专利名称：太阳能接收器系统的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及太阳能系统，并且更具体地涉及具有太阳能接收器的太阳能系统。
背景技术：
涡轮机通常用于发电。通常，诸如空气、蒸汽或其它任何气体的工作流体在供应到涡轮机之前被压缩并加热，其中，工作流体膨胀，并且热的压缩工作流体的一些内能被转换成机械运动，该机械运动之后通过发电机而转化为电。在太阳能系统中，在工作流体进入涡轮机前用于加热工作流体的现有技术中已知的一种装置是太阳能接收器。该接收器利用作用于太阳能接收器内的太阳辐射吸收器上的太阳辐射。工作流体被吸收器加热，之后工作流体经由用于发电的涡轮机传热。另外，可以使用热交换器、化学反应或者其它任何适当的设备或工艺从被加热的工作流体发电。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种太阳能接收器，该太阳能接收器包括·接收器壳体，该接收器壳体沿纵向轴线延伸，并且具有前端和后端； 窗口，该窗口构造成允许辐射通过，所述窗口安装在所述前端处并且在所述壳体内突出； 接收器室，该接收器室被限定在所述壳体和所述窗口之间，所述接收器室具有工作流体入口和工作流体出口，所述工作流体入口用于使待被在其内加热的工作流体进入， 所述工作流体出口用于使加热后的工作流体通过其流出；以及·太阳辐射吸收器，该太阳辐射吸收器被构造成用于吸收所述辐射并且借此加热所述工作流体，所述吸收器被定位在所述接收器室内并且围绕所述窗口的至少一部分，所述太阳辐射吸收器形成有突起，每个所述突起ο由泡沫材料制成；ο具有纵向轴线，其中所述突起的该纵向轴线大体垂直于所述窗口布置；并且ο具有这样的构形，该构形具有特征抛射体形状阻力，该特征抛射体形状阻力比基准形状阻力至少小15%，该基准形状阻力以具有方形构形且取向成使该方形构形的其中一个边基本上与工作流体的流动垂直的突起为代表。所述抛射体形状阻力可以比所述基准形状阻力至少小30%。所述构形可以为具有最长尺寸的扁长形，所述突起被布置成使所述最长尺寸大体朝所述工作流体入口延伸。所述构形可以基本成形为斜方形，该斜方形取向成使其对角线与所述壳体的纵向轴线大体共面。所述斜方形可以为直角的(即方形)，或者可以为非直角的(即菱形)，其中，大体与所述壳体的纵向轴线共面的所述对角线是所述斜方形的较长对角线。所述构形可以基本被成形为椭圆，并且可以被布置成使椭圆的长轴与所述壳体的纵向轴线大体共面。所述构形可以基本上被成形为具有弦线的机翼，该弦线可以构成其对称轴线。所述机翼形构形可以包括圆形前部和锥形后部，所述后部可面向所述接收器室的所述工作流体入口。所述机翼可以被布置成使所述弦线与所述壳体的纵向轴线大体共面。所述太阳辐射吸收器的至少一些突起的构形在形状上与所述太阳辐射吸收器的其它突起的构形不同。所述泡沫材料可以从包括陶瓷泡沫材料和金属泡沫材料的组中选择。该太阳能接收器还可包括辐射屏蔽件，该辐射屏蔽件可被构造成允许工作流体从其流过，并且布置在所述工作流体入口和所述接收器室之间。所述太阳能接收器可以被设计成便于使工作流体在流入所述吸收器之前从所述工作流体入口绕所述窗口并沿所述窗口流动。根据本发明的另一方面，提供了一种太阳能接收器，该太阳能接收器包括·接收器壳体，该接收器壳体沿纵向轴线延伸，并且具有前端和后端； 窗口，该窗口构造成允许辐射通过，所述窗口安装在所述前端处并且在所述壳体内突出； 接收器室，该接收器室被限定在所述壳体和所述窗口之间，所述接收器室具有工作流体入口和工作流体出口，所述工作流体入口用于使待被在其内加热的工作流体进入， 所述工作流体出口用于使加热后的工作流体通过其流出；以及·太阳辐射吸收器，该太阳辐射吸收器被构造成用于吸收所述辐射并借此加热所述工作流体，所述吸收器被定位在所述接收器室内并且围绕所述窗口的至少一部分，所述太阳辐射吸收器形成有突起，每个所述突起ο由泡沫材料制成；以及ο具有纵向轴线，其中所述突起的该纵向轴线大体垂直于所述窗口布置。所述泡沫材料可以从包括陶瓷泡沫材料和金属泡沫材料的组中选择。该太阳能接收器还可包括辐射屏蔽件，该辐射屏蔽件可被构造成允许工作流体从其流过，并且布置在所述工作流体入口和所述接收器室之间。所述太阳能接收器可以被设计成便于使工作流体在流入所述吸收器之前从所述工作流体入口绕所述窗口并沿所述窗口流动。根据本发明的又一方面，提供了一种太阳能接收器，该太阳能接收器包括·接收器壳体，该接收器壳体沿纵向轴线延伸，并且具有前端和后端； 窗口，该窗口构造成允许辐射通过，所述窗口安装在所述前端处并且在所述壳体内突出； 接收器室，该接收器室被限定在所述壳体和所述窗口之间，所述接收器室具有工作流体入口和工作流体出口，所述工作流体入口用于使待被在其内加热的工作流体进入， 所述工作流体出口用于使加热后的工作流体通过其流出；以及·太阳辐射吸收器，该太阳辐射吸收器被构造成用于吸收所述辐射并且借此加热所述工作流体，所述吸收器被定位在所述接收器室内并且围绕所述窗口的至少一部分，所述太阳辐射吸收器形成有突起，每个所述突起ο具有纵向轴线，其中所述突起的该纵向轴线大体垂直于所述窗口布置；并且
ο具有这样的构形，该构形具有特征抛射体形状阻力，该特征抛射体形状阻力比基准形状阻力至少小15%，该基准形状阻力以具有方形构形且取向成使该方形构形的其中一个边基本上与工作流体的流动垂直的突起为代表。所述抛射体形状阻力可以比所述基准形状阻力至少小30%。所述构形可以为具有最长尺寸的扁长形，所述突起被布置成使所述最长尺寸大体朝所述工作流体入口延伸。所述构形可以基本成形为斜方形，该斜方形取向成使其对角线与所述壳体的纵向轴线大体共面。所述斜方形可以为直角的(即方形)，或者可以为非直角的(即菱形)，其中，与所述壳体的纵向轴线大体共面的所述对角线是所述斜方形的较长对角线。所述构形可以基本被成形为椭圆，并且可以被布置成使椭圆的长轴与所述壳体的纵向轴线大体共面。所述构形可以基本上被成形为具有弦线的机翼，该弦线可以构成其对称轴线。所述机翼形构形可以包括圆形前部和锥形后部，所述后部可面向所述接收器室的所述工具流体入口。所述机翼可以被布置成使所述弦线与所述壳体的纵向轴线大体共面。所述太阳辐射吸收器的至少一些突起在形状上可以与所述太阳辐射吸收器的其它突起的构形不同。所述太阳能接收器还可包括辐射屏蔽件，该辐射屏蔽件可被构造成允许工作流体从其流过，并且布置在所述工作流体入口和所述接收器室之间。所述太阳能接收器可以被设计成便于使工作流体在流入所述吸收器之前从所述工作流体入口绕所述窗口并沿所述窗口流动。根据本发明的又一方面，提供了一种太阳能接收器系统，该太阳能接收器系统包括·根据上述方面中任一项所述的太阳能接收器；以及·涡轮机，该涡轮机被操作成从所述工作流体出口接收所述工作流体，并且由该工作流体发电。根据本发明的再一方面，提供了一种用于在太阳能接收器中使用的太阳辐射吸收器，所述太阳辐射吸收器包括接收器壳体和窗口，所述窗口安装至所述接收器壳体并且在所述接收器壳体突出，所述太阳辐射吸收器被构造成用于吸收辐射并借此加热工作流体， 所述太阳辐射吸收器形成有突起，每个所述突起·由泡沫材料制成；·具有纵向轴线，该纵向轴线大体垂直于所述窗口布置；并且·具有这样的构形，该构形具有特征抛射体形状阻力，该特征抛射体形状阻力比基准形状阻力至少小15%，该基准形状阻力以具有方形构形且取向成使该方形构形的其中一个边基本上与工作流体的流动垂直的突起为代表。
结合附图从下列详细说明将更全面地理解和了解当前的主题，在附图中图1是太阳能接收器的立体图；图2A和2B均为图1所示的接收器的截面图3A至3C是图1至2B所示的太阳能接收器的太阳能吸收器的吸收器突起的立体图；以及图4示意性地示出了图1至图2B所示的太阳能接收器的操作。
具体实施例方式在下列说明中，将描述当前主题的各个方面。为了说明，阐述了具体的构造和细节以全面理解当前主题。然而，本领域技术人员还应清楚，在无本文所示的具体细节的情况下，当前主题也可以得以实现。此外，为了不模糊对当前主题的说明，可以省略或简化已公知的特征。如图1可见，太阳能接收器100包括接收器壳体102，该接收器壳体由不锈钢或其它任何合适的材料形成。壳体102可由大体上筒状的主体部104构成，并且在该壳体的后端形成有顶部108，在该壳体的前端处形成有底部110。壳体102可以成形为任何合适的形式。如图2A可见，主体部104通过任意适当的手段(例如通过焊接)与顶部108接合。 主体部104通过任意适当的手段(例如通过从主体部104突出的周边突部126)与底部110 接合，周边突部1 通过螺钉130安装到从底部110突出的周边突部1 上。可在突部1 与1 之间设置0形环136，以确保主体部104与底部110的接合为紧密密封接合。入口管道组件140的入口管道壳体138从顶部108突出。入口管道142由大体筒状部144形成，筒状部144部分地布置在入口管道壳体138内。大体中央的入口管道部148 布置在接收器壳体102的主体部104内，并且通过大体倾斜部150与筒状部144连接。入口管道142可以由不锈钢或其它任何合适的材料形成。如图2A中的插图可见，中央入口管道部148在其底部上限定有周边突部170，周边突部170在辐射屏蔽组件174的中央辐射屏蔽封装件172的倾斜面178处挤压在该中央辐射屏蔽封装件172上。突部170可以由不锈钢或其它任何合适的材料形成。如下文将参照图4进一步描述，设置封装件172可以用于对流过辐射屏蔽组件174的高温工作流体进行隔热。封装件172可以由陶瓷或其它任何合适的材料形成。由封装件172限定的脊180位于周边环支撑件182上，周边环支撑件182由不锈钢或其它任何合适的材料形成。封装件172在其中部190中限定环形凹部188。辐射屏蔽件192安置在凹部188 内，并且可以由任何合适的材料形成，诸如采用耐受较高温度的陶瓷或金属。辐射屏蔽件 192例如可以由管、销或者任何穿孔结构形成，从而允许工作流体从其流过。可以围绕封装件172的一部分以及周边突部170设置环形隔离元件198，并且该环形隔离元件可以经由插入其中的螺钉或者通过其它任何合适的手段与周边突部170和环支撑件182连接。可以设置辐射屏蔽件192来防止入口管道组件140经受经由窗口 222进入接收器 100的太阳辐射，窗口 222限定与接收器壳体102的纵向轴线基本一致的纵向轴线X，同时允许工作流体经由其内的穿孔从入口管道142流到窗口 222上。注意，辐射屏蔽件192可以由用于防止入口管道组件140经受太阳辐射的其它任何合适的手段取代。窗口 222安装在壳体102的前端处，并且布置成在壳体102内突出。如下文将参照图4进一步描述，窗口 222被设计成允许太阳辐射照射在其上，并且从其通过。在窗口 222与壳体102之间限定接收器室。入口管道142的末端构成接收器室的工作流体入口，出口管道320 (下述)构成接收器室的工作流体出口。窗口 222可以例如成形为旋转抛物面的一部分、双曲线抛物面的一部分或者限定流线型轮廓的任何合适的几何构造，在流线型轮廓中，不具有从一个几何形状向另一个几何形状的构形过渡。流线型轮廓使沿窗口 222流动的工作流体的紊流最小，并且使从窗口通过的入射太阳辐射的反射损失最小。另外，流线型轮廓使例如由构形过渡引起的窗口 222 上的拉伸应力最小，并且使得其制造精度提高。注意，窗口 222可以成形为任何适当的锥状构造、截头锥状构造或者限定流线型轮廓的几何构造，在流线型轮廓中，不具有从一个几何形状向另一个几何形状的构形过渡， 从而允许太阳辐射照射在窗口上并且允许工作流体在窗口周围流动。窗口 222可以由能够耐受相当高的温度的任何合适的材料形成，并且允许太阳辐射进入。例如，窗口 222可以由熔融石英形成。窗口 222可通过任何合适的手段安装至壳体102。在窗口 222的内表面232的至少一部分的周围并且沿内表面232的该至少一部分设置太阳辐射吸收器230。转至图2B，可以看出，太阳辐射吸收器230可以形成包括多个从隔离支撑元件240 突出的突起236，隔离支撑元件MO由任何合适的绝热材料形成。突起236大体径向布置成在窗口 222的内表面232处围绕窗口 222。突起236可以由允许太阳辐射和工作流体通过的任何合适的材料形成。突起236 可以由穿孔材料形成，由此在突起中限定穿孔对4。穿孔材料可以是任何合适的材料，例如金属或陶瓷泡沫材料，所述陶瓷泡沫材料包括在其之间限定孔隙的陶瓷带形成的网。穿孔 244增大了突起236的可用于吸收辐射的面积。突起材料可以能够耐受相当高的温度。每个突起236均沿其纵向轴线Y延伸，该纵向轴线Y大体垂直于窗口 222的内表面232布置。突起236可以形成为任何适当的构造和/或者它们可以形成有任何适当的构形(即，在垂直于突起236的纵向轴线Y的平面中的截面形状)，诸如流线型构形。(应认识到，在图2B的插图中所示的若干个突起236是截平的，这是因为与它们相交的截平面造成的，而不是其简化形状。然而，设置这样的性质仍可在本发明的范围内。)这样的轮廓被设计成在太阳能接收器100的工作条件下阻力系数低。通常，具有流线型构形的突起236 的形状阻力对于总阻力系数的影响很小，例如至少小于具有方形构形并且被取向成使其一个边基本垂直于工作流体的流动的突起的阻力系数的15%至30%。应认识到，突起的总阻力系数取决于许多因素·雷诺数，雷诺数可被表示为工作流体的速度、粘度和密度以及突起的特征尺寸的函数；·突起之间的间距；·突起表面的构造，尤其是其孔隙率；以及·形状阻力，形状阻力取决于突起的构形和突起相对于流体流动的取向。应认识到，如现有技术中已知的那样，形状阻力可以通过实验确定。通常，突起236可具有大体为扁长形构形的截面，并且在接收器100的使用期间被布置成使突起的最长尺寸大体平行于工作流体的流动方向(即，沿较长尺寸的轴线大体朝向接收器室的工作流体入口延伸(如以下将参照图4所述，工作流体在其从工作流体入口通向工作流体出口的途中被突起236加热；根据其中工作流体沿不同路径被加热的设计， 最长的尺寸被布置成沿适当的方向延伸)；通常，该轴线基本与窗口 222的轴线X共面。如图3A可见，每个突起236的截面250可以基本成形为斜方形，该斜方形可以为直角(其中其顶点形成直角)，或者为非直角(即，菱形构形)，这可被布置成使斜方形的较长对角线251大体平行于工作流体的流动方向，即，基本上与窗口 222的轴线X共面，即，其大体朝接收器室的工作流体入口延伸。(应认识到，本文中术语“斜方形”的使用是基于其最宽泛的定义，其包括还可以用术语“方形”描述的形状。)如图:3B所示，每个突起236的截面250可以大致成形为椭圆，该椭圆可以布置成使其长轴253大体平行于工作流体的方向，即，基本与窗口 222的轴线X共面，S卩，例如其大体朝接收器室的工作流体入口延伸。如图3C所示，突起236可以形成有具有普通机翼构形的截面250，即为翼状。截面250大体形成这样的轮廓，该轮廓限定构成机翼前缘的圆形前部沈4，并且向构成机翼的后缘的锥形后部266逐渐弯曲，由此使围绕该截面流动的流体的阻力最小。应认识到，突起 236中的一些或其全部可布置成使前部264面向迎面的工作流体，即，其背离接收器室的工作流体入口(即，后部266面向工作流体入口)。截面250可以形成为对称机翼，S卩，在该截面由其弦线265分开的两半部分 267(即，该弦线构成对称轴线)之间无翘曲(即，不对称)。该突起236可以布置成使其相对于进入的工作流体的迎角基本上为零，即，其弦线265基本上与窗口 222的轴线X共面， 即，其大体朝接收器室的工作流体入口延伸。应认识到，太阳辐射吸收器230可以包括不同横截面的突起。支撑元件240可以由多个基板270形成，该多个基板270环绕窗口 222的内表面 232布置，并且彼此压靠从而形成支撑元件M0。可以设置销或者任何其它装置来防止基板 270错位。例如，可以在基板270内插入纵向销276。注意，基板270可以以任何适当的方式彼此附接，诸如通过粘合剂附接。可以在接收器100内布置多个环形隔热元件四0。隔热元件290可以由陶瓷材料或其它任何合适的材料形成，并且设置成防止太阳辐射发射到壳体102内。应认识到，隔热元件290可以以任何适当的方式构造，例如构造成单个元件的形式。出口管道组件310的出口管道壳体300从顶部108突出。出口管道320由大体筒状部形成，该筒状部部分地布置在出口管道壳体300内并且部分地布置在顶部108内。出口管道壳体300和出口管道320可以由不锈钢或其它任何合适的材料形成。设置出口管道组件310用于使工作流体从接收器100流出。可以围绕并沿出口管道320的外表面332布置多个隔热元件330，并且设置成防止接收器壳体顶部108被流过出口管道320的温度相当高的工作流体加热。隔热元件330可以由陶瓷材料或其它任何合适的材料形成。出口管道320与出口流体室340流体连通，出口流体室340由隔离元件198、吸收器230和隔热元件290之间形成的邻近区域限定。出口管道壳体300可以包括从其突出的第一凸缘；342。第一凸缘342可经由插入在其内的螺钉346被安装到从顶部108突出的第二凸缘344。第一凸缘342设置为与太阳能系统组件(诸如涡轮机(未示出))的接口。入口管道壳体138可以包括从其突出的第一凸缘352。第一凸缘352可经由插入在其内的螺钉356被安装到从顶部108突出的第二凸缘354。第一凸缘352设置为与太阳能系统组件(诸如压缩机(未示出))的接口。注意，出口管道壳体300的第一凸缘342和入口管道壳体138的第一凸缘352可以由用于提供与太阳能系统组件的接口的其它任何合适的一个或多个元件取代。如图4所示，诸如空气之类的工作流体被引入接收器100的入口管道142。工作流体可在压缩机(未示出)内压缩之后流入。工作流体从入口管道142经由辐射屏蔽件192流到窗口 222的内表面232上。在窗口 222的基部380处，工作流体膨胀而进入吸收器230。注意，由于工作流体流的表面积从辐射屏蔽件192向窗口 222的顶部390的表面积减小，因此从入口管道142进入的工作流体在流入吸收器230之前最初经由辐射屏蔽件 192流到窗口 222的内表面232。如图2A的插图可见，辐射屏蔽件192的表面积显著大于由封装件172的底部392和窗口 222的顶部390之间的区域限定的表面积。上述区域由附图标记394表示。表面积的差由辐射屏蔽表面区域的半径396和表面区域394的半径398 的差示出。因此，当工作流体流的表面积从辐射屏蔽表面区域向表面区域394减小时，工作流体的速度从而增大，由此推动工作流体沿窗口 222从顶部390流向其基部380。在基部 380处，工作流体的速度降低，因此允许工作流体膨胀而进入吸收器230。工作流体沿窗口 222的初始流动为由于允许太阳辐射通过而经受相当高温度的窗口 222提供冷却。被标以附图标记400的太阳辐射被允许通常在由太阳能系统的会聚器402会聚之后经由窗口 222进入吸收器230中。注意，会聚器402未按比例示出。太阳辐射400穿过窗口 222，之后径向穿透吸收器230的一些材料，例如经由穿孔 244穿过突起236。如上所述，每个突起236的纵向轴线Y大体上被布置成垂直于窗口 222的内表面 232。这允许工作流体大体上垂直于入射太阳辐射400沿吸收器230流动，从而确保突起 236内吸收的热向从其流过的工作流体进行最大程度的热传递。该工作流体路径410在图 4中以插图中示出。另外，工作流体绕棒流动，并且由工作流体路径412示出。突起236内吸收的太阳辐射作为热量散发到吸收器230内流动的工作流体，由此加热吸收器内的工作流体。被加热的工作流体从吸收器230流向出口流体室340，并且经由出口管道320流出接收器100。之后被加热的工作流体可被引入用于由其发电的涡轮机(未示出)。应认识到，太阳能接收器100可以被结合在太阳能热系统中，诸如同轴跟踪太阳能热系统或者离轴跟踪太阳能热系统。同轴跟踪太阳能热系统在现有技术中已知为这样的太阳能系统，其中，目标(例如太阳能接收器)始终保持在太阳能反射器(或者反射器)和太阳之间形成的中心线上，因此目标位置跟随太阳的运动连续地改变。同轴跟踪太阳能系统的实施例包括抛物柱面反射器/会聚器以及菲涅尔透镜会聚器。在离轴跟踪太阳能系统中，目标(例如太阳能接收器)可以是静止的或运动的，但通常不保持在反射器(或者多个反射器)与太阳之间形成的中心线上。离轴跟踪太阳能系统的实施例包括诸如太阳塔的中央太阳能接收器。
本领域技术人员应认识到，本发明不限于上文已具体示出并描述的示例。本发明的范围包括上述的各种特征的组合和子组合以及由本领域技术人员在阅读说明书后做出的不为现有技术的变形例和修改例。
权利要求
1.一种太阳能接收器，该太阳能接收器包括 接收器壳体，该接收器壳体沿纵向轴线延伸，并且具有前端和后端； 窗口，该窗口构造成允许辐射通过，所述窗口安装在所述前端处并且在所述壳体内突出； 接收器室，该接收器室被限定在所述壳体和所述窗口之间，所述接收器室具有工作流体入口和工作流体出口，所述工作流体入口用于使待被在其内加热的工作流体进入，所述工作流体出口用于使加热后的工作流体通过其流出；以及 太阳辐射吸收器，该太阳辐射吸收器被构造成用于吸收所述辐射并借此加热所述工作流体，所述吸收器被定位在所述接收器室内并且围绕所述窗口的至少一部分，所述太阳辐射吸收器形成有突起，每个所述突起 ο由泡沫材料制成；ο具有纵向轴线，其中所述突起的该纵向轴线大体垂直于所述窗口布置；并且 O具有这样的构形，该构形具有特征抛射体形状阻力，该特征抛射体形状阻力比基准形状阻力至少小15%，该基准形状阻力以具有方形构形且取向成使该方形构形的其中一个边基本上与工作流体的流动垂直的突起为代表。
2.根据权利要求1所述的太阳能接收器，其中，所述抛射体形状阻力比所述基准形状阻力至少小30%。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能接收器，其中，所述构形为具有最长尺寸的扁长形，所述突起被布置成使所述最长尺寸大体朝向所述工作流体入口延伸。
4.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能接收器，其中，所述构形基本成形为斜方形，该斜方形取向成使其对角线与所述壳体的纵向轴线大体共面。
5.根据权利要求4所述的太阳能接收器，其中，所述斜方形为直角的。
6.根据权利要求4所述的太阳能接收器，其中，所述对角线是所述斜方形的较长对角线。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的太阳能接收器，其中，所述构形基本被成形为椭圆。
8.根据权利要求7所述的太阳能接收器，其中，所述突起被布置成使所述椭圆的长轴与所述壳体的纵向轴线大体共面。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的太阳能接收器，其中，所述构形基本上被成形为具有弦线的机翼。
10.根据权利要求9所述的太阳能接收器，其中，所述构形包括圆形前部和锥形后部。
11.根据权利要求10所述的太阳能接收器，其中，所述后部大体面向所述接收器室的所述工作流体入口。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的太阳能接收器，其中，所述弦线构成所述构形的对称轴线。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的太阳能接收器，其中，所述机翼被布置成使所述弦线与所述壳体的纵向轴线大体共面。
14.根据前述权利要求中任一项或多项所述的太阳能接收器，其中，所述太阳辐射吸收器的至少一些突起的构形在形状上与所述太阳辐射吸收器的其它突起的构形不同。
15.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能接收器，其中，所述泡沫材料从包括陶瓷泡沫材料和金属泡沫材料的组中选择。
16.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能接收器，该太阳能接收器还包括布置在所述工作流体入口和所述接收器室之间的辐射屏蔽件。
17.根据权利要求16所述的太阳能接收器，其中，所述辐射屏蔽件构造成允许工作流体从其流过。
18.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能接收器，该太阳能接收器被设计成便于使工作流体在流入所述吸收器之前从所述工作流体入口绕所述窗口并沿着所述窗口流动。
19.一种太阳能接收器，该太阳能接收器包括 接收器壳体，该接收器壳体沿纵向轴线延伸，并且具有前端和后端； 窗口，该窗口构造成允许辐射通过，所述窗口安装在所述前端处并且在所述壳体内突出； 接收器室，该接收器室被限定在所述壳体和所述窗口之间，所述接收器室具有工作流体入口和工作流体出口，所述工作流体入口用于使待被在其内加热的工作流体进入，所述工作流体出口用于使加热后的工作流体通过其流出；以及 太阳辐射吸收器，该太阳辐射吸收器被构造成用于吸收所述辐射并借此加热所述工作流体，所述吸收器被定位在所述接收器室内并且围绕所述窗口的至少一部分，所述太阳辐射吸收器形成有突起，每个所述突起 ο由泡沫材料制成；以及ο具有纵向轴线，其中所述突起的该纵向轴线大体垂直于所述窗口布置。
20.根据权利要求19所述的太阳能接收器，其中，所述泡沫材料从包括陶瓷泡沫材料和金属泡沫材料的组中选择。
21.根据权利要求19或20所述的太阳能接收器，该太阳能接收器还包括布置在所述工作流体入口和所述接收器室之间的辐射屏蔽件。
22.根据权利要求21所述的太阳能接收器，其中，所述辐射屏蔽件构造成允许工作流体从其流过。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的太阳能接收器，该太阳能接收器被设计成便于使工作流体在流入所述吸收器之前从所述工作流体入口绕所述窗口并沿着所述窗口流动。
24.一种太阳能接收器，该太阳能接收器包括 接收器壳体，该接收器壳体沿纵向轴线延伸，并且具有前端和后端； 窗口，该窗口构造成允许辐射通过，所述窗口安装在所述前端处并且在所述壳体内突出； 接收器室，该接收器室被限定在所述壳体和所述窗口之间，所述接收器室具有工作流体入口和工作流体出口，所述工作流体入口用于使待被在其内加热的工作流体进入，所述工作流体出口用于使加热后的工作流体通过其流出；以及 太阳辐射吸收器，该太阳辐射吸收器被构造成用于吸收所述辐射并借此加热所述工作流体，所述吸收器被定位在所述接收器室内并且围绕所述窗口的至少一部分，所述太阳辐射吸收器形成有突起，每个所述突起ο具有纵向轴线，其中所述突起的该纵向轴线大体垂直于所述窗口布置；并且ο具有这样的构形，该构形具有特征抛射体形状阻力，该特征抛射体形状阻力比基准形状阻力至少小15%，该基准形状阻力以具有方形构形且取向成使该方形构形的其中一个边基本上与工作流体的流动垂直的突起为代表。
25.根据权利要求M所述的太阳能接收器，其中，所述抛射体形状阻力比所述基准形状阻力至少小30%。
26.根据权利要求M或25所述的太阳能接收器，其中，所述构形为具有最长尺寸的扁长形，所述突起被布置成使所述最长尺寸大体朝向所述工作流体入口延伸。
27.根据权利要求M至沈中任一项所述的太阳能接收器，其中，所述构形基本成形为斜方形，该斜方形取向成使其对角线与所述壳体的纵向轴线大体共面。
28.根据权利要求27所述的太阳能接收器，其中，所述斜方形为直角的。
29.根据权利要求27所述的太阳能接收器，其中，所述对角线是所述斜方形的较长对角线。
30.根据权利要求M至沈中任一项所述的太阳能接收器，其中，所述构形基本被成形为椭圆。
31.根据权利要求30所述的太阳能接收器，其中，所述突起被布置成使椭圆的长轴与所述壳体的纵向轴线大体共面。
32.根据权利要求M至沈中任一项所述的太阳能接收器，其中，所述构形基本上被成形为具有弦线的机翼。
33.根据权利要求32所述的太阳能接收器，其中，所述构形包括圆形前部和锥形后部。
34.根据权利要求33所述的太阳能接收器，其中，所述后部大体面向所述接收器室的所述工作流体入口。
35.根据权利要求32至34中任一项所述的太阳能接收器，其中，所述弦线构成所述构形的对称轴线。
36.根据权利要求32至35中任一项所述的太阳能接收器，其中，所述机翼被布置成使所述弦线与所述壳体的纵向轴线大体共面。
37.根据权利要求M至36中任一项所述的太阳能接收器，其中，所述太阳辐射吸收器的至少一些突起的构形在形状上与所述太阳辐射吸收器的其它突起的构形不同。
38.根据权利要求对至33中任一项所述的太阳能接收器，该太阳能接收器还包括布置在所述工作流体入口和所述接收器室之间的辐射屏蔽件。
39.根据权利要求38所述的太阳能接收器，其中，所述辐射屏蔽件构造成允许工作流体从其流过。
40.根据权利要求对至39中任一项所述的太阳能接收器，该太阳能接收器被设计成便于使工作流体在流入所述吸收器之前从所述工作流体入口绕所述窗口并沿着所述窗口流动。
41.一种太阳能接收器系统，该太阳能接收器系统包括 根据前述权利要求中任一项所述的太阳能接收器；以及 涡轮机，该涡轮机被操作成从所述工作流体出口接收所述工作流体，并且由所述工作流体发电。
42. 一种用于在太阳能接收器中使用的太阳辐射吸收器，所述太阳辐射吸收器包括接收器壳体和窗口，所述窗口安装至所述接收器壳体并且在所述接收器壳体内突出，所述太阳辐射吸收器被构造成用于吸收辐射并借此加热工作流体，所述太阳辐射吸收器形成有突起，每个所述突起 由泡沫材料制成； 具有纵向轴线，该纵向轴线大体垂直于所述窗口布置；并且 具有这样的构形，该构形具有特征抛射体形状阻力，该特征抛射体形状阻力比基准形状阻力至少小15%，该基准形状阻力以具有方形构形且取向成使该方形构形的其中一个边基本上与工作流体的流动垂直的突起为代表。
全文摘要
提供了一种太阳能接收器，其包括接收器壳体，其具有前端和后端并且沿纵向轴线延伸；窗口，其构造成允许辐射通过，安装在前端处并且在壳体内突出；接收器室，其限定在壳体和窗口之间，并具有工作流体入口和工作流体出口，工作流体入口用于使待被在其内加热的工作流体进入，工作流体出口用于使被加热的工作流体通过其流出；以及太阳辐射吸收器，构造成用于吸收辐射并且借此加热工作流体。吸收器被定位在接收器室内并且围绕窗口的至少一部分。太阳辐射吸收器形成有突起，每个突起由泡沫材料制成；具有大体垂直于窗口布置的纵向轴线；并且具有这样的构形，该构形具有特征抛射体形状阻力，其比基准形状阻力至少小15％，该基准形状阻力以具有方形构形且取向成使该方形构形的其中一个边基本上与工作流体的流动垂直的突起为代表。
文档编号F24J2/00GK102317705SQ201080007627
公开日2012年1月11日 申请日期2010年2月11日 优先权日2009年2月12日
发明者H·卡弗里, Z·格登斯坦, 雅各布·卡尼 申请人:曳达研究和发展有限公司