專利名稱：太陽能熱系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
一般而言，本發(fā)明涉及的是一種太陽能熱系統(tǒng)。
背景技術：
眾所周知的是，熱能系統(tǒng)一般是通過燃燒礦物燃料來產(chǎn)生熱能。這些熱能系統(tǒng)通過熱氣體，例如，空氣，或者是被加熱的蒸汽，典型的是水蒸汽，的形式來將熱量提供給熱能的消耗系統(tǒng)。除此之外，被加熱的蒸汽可以在蒸汽渦輪機中發(fā)生膨脹，以便能夠其中產(chǎn)生電能。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的實施方案，在此提供的是一種太陽能熱系統(tǒng)，包括至少一個太陽能系統(tǒng)，該太陽能系統(tǒng)包括流經(jīng)其中的太陽能熱系統(tǒng)的工作流體，和太陽能接收器，其用于通過照射到太陽能接收器上的太陽能輻射來對太陽能系統(tǒng)的工作流體進行加熱，和熱能系統(tǒng)，熱能系統(tǒng)與太陽能系統(tǒng)流體連通并收集被加熱的太陽能系統(tǒng)的工作流體，以便能夠產(chǎn)生熱能。對應地，太陽能輻射被反射圓盤聚集在儀器，反射圓盤被配置用于在太陽能輻射照射到太陽能接收器之前將太陽能輻射聚集在一起。除此之外，太陽能系統(tǒng)的工作流體選自由空氣、水、氦氣、熔鹽、有機流體、油和二氧化碳所組成的組。根據(jù)本發(fā)明的實施方案，熱能系統(tǒng)適用于汽化、加熱殺菌、干燥、對含有產(chǎn)物的聚合物進行干燥、向消耗蒸汽的系統(tǒng)提供蒸汽、控制固體干燥劑系統(tǒng)或者吸收制冷的加熱。除此之外，熱能系統(tǒng)包括用于發(fā)電的蒸汽渦輪機。更進一步說，熱能適用于助推蒸汽渦輪機。 而且，熱能適合用于助推包含在聯(lián)合循環(huán)的燃氣系統(tǒng)中的水蒸汽渦輪機。根據(jù)本發(fā)明的另外一個實施方案，太陽能系統(tǒng)是一種開環(huán)系統(tǒng)或者一種閉環(huán)系統(tǒng)。除此之外，熱能系統(tǒng)是一種開環(huán)系統(tǒng)或者是一種閉環(huán)系統(tǒng)。對應地，太陽能熱系統(tǒng)被配置用于將太陽能系統(tǒng)的工作流體引導到至少一個熱交換器中。更進一步說，熱能系統(tǒng)包括產(chǎn)生蒸汽的循環(huán)。而且，熱能系統(tǒng)包括蒸汽渦輪機，該蒸汽渦輪機具有用于使蒸汽能在其中流動的為數(shù)眾多的輸入口。仍是根據(jù)本發(fā)明的又一個實施方案，太陽能系統(tǒng)包括用于發(fā)電的渦輪機。除此之外，太陽能系統(tǒng)包括用于發(fā)電的燃氣式渦輪機。對應地，太陽能系統(tǒng)包括壓縮機，該壓縮機被配置用于在太陽能系統(tǒng)的工作流體進入到太陽能接收器之前對其進行壓縮。更進一步說，在太陽能接收器和燃氣式渦輪機的中間配置燃燒室。而且，太陽能熱系統(tǒng)包括儲存熱量的組件，該儲存熱量的組件被配置用于選擇性地儲存至少一部分被加熱的太陽能系統(tǒng)的工作流體。仍然是根據(jù)本發(fā)明的另外一個實施方案，熱能系統(tǒng)通過熱交換器與太陽能系統(tǒng)進行流體連通。除此之外，熱轉(zhuǎn)移的流體在熱交換器中被太陽能系統(tǒng)的工作流體加熱，被加熱的熱轉(zhuǎn)移的流體被提供用于對產(chǎn)生蒸汽的循環(huán)中的流體進行加熱。對應地，熱轉(zhuǎn)移的流體
是空氣。因此，根據(jù)本發(fā)明的又一個實施方案，在此提供的是一種太陽能熱系統(tǒng)，其包括至少一個太陽能系統(tǒng)，該太陽能系統(tǒng)包括從其中流過的太陽能系統(tǒng)的工作流體，和太陽能接收器，該太陽能接收器用于通過照射到太陽能接收器上的太陽能輻射對太陽能系統(tǒng)的工作流體進行加熱，和與太陽能系統(tǒng)流體連通的熱能系統(tǒng)，該熱能系統(tǒng)是用于通過被加熱的太陽能系統(tǒng)的工作流體來提供所產(chǎn)生的熱能。 因此，根據(jù)本發(fā)明的又一個實施方案，在此提供的是一種熱能消耗系統(tǒng)，其操作用于消耗由與至少一個太陽能系統(tǒng)流體連通的熱能系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱能，太陽能系統(tǒng)包括從其中流過的太陽能系統(tǒng)的工作流體，和太陽能接收器，該太陽能接收器用于通過照射到太陽能接收器上的太陽能輻射對太陽能系統(tǒng)的工作流體進行加熱，太陽能系統(tǒng)的工作流體被熱能系統(tǒng)收集從而產(chǎn)生熱能。


本發(fā)明的主題將通過結(jié)合以下的附圖和說明書中詳細的描述而獲得更為全面的解釋和理解，

如下附圖IA和附圖IB都是根據(jù)本發(fā)明的實施方案所構(gòu)建和操作的太陽能熱系統(tǒng)的簡化的示意圖的舉例說明；附圖2A和附圖2B都是根據(jù)本發(fā)明的另外一個實施方案所構(gòu)建和操作的太陽能熱系統(tǒng)的簡化的示意圖的舉例說明；附圖3A和附圖:3B都是根據(jù)本發(fā)明的又一個實施方案所構(gòu)建和操作的太陽能熱系統(tǒng)的簡化的示意圖的舉例說明；附圖4A和附圖4B仍然是根據(jù)本發(fā)明的又一個實施方案所構(gòu)建和操作的太陽能熱系統(tǒng)的簡化的示意圖的舉例說明；附圖5A和附圖5B都是根據(jù)本發(fā)明的進一步的實施方案所構(gòu)建和操作的太陽能熱系統(tǒng)的簡化的示意圖的舉例說明；附圖6A和附圖6B都是根據(jù)本發(fā)明的進一步的實施方案所構(gòu)建和操作的太陽能熱系統(tǒng)的簡化的示意圖的舉例說明；附圖7A和附圖7B仍然是根據(jù)本發(fā)明的進一步的實施方案所構(gòu)建和操作的太陽能熱系統(tǒng)的簡化的示意圖的舉例說明；附圖8A和附圖8B都是根據(jù)本發(fā)明的又一個實施方案所構(gòu)建和操作的太陽能熱系統(tǒng)的簡化的示意圖的舉例說明；附圖9A和附圖9B都是根據(jù)本發(fā)明的另外一個實施方案所構(gòu)建和操作的太陽能熱系統(tǒng)的簡化的示意圖的舉例說明。
具體實施例方式在以下的描述中，本發(fā)明的主題的各個不同的方面將得以進行詳細的說明。出于進行清楚地解釋說明的目的，其中特殊的結(jié)構(gòu)和細節(jié)是為了幫助對本發(fā)明進行全面的理解而設定的。然而，對于本領域內(nèi)的任何一名普通技術人員而言，顯而易見的是，本發(fā)明也可以無需通過本文所描述的細節(jié)來實現(xiàn)，同時不會脫離于本發(fā)明的范圍。更進一步說，為了使本發(fā)明更為清晰，本領域內(nèi)眾所周知的技術特征可以省略和/或簡化。現(xiàn)在參考附圖1A-2B，它們是根據(jù)本發(fā)明的實施方案所構(gòu)建和操作的太陽能熱系統(tǒng)的簡化的示意圖的舉例說明。正如附圖IA所示，太陽能熱系統(tǒng)100包括太陽能系統(tǒng)102 和熱能系統(tǒng)104。通常情況下，太陽能系統(tǒng)102包括接收器120，該接收器操作用于加熱其中的工作流體。任何一種適當?shù)墓ぷ髁黧w，例如，舉例來說空氣、水、氦氣、熔鹽、油，任一的有機流體或者二氧化碳，都可以通過操作而在太陽能系統(tǒng)102和/或熱能系統(tǒng)104中進行流動。太陽能接收器120可以是任何一種適當?shù)谋辉O計用于通過照射在其上的被聚集的太陽能輻射來加熱工作流體的太陽能接收器。太陽能輻射可以通過任何一種適當?shù)奶柲苁占到y(tǒng)進行聚集。太陽能收集系統(tǒng)可以包括任何一種適當?shù)挠糜诰奂柲茌椛涞难b置，例如，使用跟蹤太陽能的集中器，例如，反射圓盤，反射槽，F(xiàn)resnel反射鏡，或者是日光反射裝置。在附圖1A-9B中所示的實施例那樣，跟蹤太陽能的集中器是一種反射圓盤124。太陽能系統(tǒng)102與熱能系統(tǒng)104相連通。熱能系統(tǒng)104可以接收來自任何數(shù)量的太陽能系統(tǒng)102的熱能。例如，上百個太陽能系統(tǒng)102可以將熱能提供給單個的熱能系統(tǒng) 104或者為數(shù)眾多的熱能系統(tǒng)104，正如下文中將要結(jié)合附圖IB所進行詳細說明的那樣。在附圖IA所顯示的實施方案中，太陽能熱系統(tǒng)100包括閉環(huán)回路的循環(huán)，盡管人們意識到開環(huán)回路的系統(tǒng)也是可以使用的，正如在附圖2A中所舉例說明的那樣。工作流體進入到接收器120中并在其中被加熱。被加熱的工作流體從接收器120 中排出并流入到熱能系統(tǒng)104中。之后，工作流體可以被再次引入到接收器120中，以便進行之后的再次加熱，并進一步以熱能的形式將熱能量提供給熱能系統(tǒng)104。可以使用風箱 130來確保工作流體繼續(xù)在接收器120和熱能系統(tǒng)104之間流動。值得注意的是，其中的工作流體是氣體，例如，空氣，可以提供風箱，以及其中的工作流體是液體，例如，水，可以提供泵，來確保工作流體的持續(xù)流動。進一步值得注意的是， 額外的風箱和/或泵可以增加到太陽能系統(tǒng)102和/或熱能系統(tǒng)104中，從而能夠確保工作流體可以持續(xù)流動。熱能系統(tǒng)104可以被設計用于將熱能提供給任何一種熱能消耗系統(tǒng)。在非限制性的實施例中，熱能系統(tǒng)104可以將熱能提供給工業(yè)系統(tǒng)，例如，食品系統(tǒng)。而且，熱能可以適用于汽化、加熱殺菌、或者是在化工工業(yè)或者是其他工業(yè)中使用的其他任何一種消耗熱量的工藝流程。熱能可以用于干燥、例如，對含有產(chǎn)物的聚合物進行干燥。熱能可以被引入到蒸汽渦輪機中用于發(fā)電。除此之外，熱能可以適用于助推蒸汽渦輪機，典型的是一種水蒸汽的渦輪機，例如，燃氣或者是燃煤的水蒸汽渦輪機，或者是包含在聯(lián)合循環(huán)的燃氣系統(tǒng)中的蒸汽渦輪機。更進一步說，熱能可以用于提供蒸汽或者系統(tǒng)消耗的蒸汽，例如，水蒸汽。熱能也可以用于控制固體干燥劑系統(tǒng)的加熱，例如，包含在空調(diào)系統(tǒng)中的干燥劑系統(tǒng)。熱能可以用于吸收制冷，例如，舉例來說，通過水蒸汽或者是通過被加熱的空氣來實現(xiàn)。更進一步說，熱交換器(沒有顯示)可以提供用于將熱能從太陽能系統(tǒng)102中轉(zhuǎn)移到其他的熱能系統(tǒng)中，正如在附圖3A-3B中所示。在非限制性的實施例中，工作流體是空氣，該空氣在大約100°C的溫度和大約 1. 2bar的壓力條件下進入到接收器120中。從接收器120中流出的工作流體的溫度是大約 600°C，壓力是 1. 18bar。值得期待的是，從接收器120中排出的工作流體的溫度是可以根據(jù)熱能消耗系統(tǒng)的特性進行選擇的。正如附圖IB所示，太陽能熱系統(tǒng)150可以包括為數(shù)眾多的太陽能系統(tǒng)102。盡管舉例說明的僅僅只是兩個太陽能系統(tǒng)，人們將會理解，實質(zhì)上可以使用任何數(shù)量的太陽能系統(tǒng)，典型的是，從十個到數(shù)百個太陽能系統(tǒng)。太陽能系統(tǒng)102中的每一個都能通過第一主管道160與熱能系統(tǒng)104熱連通，可以從為數(shù)眾多的太陽能系統(tǒng)102中的每一個中將工作流體轉(zhuǎn)移到熱能系統(tǒng)104中。第二主管道164被用于從熱能系統(tǒng)104中將工作流體轉(zhuǎn)移到為數(shù)眾多的太陽能系統(tǒng)102中的每一個內(nèi)。太陽能熱系統(tǒng)100和150中的部件，例如，太陽能接收器120和風箱130，都可以通過為數(shù)眾多的任何適當?shù)膶Ч苓B接起來?，F(xiàn)在參考附圖2A-2B，分別顯示的是太陽能熱系統(tǒng)200和250。太陽能熱系統(tǒng)200 類似于附圖IA中的太陽能熱系統(tǒng)100，其中太陽能熱系統(tǒng)100是一種閉環(huán)回路的系統(tǒng)，以及太陽能熱系統(tǒng)200是一種開環(huán)回路的系統(tǒng)。太陽能熱系統(tǒng)250類似于附圖IB中的太陽能熱系統(tǒng)150，其中太陽能熱系統(tǒng)150是一種閉環(huán)回路的系統(tǒng)和太陽能熱系統(tǒng)250是一種開環(huán)回路的系統(tǒng)。在非限制性的實施例中，流入的工作流體是空氣，該空氣在大氣的溫度和壓力的條件下流入到接收器120中。從接收器120中流出的工作流體的溫度是大約600°C，壓力大約為1.07bar。工作流體從熱能系統(tǒng)104流出到周圍大氣中的工作流體的溫度大約為90°C， 壓力值是周圍大氣壓值?，F(xiàn)在參考附圖3A和附圖3B，它們是根據(jù)本發(fā)明的另外一個實施方案所構(gòu)建和操作的太陽能熱系統(tǒng)的簡化的示意圖的舉例說明。正如附圖3A所示，太陽能熱系統(tǒng)300包括太陽能系統(tǒng)302和熱能系統(tǒng)304。太陽能系統(tǒng)302和熱能系統(tǒng)304相連通。熱能系統(tǒng)304可以接收來自任何數(shù)量的太陽能系統(tǒng)302的熱能。例如，上百個太陽能系統(tǒng)302可以將熱能提供給單個的熱能系統(tǒng) 304或者為數(shù)眾多的熱能系統(tǒng)304，正如下文中將要結(jié)合附圖:3B進行詳細說明的那樣。在附圖3A所顯示的實施方案中，太陽能熱系統(tǒng)300包括閉環(huán)回路的循環(huán)，盡管人們意識到開環(huán)回路的系統(tǒng)也是可以使用的。工作流體進入到接收器120中并在其中被加熱。被加熱的工作流體從接收器120 中排出并流入到熱能系統(tǒng)304的熱交換器310中。之后，工作流體可以被再次引入到接收器 120中，以便進行之后的再次加熱，并進一步以熱能的形式將熱能量提供給熱能系統(tǒng)304。 可以使用泵330來確保工作流體繼續(xù)在接收器120和熱能系統(tǒng)304之間進行流動。除此之外，膨脹箱334可以用于使工作流體在進入到接收器120之前進行膨脹，其中工作流體的溫度被提高?？梢赃x擇的是，可以避免使用膨脹箱334。熱交換器310被操作用于以熱的形式將熱能轉(zhuǎn)移到熱能消耗系統(tǒng)314中，這是通過從周圍大氣中流入到熱交換器310中的流體來實現(xiàn)的。流體在熱交換器310中被加熱并流入到熱能消耗系統(tǒng)314中。熱能消耗系統(tǒng)314被設計用于將熱能提供給任何一種熱能消耗系統(tǒng)，正如上文中結(jié)合附圖IA和附圖IB中的熱能系統(tǒng)104所進行描述的那樣。在非限制性的實施例中，工作流體是熔鹽，該熔鹽在大約220°C的溫度和大約 4. 5bar的壓力條件下進入到接收器120中。從接收器120中流出的工作流體的溫度是大約 600°C，壓力大約是4bar。進入到熱交換器310中的工作流體是空氣，該空氣的溫度大約是 80°C的溫度和壓力大約是4bar。流體在熱交換器310中并加熱并進入到熱能消耗系統(tǒng)314 中，此時的溫度大約是600°C，壓力大約是3. 8bar。正如附圖;3B所示，太陽能熱系統(tǒng)350可以包括為數(shù)眾多的太陽能系統(tǒng)302。盡管舉例說明的僅僅只是兩個太陽能系統(tǒng)，人們將會理解，實質(zhì)上可以使用任何數(shù)量的太陽能系統(tǒng)，典型的是，十個到數(shù)百個太陽能系統(tǒng)。太陽能系統(tǒng)302中的每一個都能通過第一主管道360與熱能系統(tǒng)304熱連通，可以從為數(shù)眾多的太陽能系統(tǒng)302中的每一個中將工作流體轉(zhuǎn)移到熱能系統(tǒng)304中。第二主管道364被用于從熱能系統(tǒng)304中將工作流體轉(zhuǎn)移到為數(shù)眾多的太陽能系統(tǒng)302中的每一個內(nèi)。太陽能熱系統(tǒng)300和350中的部件，例如，太陽能接收器120和泵330，都可以通過為數(shù)眾多的任何適當?shù)膶Ч苓B接起來。現(xiàn)在參考附圖，4A和附圖4B，它們是根據(jù)本發(fā)明的另外一個實施方案所構(gòu)建和操作的太陽能熱系統(tǒng)的簡化的示意圖的舉例說明。正如附圖4A所示，太陽能熱系統(tǒng)400包括太陽能系統(tǒng)402和熱能系統(tǒng)404。太陽能系統(tǒng)402和熱能系統(tǒng)404相連通。熱能系統(tǒng)404可以接收來自任何數(shù)量的太陽能系統(tǒng)402的熱能。例如，上百個太陽能系統(tǒng)402可以將熱能提供給單個的熱能系統(tǒng) 404或者為數(shù)眾多的熱能系統(tǒng)404，正如下文中將要結(jié)合附圖4B進行詳細說明的那樣。在附圖4A所顯示的實施方案中，太陽能熱系統(tǒng)400包括閉環(huán)回路的循環(huán)，盡管人們意識到開環(huán)回路的系統(tǒng)也是可以使用的。除此之外，附圖4A的實施方案中，太陽能系統(tǒng) 402與太陽能系統(tǒng)302類似。在太陽能系統(tǒng)402中，被加熱的工作流體從接收器120中排出并流入到熱能系統(tǒng)404的熱交換器410中。熱交換器410被操作用于以熱的形式將熱能轉(zhuǎn)移到熱能消耗系統(tǒng)440中，這是通過產(chǎn)生蒸汽的循環(huán)420來實現(xiàn)的。產(chǎn)生蒸汽的循環(huán)中的流體從產(chǎn)生蒸汽的循環(huán)420中流入到熱交換器410中，并在其中進行加熱。被加熱的產(chǎn)生蒸汽的循環(huán)中的流體可以包括任何一種適當?shù)牧黧w，例如，舉例來說水或者有機流體。被加熱的蒸汽從熱交換器410中排出并通過熱交換器450在熱能消耗系統(tǒng)440中流動，以便于利用由產(chǎn)生蒸汽的循環(huán)420中所產(chǎn)生的蒸汽的熱能。產(chǎn)生蒸汽的循環(huán)中的流體對熱交換器450中的熱能消耗系統(tǒng)的流體進行加熱。泵452可以用于確保熱能消耗系統(tǒng)中的流體在熱能消耗系統(tǒng)440和熱交換器450之間的持續(xù)流動。熱能消耗系統(tǒng)440被設計用于將熱能提供給任何一種熱能消耗系統(tǒng)，正如上文中結(jié)合附圖IA和附圖IB中的熱能系統(tǒng)104進行描述的那樣。
額外的熱交換器(沒有顯示)可以提供用于將來自太陽能系統(tǒng)402的熱能轉(zhuǎn)移到其他的熱能系統(tǒng)中。蒸汽，通常位于飽和點附近，從熱交換器450中排出并流入到冷凝器480中，在此蒸汽經(jīng)過冷凝變?yōu)橐后w?？梢赃x擇的是，可以避免使用冷凝器480，典型的是，其中熱消耗系統(tǒng)440不需要過熱的蒸汽，因此，熱交換器450可以用作冷凝器。熱交換器450可以用作冷凝器的系統(tǒng)的一種實施例是一種吸收制冷的系統(tǒng)或者是任何一種飽和蒸汽的消耗系統(tǒng)。從冷凝器480或者是熱交換器450中排出的液體，其中可以省略使用冷凝器480， 是通過泵482被輸送到熱交換器410中，從而允許產(chǎn)生蒸汽的循環(huán)420中的液體能持續(xù)流動。在非限制性的實施例中，產(chǎn)生蒸汽的循環(huán)中的流體是水。進入到熱交換器410中的水的溫度是大約80°C，壓力大約是60bar。過熱的蒸汽從熱交換器410中排出，典型的是，提高的溫度是在大約370°C，壓力大約是60bar。通常情況下，水蒸汽是在飽和點附近從熱交換器450中排出并流入到冷凝器480中，在此，水蒸汽經(jīng)過冷凝轉(zhuǎn)變?yōu)樗?。從熱交換器 450中排出的水蒸汽的溫度是大約50°C，壓力大約是0. Ibar。從冷凝器480中排出的水的溫度和壓力實質(zhì)上是進入到冷凝器480中的水蒸汽的溫度和壓力。水從冷凝器480中流出并流入到泵482中，然后從泵中排出并流入到熱交換器410中，溫度是大約80°C，壓力大約是60bar。蒸汽對熱能消耗系統(tǒng)中流體，例如，在熱交換器450中的油，進行加熱到溫度大約為350°C，壓力大約是40bar。從熱消耗系統(tǒng)440中排出的油可以在溫度是大約250°C，壓力大約是30bar的條件下再次進入到熱交換器450中。正如附圖4B所示，太陽能熱系統(tǒng)490可以包括為數(shù)眾多的太陽能系統(tǒng)402。盡管舉例說明的僅僅只是兩個太陽能系統(tǒng)，人們將會理解，實質(zhì)上可以使用任何數(shù)量的太陽能系統(tǒng)，典型的是，十個到數(shù)百個太陽能系統(tǒng)。每一個太陽能系統(tǒng)402都能通過第一主管道 492與熱能系統(tǒng)304熱連通，也可以從為數(shù)眾多的太陽能系統(tǒng)402中的每一個中將工作流體轉(zhuǎn)移到熱能系統(tǒng)404中。第二主管道494被用于從熱能系統(tǒng)404中將工作流體轉(zhuǎn)移到為數(shù)眾多的太陽能系統(tǒng)402中的每一個內(nèi)。太陽能熱系統(tǒng)400和490中的部件，例如，太陽能接收器120和泵430，可以通過為數(shù)眾多的任何適當?shù)膶Ч苓B接起來?，F(xiàn)在參考附圖5A和附圖5B，它們是根據(jù)本發(fā)明的進一步的實施方案所構(gòu)建和操作的太陽能熱系統(tǒng)的簡化的示意圖的舉例說明。正如附圖5A所示，太陽能熱系統(tǒng)500包括太陽能系統(tǒng)502和熱能系統(tǒng)504。太陽能系統(tǒng)502和熱能系統(tǒng)504相連通。熱能系統(tǒng)504可以接收來自任何數(shù)量的太陽能系統(tǒng)502的熱能。例如，上百個太陽能系統(tǒng)502可以將熱能提供給單個的熱能系統(tǒng) 504或者為數(shù)眾多的熱能系統(tǒng)504，正如下文中將要結(jié)合附圖5B進行詳細說明的那樣。在附圖5A所顯示的實施方案中，太陽能熱系統(tǒng)500包括閉環(huán)回路的循環(huán)，盡管人們意識到開環(huán)回路的系統(tǒng)也是可以使用的。除此之外，附圖5A的實施方案中的太陽能系統(tǒng) 502與太陽能系統(tǒng)402類似。在太陽能系統(tǒng)502中，被加熱的工作流體從接收器120中排出并流入到熱能系統(tǒng)504的熱交換器510中。熱交換器510可以操作用于以熱的形式將熱能轉(zhuǎn)移到熱能消耗系統(tǒng)中，熱能消耗系統(tǒng)通過產(chǎn)生蒸汽的循環(huán)520來配置為一種蒸汽渦輪機M0。
產(chǎn)生蒸汽的循環(huán)中的流體從產(chǎn)生蒸汽的循環(huán)520中進入到熱交換器510中并在此被加熱。被加熱的蒸汽從熱交換器510中排出并流動到蒸汽渦輪機MO中，以用于從其中產(chǎn)生電能。蒸汽從渦輪機540中排出并流入到冷凝器580中，在此蒸汽經(jīng)過冷凝轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w。 從冷凝器580中排出的液體通過泵582被引入到熱交換器510中，從未而允許產(chǎn)生蒸汽的循環(huán)520中的流體能夠繼續(xù)流動。在非限制性的實施例中，熱交換器中的流體是水。進入到熱交換器510中的水的溫度是大約80°C，壓力大約是60bar。過熱的蒸汽從熱交換器510中排出，典型的是，提高的溫度是在大約370°C，壓力大約是60bar。從渦輪機中排出的水蒸汽的溫度是大約50°C，壓力大約是0. lbar，排入到冷凝器580中，在此水蒸汽通過冷凝轉(zhuǎn)換為水。從冷凝器580中排出的水的溫度和壓力實質(zhì)上是進入到冷凝器580中的蒸汽的溫度和壓力。水從冷凝器580 中流出并流入到泵582中，然后從泵中排出并流入到熱交換器410中，溫度是大約80°C，壓力大約是60bar。正如附圖5B所示，太陽能熱系統(tǒng)590可以包括為數(shù)眾多的太陽能系統(tǒng)502。盡管舉例說明的僅僅只是兩個太陽能系統(tǒng)，人們將會理解，實質(zhì)上可以使用任何數(shù)量的太陽能系統(tǒng)，典型的是，十個到數(shù)百個太陽能系統(tǒng)。每一個太陽能系統(tǒng)502都能通過第一主管道 592與熱能系統(tǒng)504熱連通，也可以從為數(shù)眾多的太陽能系統(tǒng)502中的每一個中將工作流體轉(zhuǎn)移到熱能系統(tǒng)504中。第二主管道594被用于從熱能系統(tǒng)504中將工作流體轉(zhuǎn)移到為數(shù)眾多的太陽能系統(tǒng)502中的每一個內(nèi)。太陽能熱系統(tǒng)500和590中的部件都可以通過為數(shù)眾多的任何適當?shù)膶Ч苓B接起來?，F(xiàn)在參考附圖6A和附圖6B，它們是根據(jù)本發(fā)明的進一步的實施方案所構(gòu)建和操作的太陽能熱系統(tǒng)的簡化的示意圖的舉例說明。正如附圖6A所示，太陽能熱系統(tǒng)600包括太陽能系統(tǒng)602和熱能系統(tǒng)604。太陽能系統(tǒng)602和熱能系統(tǒng)604相連通。熱能系統(tǒng)604可以接收來自任何數(shù)量的太陽能系統(tǒng)602的熱能。例如，上百個太陽能系統(tǒng)602可以將熱能提供給單個的熱能系統(tǒng) 604或者為數(shù)眾多的熱能系統(tǒng)504，正如下文中將要結(jié)合附圖6B進行詳細說明的那樣。在附圖6A所顯示的實施方案中，太陽能熱系統(tǒng)600包括閉環(huán)回路的循環(huán)，盡管人們意識到開環(huán)回路的系統(tǒng)也是可以使用的。除此之外，附圖6A的實施方案中的太陽能系統(tǒng) 602和熱能系統(tǒng)604分別與附圖5A中的太陽能系統(tǒng)502和熱能系統(tǒng)504類似。在熱能系統(tǒng) 604中，熱交換器610顯示為通過為數(shù)眾多的輸入口，例如，第一輸入口 620和第二輸入口 630，將其中的蒸汽流引導到蒸汽渦輪機540中。為數(shù)眾多的輸入口中的每一個都允許其中的蒸汽流以不同的溫度和壓力進入到蒸汽渦輪機MO中。正如附圖6B所示，太陽能熱系統(tǒng)690可以包括為數(shù)眾多的太陽能系統(tǒng)602。盡管舉例說明的僅僅只是兩個太陽能系統(tǒng)，人們將會理解，實質(zhì)上可以使用任何數(shù)量的太陽能系統(tǒng)，典型的是，十個到數(shù)百個太陽能系統(tǒng)。每一個太陽能系統(tǒng)602都能通過第一主管道 692與熱能系統(tǒng)604熱連通，也可以從為數(shù)眾多的太陽能系統(tǒng)602中的每一個中將工作流體轉(zhuǎn)移到熱能系統(tǒng)604中。第二主管道694被用于從熱能系統(tǒng)604中將工作流體轉(zhuǎn)移到為數(shù)眾多的太陽能系統(tǒng)602中的每一個內(nèi)。
太陽能熱系統(tǒng)600和690中的部件都可以通過為數(shù)眾多的任何適當?shù)膶Ч苓B接起來?，F(xiàn)在參考附圖7A和附圖7B，它們是根據(jù)本發(fā)明的進一步的實施方案所構(gòu)建和操作的太陽能熱系統(tǒng)的簡化的示意圖的舉例說明。正如附圖7A所示，太陽能熱系統(tǒng)700包括太陽能系統(tǒng)702和熱能系統(tǒng)704。太陽能系統(tǒng)702和熱能系統(tǒng)704相連通。熱能系統(tǒng)704可以接收來自任何數(shù)量的太陽能系統(tǒng)702的熱能。例如，上百個太陽能系統(tǒng)702可以將熱能提供給單個的熱能系統(tǒng) 704或者為數(shù)眾多的熱能系統(tǒng)704，正如下文中將要結(jié)合附圖7B進行詳細說明的那樣。在附圖7A所顯示的實施方案中，太陽能熱系統(tǒng)700包括閉環(huán)回路的循環(huán)，盡管人們意識到開環(huán)回路的系統(tǒng)也是可以使用的。壓縮機710可以用于允許流入工作流體在其中流動。被壓縮的工作流體在提高的壓力作用下從壓縮機710中流出，并流入到接收器120中。從太陽能接收器120中排出的工作流體流入到渦輪機中，例如，燃氣式渦輪機718，其使得工作流體發(fā)生膨脹，以便從其中產(chǎn)生電能。從接收器120中排出的被壓縮的工作流體可以在進入到燃氣式渦輪機718之前被燃燒室720進一步加熱。燃燒室720可以用于確保工作流體能以所需要的溫度達到燃氣式渦輪機718，在非限制性的實施例中，溫度的范圍是在大約800°C到1100°C之間，在時間周期中，流入的太陽能輻射可能是不充足的，典型的是，例如，在清晨、晚上和午夜。燃燒室720可以在接收器120和燃氣式渦輪機718之間成系列地進行安裝，正如在附圖7A中所示，或者可以平行于流經(jīng)接收器120(沒有顯示)的流體進行安裝。值得期待的是，在附圖7A顯示的本發(fā)明的實施方案中，壓縮機710與燃氣式渦輪機718通過連接軸730連接在一起，在可以選用的實施方案中，可以省略連接軸730的使用。典型的是，膨脹的工作流體在較低的溫度下從燃氣式渦輪機718中排出。膨脹的工作流體進入到熱能系統(tǒng)704的熱交換器740中。風箱744可以用于確保工作流體在熱交換器740和壓縮機710之間持續(xù)流動。熱交換器740將熱量轉(zhuǎn)移到熱能系統(tǒng)704中。熱能系統(tǒng)704與附圖4A中的熱能系統(tǒng)404類似。在非限制性的實施例中，工作流體是二氧化碳，其進入到熱交換器710中的溫度是大約50°C，壓力大約是^ar,其從熱交換器710中時溫度是在大約250°C，壓力大約是 20bar。從接收器120中排出的二氧化碳的溫度是大約1000°C，壓力大約是20bar。從燃氣式渦輪機718中排出的二氧化碳的溫度是大約650°C，壓力大約是5. 5bar正如附圖7B所示，太陽能熱系統(tǒng)790可以包括為數(shù)眾多的太陽能系統(tǒng)702。盡管舉例說明的僅僅只是兩個太陽能系統(tǒng)，人們將會理解，實質(zhì)上可以使用任何數(shù)量的太陽能系統(tǒng)，典型的是，十個到數(shù)百個太陽能系統(tǒng)。每一個太陽能系統(tǒng)702都能通過第一主管道 792與熱能系統(tǒng)704熱連通，也可以從為數(shù)眾多的太陽能系統(tǒng)702中的每一個中將工作流體轉(zhuǎn)移到熱能系統(tǒng)704中。第二主管道794被用于從熱能系統(tǒng)704中將工作流體轉(zhuǎn)移到為數(shù)眾多的太陽能系統(tǒng)702中的每一個內(nèi)。太陽能熱系統(tǒng)700和790中的部件都可以通過為數(shù)眾多的任何適當?shù)膶Ч苓B接起來。
現(xiàn)在參考附圖8A和附圖8B，它們是根據(jù)本發(fā)明的進一步的實施方案所構(gòu)建和操作的太陽能熱系統(tǒng)的簡化的示意圖的舉例說明。正如附圖8A所示，太陽能熱系統(tǒng)800包括太陽能系統(tǒng)802和熱能系統(tǒng)804。太陽能系統(tǒng)802和熱能系統(tǒng)804相連通。熱能系統(tǒng)804可以接收來自任何數(shù)量的太陽能系統(tǒng)802的熱能。例如，上百個太陽能系統(tǒng)802可以將熱能提供給單個的熱能系統(tǒng) 804或者為數(shù)眾多的熱能系統(tǒng)804，正如下文中將要結(jié)合附圖8B進行詳細說明的那樣。在附圖8A所顯示的實施方案中，太陽能熱系統(tǒng)800包括閉環(huán)回路的循環(huán)，盡管人們意識到開環(huán)回路的系統(tǒng)也是可以使用的。太陽能系統(tǒng)802和熱能系統(tǒng)804分別與附圖7A 中的太陽能系統(tǒng)702和熱能系統(tǒng)704類似。熱量儲存系統(tǒng)806可以用于儲存來自太陽能系統(tǒng)802的熱量。熱量儲存系統(tǒng)806 包括儲存熱量的組件810，其可以操作用于通過任何適當?shù)氐姆绞絹韮Υ嫫渲械臒崃?。舉例來說，儲存熱量的組件810可以包括惰性的熱量儲存材料，例如，熔鹽，有機的熱轉(zhuǎn)移流體， 水蒸汽或者敏感的熱量儲存材料，例如，二氧化碳。儲存熱量的組件810還可以包括固體的高儲熱材料，或者相變材料。單個的儲存組件可以結(jié)合上述材料。舉例來說，固體的高儲熱材料與惰性的熱量儲存材料相結(jié)合，或者相變材料與敏感的熱量儲存材料相結(jié)合。一些儲存組件可以包括熱槽和冷槽(沒有顯示)，可以用作，例如，維持熱槽中的溫度穩(wěn)定性。值得注意的是，儲存熱量的組件810可以包括任何一種用于儲存熱量的適當?shù)难b置。可以使用為數(shù)眾多的控制閥組件820，824，和擬6來實現(xiàn)工作流體的各種不同的流動路徑的配置。通過控制閥組件820，擬4和擬6來配置的各種不同的流動路徑如下控制閥組件820控制來自燃氣式渦輪機718的所有的工作流體，以直接流動到儲存熱量的組件810中，從而存儲在此，之后通過控制閥組件擬4弓丨導到熱能系統(tǒng)804中；控制閥組件820 和擬4控制來自燃氣式渦輪機718的所有的工作流體，以通過儲存熱量的組件810，之后直接引導到熱能系統(tǒng)804中；控制閥組件820和擬4控制來自燃氣式渦輪機718的一部分工作流體，以直接流動到熱能系統(tǒng)804中，以及另一部分工作流體被控制閥組件820控制，以流入到熱量存儲組件810中；以及控制閥組件820控制來自燃氣式渦輪機718的所有的工作流體，以直接流動到儲存熱量的組件810中，從而存儲在此，以及之后通過控制閥組件824 和擬6再次流回到燃氣式渦輪機718中。值得注意的是，控制閥組件820，擬4和826中的任何一個都可以省略不用。而且， 其他額外的控制閥組件也可以適用到熱量儲存系統(tǒng)806中。值得進一步注意的是，熱量儲存系統(tǒng)806可以定位在太陽能熱系統(tǒng)800中的任何適當?shù)奈恢蒙?。正如附圖8B所示，太陽能熱系統(tǒng)890可以包括為數(shù)眾多的太陽能系統(tǒng)802。盡管舉例說明的僅僅只是兩個太陽能系統(tǒng)，人們將會理解，實質(zhì)上可以使用任何數(shù)量的太陽能系統(tǒng)，典型的是，十個到數(shù)百個太陽能系統(tǒng)。每一個太陽能系統(tǒng)802都能通過第一主管道 892與熱能系統(tǒng)804熱連通，也可以從為數(shù)眾多的太陽能系統(tǒng)802中的每一個中將工作流體轉(zhuǎn)移到熱能系統(tǒng)804中。第二主管道894被用于從熱能系統(tǒng)804中將工作流體轉(zhuǎn)移到為數(shù)眾多的太陽能系統(tǒng)802中的每一個內(nèi)。 太陽能熱系統(tǒng)800和890中的部件都可以通過為數(shù)眾多的任何適當?shù)膶Ч苓B接起來。
值得注意的是，熱量儲存系統(tǒng)806可以適用到附圖1A-7B中的太陽能熱系統(tǒng)中，以便用于儲存其中的熱能。現(xiàn)在參考附圖9A和附圖9B，它們是根據(jù)本發(fā)明的進一步的實施方案所構(gòu)建和操作的太陽能熱系統(tǒng)的簡化的示意圖的舉例說明。正如附圖9A所示，太陽能熱系統(tǒng)800包括太陽能系統(tǒng)902和熱能系統(tǒng)904。太陽能系統(tǒng)902和熱能系統(tǒng)904相連通。熱能系統(tǒng)904可以接收來自任何數(shù)量的太陽能系統(tǒng)902的熱能。例如，上百個太陽能系統(tǒng)902可以將熱能提供給單個的熱能系統(tǒng) 904或者為數(shù)眾多的熱能系統(tǒng)504，正如下文中將要結(jié)合附圖9B進行詳細說明的那樣。在附圖9A所顯示的實施方案中，太陽能熱系統(tǒng)900包括閉環(huán)回路的循環(huán)，盡管人們意識到開環(huán)回路的系統(tǒng)也是可以使用的。太陽能系統(tǒng)902和熱能系統(tǒng)904分別與附圖7A 中的太陽能系統(tǒng)702和熱能系統(tǒng)704類似。在太陽能系統(tǒng)902中，在太陽能系統(tǒng)902和熱能系統(tǒng)904的中間提供了額外的熱交換器910。熱交換器910是用于加熱熱交換器中的流體，例如，氣體，典型的是空氣，這是通過從太陽能系統(tǒng)902中流出并流經(jīng)其中的工作流體來實現(xiàn)的。被加熱的熱交換器中的流體進入到熱能系統(tǒng)904的熱交換器740中，從而能夠?qū)崮芟到y(tǒng)904進行加熱。正如附圖9B所示，太陽能熱系統(tǒng)990可以包括為數(shù)眾多的太陽能系統(tǒng)902。盡管舉例說明的僅僅只是兩個太陽能系統(tǒng)，人們將會理解，實質(zhì)上可以使用任何數(shù)量的太陽能系統(tǒng)，典型的是，十個到數(shù)百個太陽能系統(tǒng)。每一個太陽能系統(tǒng)902都能通過第一主管道 992與熱能系統(tǒng)904熱連通，也可以從為數(shù)眾多的太陽能系統(tǒng)902中的每一個中將工作流體轉(zhuǎn)移到熱能系統(tǒng)904中。第二主管道994被用于從熱能系統(tǒng)904中將工作流體轉(zhuǎn)移到為數(shù)眾多的太陽能系統(tǒng)902中的每一個內(nèi)。太陽能熱系統(tǒng)900和990中的部件都可以通過為數(shù)眾多的任何適當?shù)膶Ч苓B接起來。值得注意的是，附圖8A和附圖8B中的熱量儲存系統(tǒng)806也可以應用到附圖9A和附圖9B中，以用于儲存其中的熱能。附圖1A-9B中的主管道和/或?qū)Ч芸梢孕纬蔀橹辽僭O計用于轉(zhuǎn)移工作流體的管線的一部分。這樣的管線通常與熱絕緣體一并形成，從而防止工作流體在沿著主管道和/或?qū)Ч芰鲃拥倪^程中的熱損失。這樣的管線可以是水管套水管的管線，它們可以通過商業(yè)的途徑從美國德克薩斯州休斯頓的Suite 327，16360Park Ten Place的ITP IniTerPipe公司獲得。值得注意的是，附圖1A-9B中的太陽能熱系統(tǒng)可以包括與附圖1A-9B中的為數(shù)眾多的太陽能系統(tǒng)流體連通的為數(shù)眾多的熱能系統(tǒng)。進一步值得注意的是，風箱和/或泵可以添加到附圖1A-9B中的太陽能系統(tǒng)和/ 或熱能系統(tǒng)中，從而確保工作流體的持續(xù)流動。典型的是，其中的工作流體是氣體，例如，空氣，可以使用風箱，而且其中的工作流體是液體，例如，水，可以使用泵，從而確保工作流體的持續(xù)流動。正如在附圖1B，2B, 3B, 4B, 5B, 6B, 7B, 8B和9B所示，為數(shù)眾多的太陽能系統(tǒng)的使用
可以提高工作流體從其中流向熱能消耗系統(tǒng)的流動速度。因此，用于將所需要的熱能提供給熱能消耗系統(tǒng)的太陽能系統(tǒng)可以根據(jù)所需要的熱能來構(gòu)建為包括一定數(shù)量的太陽能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。所以，將熱量提供給熱能消耗系統(tǒng)的太陽能熱系統(tǒng)，其要求具有相對大量的熱能，這樣的系統(tǒng)將會包括相對大量的太陽能系統(tǒng)，而同時，將熱量提供給熱能消耗系統(tǒng)的太陽能熱系統(tǒng)，其要求具有相對少量的熱能，這樣的系統(tǒng)將會包括相對少量的太陽能系統(tǒng)。除此之外，用于將太陽能輻射聚集在為數(shù)眾多的太陽能系統(tǒng)中的在太陽能接收器 120上的反射圓盤IM允許選擇相對所需的太陽能系統(tǒng)的數(shù)量，以提供被熱能消耗系統(tǒng)所消耗的熱能。這是由于，用于跟蹤太陽和聚焦太陽能輻射的相對較少的部件，例如，主要是反射圓盤IM和太陽能接收器，其是用于提高太陽能系統(tǒng)的模塊性的。特別的是，根據(jù)提供給熱能消耗系統(tǒng)的所需要的熱能的數(shù)量而選擇的太陽能循環(huán)的數(shù)量能夠根據(jù)太陽能熱系統(tǒng)的特殊的位置的地理條件來構(gòu)建太陽能熱系統(tǒng)。舉例來說， 在從太陽發(fā)射出的年直接太陽輻射量相對低的區(qū)域中應該采用相對多的太陽能系統(tǒng)，與年直接太陽輻射量相對高的區(qū)域相比，以補償相對低的太陽能強度。與之相反，在從太陽發(fā)射出的年直接太陽輻射量相對高的區(qū)域中所采用的太陽能系統(tǒng)的數(shù)量就會低于其他的地區(qū)。除此之外，在本領域內(nèi)眾所周知的是，每一個渦輪機都被設計用于在流入的被加熱的工作流體的預定的流動速度的條件下實現(xiàn)最大的效率。因此，太陽能數(shù)量的選擇能夠根據(jù)適用于附圖5A-6B中的熱能系統(tǒng)中所選定的渦輪機的所需要的預定的流動速度來構(gòu)建太陽能熱系統(tǒng)，從而確保渦輪機能夠?qū)崿F(xiàn)最大效率。在非限制性的實施例中，其中采用的是單個的太陽能系統(tǒng)，附圖5A-6B中的具有發(fā)射圓盤124的太陽能熱系統(tǒng)在大約480m2的電輸出是大約90-120千瓦。而在采用成百的太陽能系統(tǒng)中，附圖5A-6B中的太陽能熱系統(tǒng)的電輸出是大約25兆瓦。本領域內(nèi)的任何一名普通技術人員都能清楚地認識到，本發(fā)明并不限于在本文中的特殊的顯示和描述。本發(fā)明的范圍不僅包括上文中所描述的各種不同的特征的結(jié)合和亞結(jié)合，而且對于本領域內(nèi)的普通技術人員來說，在閱讀完本發(fā)明的說明書之后，各種不同的變化和修改都是可能的，而且它們都不屬于現(xiàn)有技術。
權(quán)利要求
1.一種太陽能熱系統(tǒng)，包括至少一個太陽能系統(tǒng)，該太陽能系統(tǒng)包括流經(jīng)其中的太陽能熱系統(tǒng)的工作流體；和太陽能接收器，其用于通過照射到太陽能接收器上的太陽能輻射對太陽能系統(tǒng)的工作流體進行加熱；以及熱能系統(tǒng)，熱能系統(tǒng)與所述至少一個太陽能系統(tǒng)流體連通，所述熱能系統(tǒng)收集被加熱的太陽能系統(tǒng)的工作流體，從而能夠產(chǎn)生熱能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中的太陽能熱系統(tǒng)，其中所述的太陽能輻射被反射圓盤聚集，該反射圓盤被配置用于在太陽能輻射進入到太陽能接收器之前將太陽能輻射聚集在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中的太陽能熱系統(tǒng)，其中所述太陽能系統(tǒng)的工作流體選自由空氣、水、氦氣、熔鹽、有機流體、油和二氧化碳所組成的組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任何一個太陽能熱系統(tǒng)，其中所述熱能系統(tǒng)適用于汽化、加熱殺菌、干燥、對含有產(chǎn)物的聚合物進行干燥、向消耗蒸汽的系統(tǒng)提供蒸汽、控制固體干燥劑系統(tǒng)或者吸收制冷的加熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任何一個太陽能熱系統(tǒng)，其中所述的熱能系統(tǒng)包括用于發(fā)電的蒸汽渦輪機。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任何一個的太陽能熱系統(tǒng)，其中所述的熱能適用于助推蒸汽渦輪機。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中的任何一個太陽能熱系統(tǒng)，其中所述的熱能適合用于助推包含在聯(lián)合循環(huán)的燃氣系統(tǒng)中的水蒸汽渦輪機。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中的任何一個太陽能熱系統(tǒng)，其中所述的太陽能系統(tǒng)是一種開環(huán)系統(tǒng)或者一種閉環(huán)系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中的任何一個太陽能熱系統(tǒng)，其中所述的熱能系統(tǒng)是一種開環(huán)系統(tǒng)或者是一種閉環(huán)系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中的任何一個太陽能熱系統(tǒng)，太陽能熱系統(tǒng)被配置用于將所述太陽能系統(tǒng)的工作流體引導到至少一個熱交換器中。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中的任何一個太陽能熱系統(tǒng)，其中所述的熱能系統(tǒng)包括產(chǎn)生蒸汽的循環(huán)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中的任何一個太陽能熱系統(tǒng)，其中所述的熱能系統(tǒng)包括蒸汽渦輪機，該蒸汽渦輪機具有用于使蒸汽在其中流動的為數(shù)眾多的輸入口。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中的任何一個太陽能熱系統(tǒng)，其中所述的太陽能系統(tǒng)包括用于發(fā)電的渦輪機。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中的任何一個太陽能熱系統(tǒng)，其中所述的太陽能系統(tǒng)包括用于發(fā)電的燃氣式渦輪機。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14中的任何一個太陽能熱系統(tǒng)，其中所述的太陽能系統(tǒng)包括壓縮機，該壓縮機被配置用于在太陽能系統(tǒng)的工作流體進入到太陽能接收器之前對其進行壓縮。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或者15中的任何一個太陽能熱系統(tǒng)，其中在所述太陽能接收器和所述燃氣式渦輪機的中間配置燃燒室。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-16中的任何一個太陽能熱系統(tǒng)，其中包括儲存熱量的組件，該儲存熱量的組件被配置用于選擇性地儲存至少一部分被加熱的太陽能系統(tǒng)的工作流體。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-17中的任何一個太陽能熱系統(tǒng)，其中所述的熱能系統(tǒng)通過熱交換器與至少一個太陽能系統(tǒng)進行流體連通。
19.根據(jù)權(quán)利要求18中的太陽能熱系統(tǒng)，其中熱轉(zhuǎn)移的流體在所述熱交換器中被所述太陽能系統(tǒng)的工作流體加熱，被加熱的熱轉(zhuǎn)移的流體被提供用于對產(chǎn)生蒸汽的循環(huán)的流體進行加熱。
20.根據(jù)權(quán)利要求19中的太陽能熱系統(tǒng)，其中所述的熱轉(zhuǎn)移流體是空氣。
21.一種太陽能熱系統(tǒng)，其包括至少一個太陽能系統(tǒng)，該太陽能系統(tǒng)包括從其中流過的太陽能系統(tǒng)的工作流體；和太陽能接收器，該太陽能接收器用于通過照射到太陽能接收器上的太陽能輻射對太陽能系統(tǒng)的工作流體進行加熱；以及與所述至少一個太陽能系統(tǒng)流體連通的熱能系統(tǒng)，所述熱能系統(tǒng)是用于通過被加熱的太陽能系統(tǒng)的工作流體來提供所產(chǎn)生的熱能。
22.根據(jù)權(quán)利要求21中的太陽能熱系統(tǒng)，其中所述的太陽能輻射被反射圓盤聚集，該反射圓盤被配置用于在太陽能輻射進入到所述的太陽能接收器之前將太陽能輻射聚集在一起。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22中的太陽能熱系統(tǒng)，其中所述太陽能系統(tǒng)的工作流體選自由空氣、水、氦氣、熔鹽、有機流體、油和二氧化碳所組成的組。
24.根據(jù)權(quán)利要求21-23中任何一個太陽能熱系統(tǒng)，其中所述熱能系統(tǒng)適用于汽化、加熱殺菌、干燥、對含有產(chǎn)物的聚合物進行干燥、向消耗蒸汽的系統(tǒng)提供蒸汽、控制固體干燥劑系統(tǒng)或者吸收制冷的加熱。
25.根據(jù)權(quán)利要求21-24中的任何一個太陽能熱系統(tǒng)，其中所述的熱能是用于產(chǎn)生電能的。
26.根據(jù)權(quán)利要求21-25中任何一個的太陽能熱系統(tǒng)，其中所述的熱能適用于助推蒸汽渦輪機。
27.根據(jù)權(quán)利要求2116中的任何一個太陽能熱系統(tǒng)，其中所述的熱能適合用于助推包含在聯(lián)合循環(huán)的燃氣系統(tǒng)中的蒸汽渦輪機。
28.根據(jù)權(quán)利要求21-27中的任何一個太陽能熱系統(tǒng)，其中所述的太陽能系統(tǒng)是一種開環(huán)系統(tǒng)或者一種閉環(huán)系統(tǒng)。
29.根據(jù)權(quán)利要求21-28中的任何一個太陽能熱系統(tǒng)，其中所述的熱能系統(tǒng)是一種開環(huán)系統(tǒng)或者是一種閉環(huán)系統(tǒng)。
30.根據(jù)權(quán)利要求21- 中的任何一個太陽能熱系統(tǒng)，太陽能熱系統(tǒng)被配置用于將太陽能系統(tǒng)的工作流體引導到至少一個熱交換器中。
31.根據(jù)權(quán)利要求21-30中的任何一個太陽能熱系統(tǒng)，其中所述的熱能系統(tǒng)包括產(chǎn)生蒸汽的循環(huán)。
32.根據(jù)權(quán)利要求21-31中的任何一個太陽能熱系統(tǒng)，其中所述的熱能系統(tǒng)包括蒸汽渦輪機，該蒸汽渦輪機具有用于使蒸汽在其中流動的為數(shù)眾多的輸入口。
33.根據(jù)權(quán)利要求21-32中的任何一個太陽能熱系統(tǒng)，其中所述的太陽能系統(tǒng)包括用于發(fā)電的渦輪機。
34.根據(jù)權(quán)利要求21-33中的任何一個太陽能熱系統(tǒng)，其中所述的太陽能系統(tǒng)包括用于發(fā)電的燃氣式渦輪機。
35.根據(jù)權(quán)利要求21-34中的任何一個太陽能熱系統(tǒng)，其中所述的太陽能系統(tǒng)包括壓縮機，該壓縮機被配置用于在太陽能系統(tǒng)的工作流體進入到太陽能接收器之前對其進行壓縮。
36.根據(jù)權(quán)利要求34或者35中的任何一個太陽能熱系統(tǒng)，其中在太陽能接收器和燃氣式渦輪機的中間配置燃燒室。
37.根據(jù)權(quán)利要求21-36中的任何一個太陽能熱系統(tǒng)，其中太陽能熱系統(tǒng)包括儲存熱量的組件，該儲存熱量的組件被配置用于選擇性地儲存至少一部分被加熱的太陽能系統(tǒng)的工作流體。
38.根據(jù)權(quán)利要求21-37中的任何一個太陽能熱系統(tǒng)，其中所述的熱能系統(tǒng)通過熱交換器與所述至少一個太陽能系統(tǒng)進行流體連通。
39.根據(jù)權(quán)利要求38中的太陽能熱系統(tǒng)，其中熱轉(zhuǎn)移的流體在熱交換器中被所述太陽能系統(tǒng)的工作流體加熱，被加熱的熱轉(zhuǎn)移的流體被提供用于對產(chǎn)生蒸汽的循環(huán)的流體進行加熱。
40.根據(jù)權(quán)利要求39中的太陽能熱系統(tǒng)，其中所述的熱轉(zhuǎn)移流體是空氣。
41.一種熱能消耗系統(tǒng)，其操作用于消耗由與至少一個太陽能系統(tǒng)流體連通的熱能系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱能，所述太陽能系統(tǒng)包括 從其中流過的太陽能系統(tǒng)的工作流體；和太陽能接收器，該太陽能接收器用于通過照射到太陽能接收器上的太陽能輻射對太陽能系統(tǒng)的工作流體進行加熱，所述太陽能系統(tǒng)的工作流體被所述熱能系統(tǒng)收集從而產(chǎn)生熱能。
全文摘要
一種太陽能熱系統(tǒng)，其包括至少一個太陽能系統(tǒng)，該太陽能系統(tǒng)包括流經(jīng)其中的太陽能熱系統(tǒng)的工作流體，和太陽能接收器，其用于通過照射到太陽能接收器上的太陽能輻射對太陽能系統(tǒng)的工作流體進行加熱，和熱能系統(tǒng)，熱能系統(tǒng)與太陽能系統(tǒng)流體連通并收集被加熱的太陽能系統(tǒng)的工作流體，從而能夠產(chǎn)生熱能。
文檔編號H01L35/30GK102318096SQ201080007557
公開日2012年1月11日 申請日期2010年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月15日
發(fā)明者E·曼德爾伯格, H·卡弗雷, Y·佐哈爾, 奧恩邁克·加多特 申請人:黑利?？ㄋ褂邢薰?br>