1，并且可以在1.01至1.5的范圍內(nèi)。此允許相鄰管屏的各邊緣管之間的間隔與一個(gè)管屏內(nèi)各管之間的緊密間隔相同。在這樣的實(shí)施例中，相鄰管屏的上集管會(huì)在側(cè)向上彼此隔開。相鄰管屏的下集管也會(huì)在側(cè)向上彼此隔開。此可以允許管屏由于工作溫度不同而相對(duì)彼此進(jìn)行不同程度的膨脹。
[0072]圖10示出了流體流過雙重暴露吸熱屏600的示意圖。開始，上引管670從冷儲(chǔ)存罐652中提供冷流體到入口容器660中，例如，“冷”熔鹽可以從溫度大約為550° F的冷儲(chǔ)存罐中被泵送。入口管672流體地將入口容器660連接到管屏入口 674。圖中也示出了位于管程之間的跨接管696。出口管678流體地將管屏出口 676連接到出口容器662。傳熱流體(HTF)可以從入口容器660流過管屏684到達(dá)出口容器662。下引管688從出口容器662向下引回到水平面，在此處，“熱”流體可以流入熱儲(chǔ)存罐650中。
[0073]入口容器660是可選擇的并且不是必要的，圖中使用虛線示出，例如，如果傳熱流體是蒸汽/水時(shí)。出口管678和出口容器662也是可選擇的并且不是必要的，其由虛線示出。如果沒有出口容器，傳熱流體從管屏出口 676通過出口管691直接流到下引管688。旁路管線690也將上引管670連接到下引管688。如果需要，該旁路流道可以阻止傳熱流體流過管屏684。
[0074]此完成了能量收集過程。在傳熱流體中所儲(chǔ)存的熱能可以用于產(chǎn)生蒸汽和電能。例如，此可通過將熱的傳熱流體從熱儲(chǔ)存罐650泵送通過熱交換器654的殼側(cè)而實(shí)現(xiàn)。水進(jìn)入熱交換器654的管側(cè)并轉(zhuǎn)化成蒸汽。蒸汽可以被送到汽輪機(jī)656，汽輪機(jī)656驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)658。然后，離開熱交換器的、較冷的傳熱流體返回到冷儲(chǔ)存罐652中，在此，該傳熱流體被泵送到接收器以重復(fù)上述能量收集過程。
[0075]對(duì)于熔鹽接收器，管屏必須是充分可排放的并且是可通風(fēng)的。當(dāng)日落而不使用時(shí)或有效太陽(yáng)能太低時(shí)，該接收器通常被排放。熔鹽在接近430° F(221°C，494° K)的溫度時(shí)凝固。如果不排放，鹽可能在管內(nèi)凝結(jié)，阻塞接收器并且可能使管破裂。如在此所看到的，太陽(yáng)能接收器可以包括用于各獨(dú)立流道的通氣閥692，這些通氣閥都通過下引管688的頂部進(jìn)行通氣。該通氣閥通常定位在下引管688的頂部附近，并且也示出的通氣管線694將各流道連接到下引管。通常為每對(duì)管程設(shè)置一個(gè)排泄閥697，并且排泄閥697定位在管程的下方。排泄管線698也被示出了，并且連接到下引管688，使得存在于管屏中的熔鹽被排出并流入下引管688。通氣閥和排泄閥是自動(dòng)控制的。
[0076]應(yīng)當(dāng)注意到，在圖10中，所示各管為相對(duì)直的流道。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，它們?cè)诓贾梅绞胶烷L(zhǎng)度上的實(shí)際設(shè)計(jì)由適應(yīng)太陽(yáng)能接收器工作期間由于熱膨脹和收縮所引起的預(yù)期運(yùn)動(dòng)所需的撓性程度決定。因此，可能的是，其它彎曲或長(zhǎng)度是必要的，以提供這樣的撓性。
[0077]只有一個(gè)暴露面的傳統(tǒng)太陽(yáng)能接收器布置方式的問題是，如果管失效了，那么管屏中只有受限的入口能接觸這些管。返回來參照?qǐng)D1，這樣的太陽(yáng)能接收器通常繞支承結(jié)構(gòu)360°都具有屏，而支承結(jié)構(gòu)只留下一側(cè)用于接觸該管屏(即內(nèi)側(cè))。另外，參照?qǐng)D1A和圖1B，隔熱部和擋光板的存在增加了完成管屏修理所需要的維護(hù)時(shí)間。本發(fā)明的兩側(cè)吸熱屏允許具有沿上邊緣、下邊緣和兩個(gè)側(cè)邊緣的維護(hù)入口，由此提供了繞這些管360°的、用以移除失效管并插入新的替代管的入口。另外，在集管和管屏之間的管一管焊接部處于防熱區(qū)域內(nèi)(參見圖5)。由于在新的焊接中焊補(bǔ)材料比管壁厚，所以這對(duì)于降低管溫度是必要的。
[0078]傳統(tǒng)太陽(yáng)能接收器通常使用非常薄的管之間的管一管對(duì)接焊。由于新焊/補(bǔ)焊位于集中陽(yáng)光之外，所以可以使用不同的管聯(lián)接件。在圖11中可以看到一個(gè)這樣的修補(bǔ)管聯(lián)接件。該修補(bǔ)聯(lián)接件在替換失效管時(shí)比焊接容易很多。在此示出了集管750，其中來自前管(即失效管)的集管的管殘端(管柱)760從該集管延伸。該前集管的管殘端在線762處終止，線762可以根據(jù)原始管的失效位置而在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行切割。前述管殘端是之前現(xiàn)有管的未失效部分。新的替代管780抵接到現(xiàn)場(chǎng)切割的線762處。補(bǔ)焊管聯(lián)接件770用以包繞該管殘端和替代管的端部，類似于將兩個(gè)管插入圓筒形套筒。然后可以使用現(xiàn)場(chǎng)焊接將修改管聯(lián)接件770分別結(jié)合到管殘端760和替代管780 (如使用角焊)。該修補(bǔ)管聯(lián)接件770定位在熱罩后部，并且不暴露于來自定日鏡的陽(yáng)光。
[0079]管屏可以使用諸如從圖6至圖8所看到的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的不同裝置來加強(qiáng)。另一加強(qiáng)結(jié)構(gòu)可以定位在吸熱屏的熱罩保護(hù)區(qū)中。此在圖12中示出。在此示出的下集管250具有集管殘端720。該集管殘端720具有外徑722和內(nèi)徑724。圖中還示出了管屏中的壁管700。該管具有外徑712和內(nèi)徑714。管殘端720的內(nèi)徑724與管710的內(nèi)徑714相同。然而，管殘端的外徑722大于管710的外徑712。換句話說，管殘端720的壁的厚度707大于管710的厚度705。使用角焊將管殘端720和管710焊接在一起。換種說法，它們?cè)诤穸壬暇哂胁贿B續(xù)的改變。較重的和較厚的壁管會(huì)增加上集管和下集管之間的管屏的剛度，允許管屏具有更長(zhǎng)的光暴露區(qū)域。另外，任何支承夾具或焊接部都可能由于管較厚而較大且較牢固。
[0080]圖13示出了可替換的熱罩設(shè)計(jì)。在圖4中，熱罩340的內(nèi)邊緣342抵接管屏的側(cè)邊緣216、218。在此，管屏的側(cè)邊緣216、218和熱罩的內(nèi)邊緣342之間具有空隙和敞開空間201。該敞開空間造成獨(dú)立式的管屏。該布置方式允許定日鏡在管屏的整個(gè)寬度方向上更均勻地聚焦，此一般需要一些定日鏡朝向管屏邊緣聚焦。該敞開空間提供了可以減少集中陽(yáng)光溢出到熱罩上的緩沖。替代地，集中的陽(yáng)光能夠穿過該敞開空間，雖然這可能被考慮成能量損失。更詳細(xì)地，熱罩的內(nèi)邊緣342包括上邊緣344、下邊緣346、第一側(cè)邊緣348和第二側(cè)邊緣350。在該熱罩的內(nèi)側(cè)邊緣216、218和管屏的側(cè)邊緣348、350之間存在有敞開空間201。在具體實(shí)施例中，該敞開空間的寬度至少是管屏寬度的1%。在此，支承管400和406也是可見的。
[0081]設(shè)計(jì)太陽(yáng)能接收器的另一設(shè)想是這樣的方案，即傳熱流體(HTF)由于例如失去工廠供電或失去用于將傳熱流體移動(dòng)通過太陽(yáng)能接收器的泵而停止流過管屏。在此方案中，定日鏡仍舊全部聚焦在該太陽(yáng)能接收器的管屏上。定日鏡不能立即散焦，而且由于沒有傳熱流體流，較高的熱通量會(huì)快速地使管屏過熱。
[0082]在從1998年I月至1999年4月之間運(yùn)行的、被稱作“太陽(yáng)能二號(hào)”(Solar Two)的現(xiàn)有太陽(yáng)能接收器中，入口和出口傳熱流體容器用作緩沖器。入口容器由具有足夠高的壓強(qiáng)的壓縮空氣壓迫，以持續(xù)地將包含在入口容器的傳熱流體流過足夠長(zhǎng)的管屏，由此允許定日鏡不聚焦于該接收器上。
[0083]圖14和圖15描述了本發(fā)明的太陽(yáng)能接收器設(shè)計(jì)所容許的另一種布置方式。在此，熱罩340包括上表面352、第一側(cè)面354和第二側(cè)面356。而且,在熱罩中存在有窗口或孔355，通過該窗口或孔355，可以看到管屏210。遮蔽簾750定位在管屏210上方的第一熱罩上表面352的外部。在此，該遮蔽簾在儲(chǔ)備位置被卷起。該遮蔽簾可以由諸如瓷釉涂布等耐高溫材料制成。用以導(dǎo)引該遮蔽簾的裝置752定位在該熱罩的第一側(cè)面354和第二側(cè)面356上。如圖15所看到的，遮蔽簾也可以定位在第二熱罩360上的第二側(cè)。在圖14中支承管400和406也是可見的。
[0084]如果存在跳閘情況，那么遮蔽簾會(huì)被釋放，并且在管屏前方落下以阻擋來自定日鏡的集中陽(yáng)光。此會(huì)保護(hù)管屏免于過熱，直到定日鏡不聚焦于該接收器，由此消除了入口容器的必要。該太陽(yáng)能接收器設(shè)計(jì)的一個(gè)有益效果是可以積極地導(dǎo)引該遮蔽簾的邊緣以拉下該遮蔽簾，并且保持該遮蔽簾不受風(fēng)吹的影響，而風(fēng)吹可能會(huì)揭開管屏的某些部分。在此，該遮蔽簾可以延伸到管屏的寬度外。因此，該遮蔽簾的邊緣可以例如通過導(dǎo)軌(如庫(kù)門一樣)或使用導(dǎo)引纜線來進(jìn)行導(dǎo)引。在此，所示導(dǎo)引裝置為通過熱罩的軌道758，并帶有附連到該遮蔽簾的纜線。此也保護(hù)用于在管屏上方拉下遮蔽簾的構(gòu)件。例如，該遮蔽簾的底部邊緣可以是加重的。可替換地，纜線可以用以從側(cè)部拉下遮蔽簾。
[0085]圖16是示出了放下遮蔽簾的正視圖。所示的該遮蔽簾750正在被放下大約一半。該遮蔽簾的底部邊緣是加重的(附圖標(biāo)記為754)。導(dǎo)引纜線756沿纜線軌道758延伸，并且附連到該遮蔽簾的底角處。
[0086]已參照示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明。明顯地，在閱讀和理解了前述【具體實(shí)施方式】后，其他人可以進(jìn)行修改和變動(dòng)。意圖是如果這些修改和變動(dòng)落在所附權(quán)利要求或等同內(nèi)容的范圍內(nèi)，那么本發(fā)明應(yīng)理解為包括所有這些修改和變動(dòng)。
【權(quán)利要求】
1.一種雙重暴露的吸熱屏，包括: 管屏，所述管屏包括用以遞送傳熱流體的多個(gè)豎直管，其中，所述多個(gè)豎直管由至少一個(gè)上集管和至少一個(gè)下集管互相連通，并且其中，所述管屏具有第一暴露面、相對(duì)的第二暴露面、上邊緣、下邊緣、第一側(cè)邊緣和第二側(cè)邊緣；和 結(jié)構(gòu)支承架，所述結(jié)構(gòu)支承架沿所述管屏的所述上邊緣、所述第一側(cè)邊緣和所述第二側(cè)邊緣鋪設(shè)； 其中，所述管屏中的至少一個(gè)管通過包繞所述至少一個(gè)管和先前集管的管殘端的修補(bǔ)聯(lián)接件而連接到所述至少一個(gè)上集管或所述至少一個(gè)下集管。
2.如權(quán)利要求1所述的雙重暴露的吸熱屏，其特征在于，所述修補(bǔ)聯(lián)接件處于安裝到所述結(jié)構(gòu)支承架上的熱罩的后部，并且所述修補(bǔ)聯(lián)接件不暴露于直射陽(yáng)光。
3.如權(quán)利要求1所述的雙重暴露的吸熱屏，其特征在于，還包括第一加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述第一加強(qiáng)結(jié)構(gòu)在第一支承高度處從所述管屏的所述第一側(cè)邊緣到所述第二側(cè)邊緣橫過所述第一暴露面和所述第二暴露面延伸。
4.如權(quán)利要求3所述的雙重暴露的吸熱屏，其特征在于，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)由第一支承組件和第二支承組件形成，各所述支承組件包括: 支承管； 從所述支承管延伸并在內(nèi)部具有槽的水平凸緣；以及 接合所述管屏的一個(gè)或多個(gè)豎直管并具有至少一個(gè)凸耳的扇貝形棒，所述扇貝形棒由穿過所述至少一個(gè)凸耳和所述水平凸緣的所述槽的銷而接合所述水平凸緣。
5.如權(quán)利要求4所述的雙重暴露的吸熱屏，其特征在于，各所述支承組件的所述支承管具有不同于所述管屏中任意管的直徑。
6.如權(quán)利要求3所述的雙重暴露的吸熱屏，其特征在于，還包括第二加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述第二加強(qiáng)結(jié)構(gòu)在第二支承高度處從所述管屏的所述第一側(cè)邊緣到所述第二側(cè)邊緣橫過所述第一暴露面和所述第二暴露面延伸。
7.如權(quán)利要求6所述的雙重暴露的吸熱屏，其特征在于，所述第一支承高度和所述第二支承高度不處于所述管屏的中區(qū)。
8.—種雙重暴露的吸熱屏，包括: 管屏，所述管屏包括用以遞送傳熱流體的多個(gè)豎直管，其中，所述多個(gè)豎直管由至少一個(gè)上集管和至少一個(gè)下集管互相連通，并且其中，所述管屏具有第一暴露面、相對(duì)的第二暴露面、上邊緣、下邊緣、第一側(cè)邊緣和第二側(cè)邊緣；和 結(jié)構(gòu)支承架，所述結(jié)構(gòu)支承架沿所述管屏的所述上邊緣、所述第一側(cè)邊緣和所述第二側(cè)邊緣延伸； 其中，所述管屏包括連結(jié)到位于所述至少一個(gè)上集管或所述至少一個(gè)下集管上的集管的管殘端的至少一個(gè)管，所述集管的管殘端的外徑大于所述至少一個(gè)管的中部外徑。
9.如權(quán)利要求8所述的雙重暴露的吸熱屏，其特征在于，所述至少一個(gè)管的內(nèi)徑與所述集管的管殘端的內(nèi)徑相等。
10.一種雙重暴露的吸熱屏，包括: 管屏，所述管屏包括用以遞送 傳熱流體的多個(gè)豎直管，其中，所述多個(gè)豎直管由至少一個(gè)上集管和至少一個(gè)下集管互相連通，并且其中，所述管屏具有第一暴露面、相對(duì)的第二暴露面、上邊緣、下邊緣、第一側(cè)邊緣和第二側(cè)邊緣；和 結(jié)構(gòu)支承架，所述結(jié)構(gòu)支承架沿所述管屏的所述上邊緣、所述第一側(cè)邊緣和所述第二側(cè)邊緣延伸； 所述結(jié)構(gòu)支承架包括適合所述管屏的所述第一暴露面的第一熱罩，在所述第一熱罩和所述管屏之間存在有敞開空間。
11.一種雙重暴露的吸熱屏，包括: 管屏，所述管屏包括用以遞送傳熱流體的多個(gè)豎直管，其中，所述多個(gè)豎直管由至少一個(gè)上集管和至少一個(gè)下集管互相連通，并且其中，所述管屏具有第一暴露面、相對(duì)的第二暴露面、上邊緣、下邊緣、第一側(cè)邊緣和第二側(cè)邊緣； 結(jié)構(gòu)支承架，所述結(jié)構(gòu)支承架沿所述管屏的所述上邊緣、所述第一側(cè)邊緣和所述第二側(cè)邊緣延伸； 其中，所述結(jié)構(gòu)支承架包括構(gòu)造出所述管屏的所述第一暴露面的第一熱罩，所述第一熱罩包括上表面、第一側(cè)表面和第二側(cè)表面； 遮蔽簾，所述遮蔽簾位于所述管屏上方的所述第一熱罩的上表面上；以及 用以導(dǎo)引遮蔽簾的裝置，所述用以導(dǎo)引遮蔽簾的裝置定位在所述熱罩的所述第一側(cè)表面和所述第二側(cè)表面上。
12.如權(quán)利要求11所述的雙重暴露的吸熱屏，其特征在于，所述遮蔽簾具有足夠覆蓋整個(gè)所述管屏的長(zhǎng)度。
13.如權(quán)利要求11所述的雙重暴露的吸熱屏，其特征在于，所述用以導(dǎo)引遮蔽簾的裝置包括導(dǎo)軌或纜線。
14.如權(quán)利要求11所述的雙重暴露的吸熱屏，其特征在于，所述遮蔽簾的底部邊緣包括加重物。
【文檔編號(hào)】F24J2/24GK103946643SQ201280056209
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月16日
【發(fā)明者】D·L·克拉夫特, D·T·瓦西盧克, J·A·珀?duì)栃粮? J·M·馬歇爾 申請(qǐng)人:巴布科克和威爾科克斯能量產(chǎn)生集團(tuán)公司