CH706688A1

CH706688A1 - Absorber assembly for a trough collector.

Info

Publication number: CH706688A1
Application number: CH00895/12A
Authority: CH
Inventors: Gianluca Ambrosetti; Sergio Granzella; Andrea Pedretti
Original assignee: Airlight Energy Ip Sa
Priority date: 2012-06-24
Filing date: 2012-06-24
Publication date: 2013-12-31
Also published as: KR20150021939A; IL236255A0; CL2014003427A1; WO2014000114A3; EP2864717A2; JP2015520357A; CN104541112A; ZA201409352B; WO2014000114A2; MA37660B1; MA37660A1; AU2013284276A1; US20160040909A1; TN2014000525A1; MX2014014714A; IN2014DN10867A; CH706691A2; JP5890067B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine langgestreckte Absorberanordnung (20) für einen Rinnenkollektor, die im Betrieb über ihre Länge von konzentrierter Strahlung beaufschlagt wird und die Mittel zum Transport von Wärme transportierendem Fluid durch die Absorberanordnung hindurch aufweist. Die Absorberanordnung weist mindestens einen fluidfreien Absorberraum (30) für konzentrierte Strahlung (4) auf, der eine in sein Inneres führende thermische Öffnung (35) und Wände (26) zur Absorbtion der in ihn eingefallenen Wärme besitzt. Die Mittel zum Transport des Fluids weisen eine Zuleitungsanordnung (23, 24) und eine Ableitungsanordnung (25) auf, die miteinander betriebsfähig durch eine fluiddurchflossene Wärmetauscheranordnung (26) verbunden sind, wobei diese sich über die Länge der Absorberanordnung erstreckt, für den Durchfluss des Fluids im Querstrom zur Länge der Absorberanordnung ausgebildet ist und mit dem mindestens einen Absorberraum (30) thermisch verbunden ist, derart, dass sich das Fluid im Betrieb im Querstrom von einer Eingangstemperatur auf die Betriebstemperatur erwärmt und unter dieser die Ableitungsanordnung erreicht.The invention relates to an elongated absorber arrangement (20) for a trough collector, which during operation is acted upon by concentrated radiation over its length and has the means for transporting heat-transporting fluid through the absorber arrangement. The absorber arrangement has at least one concentrated-fluid-free absorber chamber (30) which has a thermal opening (35) leading into its interior and walls (26) for absorbing the heat which has sunk into it. The means for transporting the fluid comprise a supply arrangement (23, 24) and a discharge arrangement (25) operatively connected by a fluid-carrying heat exchanger arrangement (26) extending along the length of the absorber arrangement for the passage of the fluid is formed in the cross-flow to the length of the absorber assembly and with the at least one absorber chamber (30) is thermally connected, such that the fluid heats in operation in cross-flow from an input temperature to the operating temperature and reaches the discharge arrangement under this.

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Absorberanordnung für einen Rinnenkollektor nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Rinnenkollektoren der genannten Art finden u.a. in Sonnenkraftwerken Anwendung. The present invention relates to an absorber arrangement for a trough collector according to the preamble of claim 1. Trough collectors of the type mentioned u.a. in solar power plants application.

[0002] Bis heute ist es wegen der noch nicht überwundenen Nachteile der Fotovoltaik nicht gelungen, Solarstrom in Anwendung dieser Technologie in annähernd kostendeckender Art zu erzeugen. Solarthermische Kraftwerke hingegen produzieren schon seit einiger Zeit Strom im industriellen Massstab zu Preisen, die – gegenüber der Fotovoltaik – nahe an den heute üblichen kommerziellen Preisen für in herkömmlicher Art erzeugten Strom liegen. To date, it has not been able to produce solar power in application of this technology in approximately cost-covering nature because of the not yet overcome disadvantages of photovoltaics. Solar thermal power plants, on the other hand, have been producing electricity on an industrial scale for some time now at prices which, compared to photovoltaics, are close to the current commercial prices for conventionally generated electricity.

[0003] In solarthermischen Kraftwerken wird die Strahlung der Sonne durch Kollektoren mit Hilfe des Konzentrators gespiegelt und gezielt auf einen Ort fokussiert, in welchem dadurch hohe Temperaturen entstehen. Die konzentrierte Wärme kann abgeführt und zum Betrieb von thermischen Kraftmaschinen wie Turbinen verwendet werden, die wiederum die Strom erzeugenden Generatoren antreiben. In solar thermal power plants, the radiation of the sun is mirrored by collectors using the concentrator and focused specifically focused on a place in which thereby high temperatures. The concentrated heat can be dissipated and used to operate thermal engines such as turbines, which in turn drive the generating generators.

[0004] Heute sind drei Grundformen von solarthermischen Kraftwerken im Einsatz: Dish-Sterling-Systeme, Solarturmkraftwerkssysteme und Parabolrinnensysteme. Today, three basic forms of solar thermal power plants are in use: Dish Sterling systems, solar tower power plant systems and parabolic trough systems.

[0005] Die Dish-Sterling-Systeme als kleine Einheiten im Bereich von bis zu 50 kW pro Modul haben sich nicht generell durchgesetzt. The Dish Sterling systems as small units in the range of up to 50 kW per module have not generally prevailed.

[0006] Solarturmkraftwerksysteme besitzen einen zentralen, erhöht (auf dem «Turm») montierten Absorber für das durch hunderte bis tausende von einzelnen Spiegeln mit zu ihm gespiegelte Sonnenlicht, womit die Strahlungsenergie der Sonne über die vielen Spiegel bzw. Konzentratoren punktförmig im Absorber konzentriert und auf Grund der so erreichbaren hohen Konzentration Temperaturen bis zu 1300 °C erreicht werden können, was für den Wirkungsgrad der nachgeschalteten thermischen Maschinen (in der Regel ein Dampf- oder Fluidturbinenkraftwerk zur Stromerzeugung) günstig ist. Solarturmkraftwerke haben (trotz der vorteilhaft erreichbaren hohen Temperaturen) wegen der ihnen eigenen, teilweise schwierigen Technik bis heute ebenfalls keine grössere Verbreitung gefunden. Solar tower power plant systems have a central, increased (on the "tower") mounted absorber for hundreds of thousands of individual mirrors with mirrored to him sunlight, so that the radiation energy of the sun concentrated over the many mirrors or concentrators punctiform in the absorber and Due to the achievable high concentration temperatures up to 1300 ° C can be achieved, which is favorable for the efficiency of the downstream thermal machines (usually a steam or fluid turbine power plant for power generation). Solar tower power plants have (despite the achievable high temperatures) because of their own, sometimes difficult technology to this day also found no greater distribution.

[0007] Parabolrinnenkraftwerke sind jedoch verbreitet und besitzen Rinnenkollektoren in hoher Anzahl, die lange Konzentratoren mit geringer Querabmessung aufweisen, und damit nicht einen Brennpunkt, sondern eine Brennlinie besitzen, was diese in ihrer Konstruktion grundlegend von den Dish-Sterling- und Solarturmkraftwerken unterschiedet. Diese Linienkonzentratoren besitzen heute eine Länge von 20 m bis zu 150 m, während die Breite 5 m oder 10 m und mehr erreichen kann. In der Brennlinie ist eine Absorberleitung für die konzentrierte Wärme (bis gegen 500 °C) angeordnet, wobei die Absorberleitung von einem Medium durchflossen wird, das die Wärme aufnimmt und über ein Leitungsnetz zum Maschinenhaus des Kraftwerks transportiert. Als Wärme transportierendes Medium kommt ein Fluid wie z.B. Thermoöl oder überhitzter Wasserdampf in Frage. Parabolic trough power plants are common and have trough collectors in large numbers, which have long concentrators with small transverse dimension, and thus do not have a focal point, but a focal line, which fundamentally different in their construction from the Dish Sterling and solar tower power plants. These line concentrators today have a length of 20 m to 150 m, while the width can reach 5 m or 10 m and more. In the focal line a absorber line for the concentrated heat (up to 500 ° C) is arranged, wherein the absorber line is flowed through by a medium that absorbs the heat and transported via a pipeline network to the powerhouse of the power plant. As the heat-transporting medium, a fluid such as e.g. Thermal oil or superheated steam in question.

[0008] Die 9 SEGS-Parabolrinnen-Kraftwerke in Südkalifornien produzieren zusammen eine Leistung von ca. 350 MW. Das 2007 ans Netz gegangene Kraftwerk «Nevada Solar One» besitzt Rinnenkollektoren mit 182 400 gekrümmten Spiegeln, die auf einer Fläche von 140 Hektar angeordnet sind und produziert 65 MW. Die Anlagen Andasol 1 bis 3 sollen eine Höchstleistung von 50 MW aufweisen (Andasol 3 hat Ende 2011 den Betrieb aufgenommen). Für die Gesamtanlage (Andasol 1 bis 3) wird ein Spitzenwirkungsgrad von ca. 20% sowie ein Wirkungsgrad im Jahresmittel von rund 15% erwartet. The 9 SEGS parabolic trough power plants in Southern California together produce an output of about 350 MW. The "Nevada Solar One" power plant, which went online in 2007, has trough collectors with 182,400 curved mirrors arranged over an area of 140 hectares and produces 65 MW. The Andasol 1 to 3 plants are expected to have a maximum output of 50 MW (Andasol 3 went into operation at the end of 2011). For the entire plant (Andasol 1 to 3), peak efficiency of around 20% and an annual average efficiency of around 15% are expected.

[0009] Natürlich ist es so, dass angestrebt wird, die Temperatur im Wärme transportierenden Medium so weit wie möglich zu erhöhen, da mit dessen höherer Temperatur der Wirkungsgrad der Umwandlung der im Kraftwerk gewonnenen Wärme in beispielsweise Strom höher ist. Of course, it is so that the aim is to increase the temperature in the heat-transporting medium as much as possible, as with the higher temperature of the conversion efficiency of the heat generated in the power plant is higher in, for example, electricity.

[0010] Für den Wirkungsgrad des Kraftwerks ist aber auch die Abstrahlung von Wärme über das Leitungsnetz zu berücksichtigen, in der das die Wärme transportierende Medium zirkuliert. Diese kann 100 W/m erreichen, bei einer Leitungslänge in einer Grossanlage bis 100 km, so dass die Wärmeverluste über das Leitungsnetz für den Gesamtwirkungsgrad des Kraftwerks von erheblicher Bedeutung sind, damit auch der auf die Absorberrohre entfallende Anteil an Wärmeverlusten. Aus den obigen Angaben ergibt sich, dass die gesamte Länge der Rinnenkollektoren und entsprechend auch diejenige der Absorberrohre in solchen Solaranlagen Dutzende von Kilometern erreicht, somit deren Wärmeverluste für den Wirkungsgrad der gesamten Anlage nicht vernachlässigt werden können. For the efficiency of the power plant but also the radiation of heat through the pipe network is to be considered, in which circulates the heat transporting medium. This can reach 100 W / m, with a line length in a large system up to 100 km, so that the heat losses through the pipeline network for the overall efficiency of the power plant are of considerable importance, and thus the proportion of heat losses attributable to the absorber tubes. From the above information it follows that the entire length of the trough collectors and correspondingly also that of the absorber tubes in such solar systems reaches tens of kilometers, thus their heat losses for the efficiency of the entire system can not be neglected.

[0011] Entsprechend werden die Absorberleitungen zunehmend aufwendig gebaut, um solche Energieverluste zu vermeiden. So sind weit verbreitete konventionelle Absorberleitungen als ein von Glas umhülltes Metallrohr ausgebildet, wobei zwischen Glas und Metallrohr ein Vakuum herrscht. Das Metallrohr führt in seinem Inneren das Wärme transportierende Medium und ist an seiner Aussenfläche mit einer Beschichtung versehen, die eingestrahltes Licht im sichtbaren Bereich verbessert absorbiert, aber eine tiefe Abstrahlungsrate für Wellenlängen im Infrarotbereich besitzt. Das umhüllende Glasrohr schützt das Metallrohr von der Kühlung durch Wind und wirkt als zusätzliche Barriere für Wärmeabstrahlung. Nachteilig ist dabei, dass die umhüllende Glaswand einfallende konzentrierte Sonnenstrahlung teilweise ebenfalls reflektiert oder auch absorbiert, was dazu führt, dass auf das Glas eine die Reflexion reduzierende Schicht aufgebracht wird. Accordingly, the absorber lines are increasingly expensive to avoid such energy losses. Thus, widespread conventional absorber lines are formed as a metal tube encased in glass, wherein there is a vacuum between glass and metal tube. The metal tube carries in its interior, the heat-transporting medium and is provided on its outer surface with a coating that absorbs irradiated light in the visible range improved, but has a low radiation rate for wavelengths in the infrared range. The enveloping glass tube protects the metal tube from cooling by wind and acts as an additional barrier to heat dissipation. The disadvantage here is that the enveloping glass wall also partly reflects or absorbs incident concentrated solar radiation, which results in a reflection-reducing layer being applied to the glass.

[0012] Um den aufwendigen Reinigungsaufwand für solche Absorberleitungen zu senken, aber auch um das Glas vor mechanischen Beschädigungen zu schützen, kann die Absorberleitung zusätzlich mit einem sie umgebenden mechanischen Schutzrohr versehen werden, das zwar mit einer Öffnung für die einfallende Sonnenstrahlung versehen werden muss, die Absorberleitung aber sonst recht zuverlässig schützt. In order to reduce the costly cleaning of such absorber lines, but also to protect the glass from mechanical damage, the absorber line can be additionally provided with a surrounding mechanical protective tube, which must be provided with an opening for the incident solar radiation, but the absorber line otherwise protects quite reliably.

[0013] Solche Konstruktionen sind aufwendig und entsprechend teuer, sowohl in der Herstellung, als auch im Unterhalt. Such constructions are expensive and correspondingly expensive, both in production, as well as in maintenance.

[0014] In WO 2010/078 668 (die hier durch Referenz in die vorliegende Anmeldung einbezogen ist) ist ein aussenisoliertes Absorberrohr mit verbessertem Wirkungsgrad offenbart, dessen durch den Einsatz in einem Rinnenkollektor gegebene, als Schlitzöffnung ausgebildete langgestreckte thermische Öffnung im Hinblick auf die Wärmeverluste optimiert ist, indem die thermische Öffnung über die Länge des Absorberrohrs verkleinert wird, entsprechend der über die Länge zunehmenden Temperatur des das Absorberrohr vom längs durchfliessenden Wärme transportierenden Mediums. Da die Wärmeabstrahlung mit der vierten Potenz der Temperatur steigt, wird so ein überwiegender Teil der gesamten Energieverluste des Absorberrohrs vermieden, obschon die aufwendigen Massnahmen für die Verkleinerung der thermischen Öffnung nur in einem vergleichsweise kleinen Teilbereich des Absorberrohrs vorgenommen werden. In WO 2010/078 668 (which is incorporated herein by reference in the present application) an externally insulated absorber tube is disclosed with improved efficiency, its given by use in a gutter collector, designed as a slot opening elongated thermal opening in terms of heat losses is optimized by the thermal opening over the length of the absorber tube is reduced, according to the increasing over the length of the temperature of the absorber tube from the longitudinal heat-transporting medium. Since the heat radiation increases with the fourth power of the temperature, so a major part of the total energy losses of the absorber tube is avoided, although the costly measures for the reduction of the thermal opening are made only in a relatively small portion of the absorber tube.

[0015] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine für hohe Betriebstemperaturen des Wärme absorbierenden Mediums geeignete Absorberanordnung bereit zu stellen, die geringe Wärmeverluste aufweist und kostengünstig in Serie hergestellt werden kann. The object of the present invention is to provide a suitable for high operating temperatures of the heat absorbing medium absorber arrangement, which has low heat loss and can be produced inexpensively in series.

[0016] Diese Aufgabe wird durch eine Absorberanordnung gemäss den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. This object is achieved by an absorber arrangement according to the characterizing features of claim 1.

[0017] Dadurch, dass eine Wärmetauscheranordnung vorgesehen ist, die für den Durchfluss des Wärme transportierenden Fluids im Querstrom ausgebildet ist, kann über die Trennung des mindestens einen Absorberraums vom fluiddurchflossenen Wärmetauscher der Absorberraum derart ausgebildet werden, dass auch bei hohen Temperaturen von über 500 °C, beispielsweise bis 650 °C, die Wärmeabstrahlung durch dessen thermische Öffnung vermindert ausfällt, dadurch der Wirkungsgrad der Wärmetauscheranordnung im Ganzen verbessert ist. Characterized in that a heat exchanger assembly is provided, which is designed for the flow of the heat-transporting fluid in the cross-flow, can be formed on the separation of the at least one absorber space from the fluid-carrying heat exchanger, the absorber space such that even at high temperatures of about 500 ° C, for example, up to 650 ° C, the heat radiation is reduced by its thermal opening is reduced, thereby the efficiency of the heat exchanger assembly is improved as a whole.

[0018] Die Erfindung wird nachstehend durch die Figuren näher erläutert. The invention will be explained in more detail below by the figures.

[0019] Es zeigt: <tb>Fig. 1<sep>einen Rinnenkollektor mit einem Absorberrohr konventioneller Art, <tb>Fig. 2<sep>eine Ansicht auf einen Abschnitt einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Absorberanordnung, <tb>Fig. 3<sep>eine Ansicht auf einen Abschnitt einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemässen Absorberanordnung, <tb>Fig. 4<sep>eine Ansicht auf einen Abschnitt einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemässen Absorberanordnung, <tb>Fig. 5<sep>eine Ansicht auf einen durch einen Teil der Wärmetauscheranordnung gebildeten Absorberraum, <tb>Fig. 6<sep>einen Querschnitt durch einen Rinnenkollektor mit einer erfindungsgemässen Absorberanordnung, die mindestens zwei parallel neben einander angeordnete längs verlaufende Absorberräume aufweist, und <tb>Fig. 7<sep>einen Querschnitt durch die Absorberanordnung von Fig. 6.It shows: <Tb> FIG. 1 <sep> a gutter collector with a conventional absorber tube, <Tb> FIG. 2 <sep> is a view of a section of a first embodiment of the absorber arrangement according to the invention, <Tb> FIG. 3 <sep> is a view of a section of a second embodiment of the absorber arrangement according to the invention, <Tb> FIG. 4 <sep> is a view of a section of a third embodiment of the absorber arrangement according to the invention, <Tb> FIG. 5 <sep> a view of an absorber space formed by a part of the heat exchanger arrangement, <Tb> FIG. FIG. 6 shows a cross-section through a trough collector with an absorber arrangement according to the invention, which has at least two longitudinally extending absorber chambers arranged parallel to one another, and <Tb> FIG. 7 <sep> is a cross section through the absorber arrangement of FIG. 6.

[0020] Fig. 1 zeigt einen Rinnenkollektor 1 konventioneller Art, mit einem Konzentrator 2, der im Querschnitt parabolisch gekrümmt ist und einfallende Sonnenstrahlen 3 reflektiert, wobei die reflektierten Strahlen 4 in einen Brennlinienbereich konzentriert werden, in welchem ein Absorberrohr 5 angeordnet ist. Über eine Zuleitung 6 wird das Absorberrohr 5 mit einem Wärme transportierenden Medium beschickt, welches durch dieses hindurch fliesst, dabei von einer Eingangstemperatur TE auf eine Ausgangstemperatur TA erwärmt und schliesslich durch eine Ableitung 7 abgeführt wird. Fig. 1 shows a trough collector 1 conventional type, with a concentrator 2, which is parabolically curved in cross-section and incident solar rays reflected 3, wherein the reflected beams 4 are concentrated in a focal zone, in which an absorber tube 5 is arranged. Via a feed line 6, the absorber tube 5 is charged with a heat-transporting medium, which flows through it, thereby heated from an input temperature TE to an output temperature TA and finally discharged through a discharge line 7.

[0021] Schematisch dargestellte Gelenke 8 erlauben die Verschwenkung des Konzentrators 2 um die Verschwenkachse 10, so dass der Konzentrator 2 laufend dem aktuellen Sonnenstand nach ausgerichtet werden kann. Auflager 11 für den Konzentrator 2 und die Leitungen 6, 7 sind ebenfalls schematisch dargestellt. Schematically illustrated joints 8 allow the pivoting of the concentrator 2 about the pivot axis 10 so that the concentrator 2 can be continuously aligned with the current position of the sun. Supports 11 for the concentrator 2 and the lines 6, 7 are also shown schematically.

[0022] Im Diagramm D ist durch die Kurve 15 der Verlauf der Temperatur T des Wärme transportierenden Mediums über die Länge L des Absorberrohrs 5 qualitativ dargestellt. Die Temperaturkurve 15 ist im Wesentlichen linear, entsprechend der gleichmässig über die Länge L durch die reflektierten Strahlen 4 dem Absorberrohr 5 zugeführten Wärme. In the diagram D is shown qualitatively by the curve 15 of the profile of the temperature T of the heat-transporting medium over the length L of the absorber tube 5. The temperature curve 15 is substantially linear, corresponding to the uniformly over the length L through the reflected beams 4 the absorber tube 5 supplied heat.

[0023] Das Absorberrohr 5 besitzt eine zur Entlastung der Figur nicht dargestellte thermische Öffnung, durch welche die Strahlen in das Innere des Absorberrohrs 5 gelangen und das Wärme transportierende Fluid erwärmen. Dem Fachmann ist solch eine Anordnung bekannt, beispielsweise aus der oben genannten WO 2010/078 668. Das durch die reflektierten Strahlen 4 erhitzte innere des Absorberrohrs 5 (einschliesslich des Wärme transportierende Fluids) strahlt im Infrarotbereich Wärme ab, wobei diese Wärme-Rückstrahlung durch die thermische Öffnung aus dem Absorberrohr entweicht. Diese Rückstrahlung steigt mit der vierten Potenz der im Innern des Absorberrohrs 5 herrschenden Temperatur. Die Kurve 16 zeigt qualitativ den Verlauf der Strahlungsintensität durch die thermische Öffnung des Absorberrohrs 5. Es ist mit anderen Worten so, dass das Absorberrohr laufend Energie verliert, mit der vierten Potenz seiner Innentemperatur, so dass eine grundsätzlich wünschenswerte weitere Erhöhung der Ausgangstemperatur TA von 500 °C auf beispielsweise 650 °C oder mehr unter anderem darum problematisch wird, weil die Rückstrahlung nach einer gewissen Länge des Absorberrohrs 5 gleich hoch ist wie die Einstrahlung durch die reflektierten Strahlen 4, so dass eine weitere Erhöhung der Temperatur im Fluid nicht mehr stattfindet. The absorber tube 5 has a not shown for relieving the figure thermal opening through which the rays reach the interior of the absorber tube 5 and heat the heat-transporting fluid. The person skilled in such an arrangement is known, for example from the above-mentioned WO 2010/078 668. The heated by the reflected rays 4 inner of the absorber tube 5 (including the heat-transporting fluid) emits heat in the infrared range, said heat-radiation through the thermal opening escapes from the absorber tube. This reflection increases with the fourth power of the prevailing inside the absorber tube 5 temperature. Curve 16 qualitatively shows the course of the radiation intensity through the thermal opening of the absorber tube 5. In other words, the absorber tube continuously loses energy with the fourth power of its internal temperature, so that a basically desirable further increase in the outlet temperature TA of 500 ° C to, for example, 650 ° C or more, among other things problematic because the return radiation after a certain length of the absorber tube 5 is the same height as the irradiation by the reflected beams 4, so that a further increase in the temperature in the fluid no longer takes place.

[0024] Fig. 2 zeigt schematisch eine Absorberanordnung 20 gemäss der vorliegenden Erfindung, wie sie an Stelle des Absorberrohrs 5 in einem Rinnenkollektor 1 (Fig. 1) verwendet werden kann. Von der Absorberanordnung 20 ist ein Abschnitt 21 dargestellt, beginnend mit einem Querschnitt und einer Ansicht des nach dem Querschnitt folgenden Abschnitts 21, der sich nach der Schnittlinie 22 bis an das Ende des jeweiligen Rinnenkollektors fortsetzt. An dieser Stelle sei angefügt, dass sich erfindungsgemäss Absorberanordnungen in einer Länge grösser als 100m, bevorzugt grösser als 150m und bevorzugt bis 200 m oder mehr realisieren lassen, was entsprechend lange Rinnenkollektoren erlaubt und für den industriellen Einsatz von Rinnenkollektoren in einem Solarkraftwerk günstig ist. Fig. 2 shows schematically an absorber arrangement 20 according to the present invention, as it can be used in place of the absorber tube 5 in a trough collector 1 (Fig. 1). From the absorber assembly 20, a portion 21 is shown, beginning with a cross section and a view of the section following the cross section 21, which continues after the cutting line 22 to the end of the respective trough collector. At this point it should be added that according to the invention absorber arrangements in a length greater than 100m, preferably greater than 150m and preferably up to 200 m or more can be realized, which allows correspondingly long trough collectors and is favorable for the industrial use of trough collectors in a solar power plant.

[0025] Ersichtlich sind Mittel zum Transport des Wärme transportierenden Fluids, mit einer hier als Rohrleitungen 23,24 ausgebildeten Zuleitungsanordnung und einer hier als Rohrleitungen 25 ausgebildeten Ableitungsanordnung, die sich über die Länge L der Absorberanordnung 20 erstrecken und miteinander durch Rohrleitungen 26 betriebsfähig verbunden sind. Die Rohrleitungen 26 liegen hier neben einander in zwei Reihen 27 und 28 und bilden eine Wärmetauscheranordnung 29. Die Reihe 28 ist durch die Konturen der neben einander liegenden Rohrleitungen 26 angedeutet, die Reihe 27 ist in der dargestellten Ansicht verdeckt. Are visible means for transporting the heat-transporting fluid, with a trained here as pipes 23,24 supply arrangement and designed here as a pipe 25 drainage arrangement, which extend over the length L of the absorber assembly 20 and are operatively connected to each other by pipes 26 , The pipes 26 are here next to each other in two rows 27 and 28 and form a heat exchanger assembly 29. The row 28 is indicated by the contours of the juxtaposed pipes 26, the row 27 is hidden in the view shown.

[0026] Zwischen den Reihen 27, 28 von Rohrleitungen 26 der Wärmetauscheranordnung 29 liegt ein Absorberraum 30 für konzentrierte, d.h. reflektierte Strahlung 4, durch dessen thermische Öffnung 35 die Strahlen 4 einfallen. Wände 36 des Absorberraums 30 absorbieren die Wärme der über die Strahlen 4 eingefallenen Wärme und geben diese an die Rohrleitungen 26 der Wärmetauscheranordnung 29 ab, mit welchen sie thermisch verbunden sind, beispielsweise durch direkten Kontakt mit den Wänden 36, wie dies in der Figur dargestellt ist. Between the rows 27, 28 of conduits 26 of the heat exchanger assembly 29 is an absorber space 30 for concentrated, i. reflected radiation 4, through the thermal opening 35, the beams 4 are incident. Walls 36 of the absorber space 30 absorb the heat of the heat that has fallen in through the beams 4 and deliver it to the conduits 26 of the heat exchanger assembly 29 with which they are thermally connected, for example by direct contact with the walls 36, as shown in the figure ,

[0027] Im Betrieb wird Wärme transportierendes Fluid durch die Eingangsabschnitte 40 der Rohrleitungen 23,24 der Zuleitungsanordnung den Rohrleitungen 26 der Wärmetauscheranordnung 29 über die ganze Länge L mit der Eingangstemperatur TEzugeführt, wobei das Fluid in den Rohrleitungen 26 auf die Ausgangstemperatur TA erwärmt wird und mit dieser Temperatur aus den Ausgangsabschnitten 41 an die Rohrleitung 25 der Ableitungsanordnung abgegeben, ebenfalls über die ganze Länge L. In operation, heat transporting fluid is supplied through the input portions 40 of the conduits 23,24 of the feeder assembly to the conduits 26 of the heat exchanger assembly 29 along the entire length L at the inlet temperature TE, the fluid in the conduits 26 being heated to the outlet temperature TA and discharged at this temperature from the output sections 41 to the pipe 25 of the discharge arrangement, also over the entire length L.

[0028] Mit anderen Worten ist es so, dass – die Zuleitungsanordnung und die Ableitungsanordnung in einer Ausführungsform der Erfindung ein Zuleitungs- und ein Ableitungsrohr aufweisen, wobei die Rohe parallel zu einander verlaufen und der mindestens eine Absorberraum zwischen diesen Rohren angeordnet ist und sich über die gesamte Länge der Rohre erstreckt. – In einer Ausführungsform der Erfindung die Zuleitungsanordnung eine sich über die Länge der Absorberanordnung erstreckende Speiseleitung für dem Wärmetauscher über seine Länge zuzuführendes, zu erhitzendes Fluid aufweist, wobei die Speiseleitung vorzugsweise über ihre Länge bis auf die Öffnungen für die Zufuhr des erhitzten Fluids thermisch isoliert ist. – In einer Ausführungsform der Erfindung die Ableitungsanordnung eine sich über die Länge der Absorberanordnung erstreckende Sammelleitung für ihr über ihre Länge vom Wärmetauscher her zugeführtes erhitztes Fluid aufweist, wobei die Sammelleitung über die Länge bis auf die Öffnungen für die Zufuhr des erhitzten Fluids thermisch isoliert ist. In other words, it is that In one embodiment of the invention, the feed arrangement and the discharge arrangement have a supply pipe and a discharge pipe, the pipes being parallel to one another and the at least one absorber space being arranged between these pipes and extending over the entire length of the pipes. In one embodiment of the invention, the feed arrangement comprises a feed line extending the length of the absorber assembly for the heat exchanger to be fed over its length to be heated, the feed line being preferably thermally insulated over its length except for the heated fluid feed openings , In one embodiment of the invention, the drainage assembly has a manifold extending across the length of the absorber assembly for its heated fluid supplied from its heat exchanger over its length, the manifold being thermally insulated over its length except for the heated fluid supply apertures.

[0029] Es ergibt sich, dass das Wärme transportierende Fluid nach wie vor die Absorberanordnung längs durchströmt, jedoch in zwei getrennten Strömen, einmal mit der Eingangstemperatur TEund einmal mit der Ausgangstemperatur TA, wie dies durch die Strömungspfeile in der Figur symbolisiert ist. It follows that the heat-transporting fluid still flows longitudinally through the absorber arrangement, but in two separate streams, once with the input temperature TE and once with the outlet temperature TA, as symbolized by the flow arrows in the figure.

[0030] In der Wärmetauscheranordnung fliesst das Fluid jedoch im Querstrom zur Länge L, mit der Folge, dass über die ganze Länge L der Absorberanordnung 20 in der Leitung 25 der Ableitungsanordnung Fluid mit der Ausgangstemperatur TA vorhanden ist. Durch dieses Querstromprinzip ergeben sich folgende Vorteile: In the heat exchanger arrangement, however, the fluid flows in cross-flow to the length L, with the result that over the entire length L of the absorber assembly 20 in the line 25 of the discharge arrangement fluid is present with the outlet temperature TA. This cross-flow principle offers the following advantages:

[0031] Der Absorberraum 30 kann einmal vom Fachmann derart ausgelegt werden, dass bei einem gegebenen Konzentrator 2 vor allem der Eingangsbereich des Absorberraums 30 von den Strahlen 4 beleuchtet wird. Im Eingangsbereich, nahe der thermischen Öffnung 35 besitzt das Fluid noch eine tiefe Temperatur nahe der Eingangstemperatur TE, mit der Folge, dass der Eingangsbereich stark gekühlt, somit dessen Wärmerückstrahlung entsprechend gering ist. Die thermische Öffnung 35 «sieht» im Hinblick auf die Rückstrahlung überwiegend den Eingangsbereich, weit weniger aber die dem Eingangsbereich gegenüberliegende (weit weg liegende, hinterste) Wand des Absorberraums 30, welche ihrerseits auf die Ausgangstemperatur TA erwärmt wird. The absorber space 30 can be designed once by the person skilled in the art such that in the case of a given concentrator 2, in particular the entrance area of the absorber space 30 is illuminated by the beams 4. In the entrance area, near the thermal opening 35, the fluid still has a low temperature near the inlet temperature TE, with the result that the entrance area is strongly cooled, thus its heat radiation is correspondingly low. The thermal opening 35 "sees" with respect to the reverberation predominantly the entrance area, but far less the input area opposite (far away, rearmost) wall of the absorber space 30, which in turn is heated to the outlet temperature TA.

[0032] Zum anderen ist es so, dass der Fachmann durch die Gestaltung des Absorberraums (hier vor allem dessen Höhe, oder in Richtung der Strahlen 4 gesehen, dessen Tiefe) erreichen kann, dass die Wärme tauschende Fläche gross wird. Beispielsweise ist es so, dass die gesamte Innenfläche der Rohrleitungen 26 der Wärmetauscheranordnung als Wärme tauschende Fläche dient. Zwar wird durch die Strahlung 4 nur eine Seite der Rohrleitungen 4 bestrahlt, durch die Wärmeleitung im Material der Rohrleitungen 26 (beispielsweise ein gut Wärme leitendes Material wie Kupfer) erwärmen sich die Rohrleitungen 26 jedoch nahezu gleichmässig rundum, so dass die Wärme tauschende Fläche entsprechend gross ist. Eine grosse Wärme tauschende Fläche dient dem effizienten Wärmeübergang zum Wärme transportierenden Fluid, so dass eine lokale Überhitzung der Wärme tauschenden Fläche vermieden werden kann. On the other hand, it is the case that the skilled person can achieve by the design of the absorber space (in particular its height, or in the direction of the beams 4, the depth) that the heat exchanging surface is large. For example, it is such that the entire inner surface of the pipes 26 of the heat exchanger assembly serves as a heat exchanging surface. Although only one side of the pipes 4 is irradiated by the radiation 4, by the heat conduction in the material of the pipes 26 (for example, a good heat conductive material such as copper), the pipes 26 heat almost uniformly all around, so that the heat exchanging surface correspondingly large is. A large heat exchanging surface serves the efficient heat transfer to the heat transporting fluid, so that a local overheating of the heat exchanging surface can be avoided.

[0033] Hier sei angemerkt, dass nach der Erkenntnis der Anmelderin in konventionellen Absorberrohren im Endbereich (Bereich hoher Temperatur des Fluids) die von der Strahlung erwärmten Wände oft stark überhitzen, mit der Folge, dass die Rückstrahlung massiv erhöht ist. Der Grund dafür liegt im Längsstrom des zu erwärmenden Fluids, das im Hochtemperaturbereich des konventionellen Absorberrohrs die Wärme tauschenden Wände nicht mehr genügend kühlen kann (eine Erhöhung des Massenstroms ist nicht möglich, da dieser bei gegebenem Wärmeeintrag durch die reflektierte Strahlung 4 seine Solltemperatur TAerreichen muss; würde der Massenstrom erhöht, könnte diese Temperatur nicht mehr erreicht werden) It should be noted that according to the Applicant's knowledge in conventional absorber tubes in the end region (high temperature range of the fluid), the walls heated by the radiation often overheat, with the result that the reflection is massively increased. The reason for this lies in the longitudinal flow of the fluid to be heated, which can no longer sufficiently cool the heat exchanging walls in the high temperature range of the conventional absorber tube (an increase of the mass flow is not possible since, given a heat input by the reflected radiation 4, this must reach its set temperature TA; if the mass flow were increased, this temperature could not be reached anymore)

[0034] Im Ergebnis ist es so, dass bei der erfindungsgemässen Absorberanordnung zwar über deren ganze Länge L eine der Ausgangstemperatur TA entsprechende Wärmerückstrahlung durch die thermische Öffnung herrscht, da jedoch durch das Querstromprinzip kaum oder nur wenig Überhitzung auftritt, sind die Energieverluste in der Erfindungsgemässen Absorberanordnung geringer als im konventionellen Absorberrohr. Entsprechend kann die Absorberanordnung in fast beliebiger Länge L ausgeführt werden, ohne dass dies im Hinblick auf die Wärmeabstrahlung negative Konsequenzen hätte. Zudem wird im Vergleich mit einem konventionellen Absorberrohr auch die der Ausgangstemperatur TA entsprechende Wärmerückstrahlung gesenkt, da durch die Geometrie des Absorberraums relevante Teile der Wärme rückstrahlenden Wände kühl gehalten sind. As a result, it is true that in the inventive absorber arrangement, although over its entire length L one of the outlet temperature TA corresponding heat return through the thermal opening prevails, but since by the cross-flow principle little or little overheating occurs, the energy losses in the invention Absorber arrangement lower than in the conventional absorber tube. Accordingly, the absorber arrangement in almost any length L can be performed without this would have negative consequences in terms of heat radiation. In addition, in comparison with a conventional absorber tube, the heat radiation corresponding to the outlet temperature TA is lowered, since parts of the heat-reflecting walls relevant to the geometry of the absorber chamber are kept cool.

[0035] Es folgt, dass erfindungsgemäss die relevanten, weil nahe der thermischen Öffnung gelegenen Wandbereiche des Absorberraums kühler bleiben und eine Überhitzung der Wärme tauschenden Flächen wesentlich reduziert ist gegenüber einem konventionellen Absorberrohr. It follows that according to the invention, the relevant, because of the thermal opening located wall areas of the absorber space remain cooler and overheating of the heat exchanging surfaces is substantially reduced compared to a conventional absorber tube.

[0036] An dieser Stelle sei noch angefügt, dass mit dem Begriff «thermische Öffnung» je nach Bauform des Absorberrohrs eine physische Öffnung zum Absorberraum gemäss Fig. 2 bezeichnet werden kann. Der Begriff «thermische Öffnung» umfasst aber auch bei anderen Bauformen des Absorberraums einen physisch geschlossenen Bereich, der für den Wärmedurchgang der konzentrierten Sonnenstrahlung konstruiert ist, wobei beispielsweise durch geeignete Beschichtungen am Ort der Wärmeeinstrahlung eine Rückstrahlung der Wärme vermindert werden kann. Dem Fachmann sind solche Konstruktionen bekannt. Dennoch ist es notwendigerweise so, dass am Ort der thermischen Öffnung letztlich keine gute Isolation erzielbar ist, also die entsprechenden relevanten Wärmeverluste durch Wärmerückstrahlung hingenommen werden müssen. At this point it should be added that with the term "thermal opening" depending on the design of the absorber tube, a physical opening to the absorber space according to FIG. 2 can be designated. However, the term "thermal opening" also includes in other types of absorber space a physically closed area, which is designed for the heat transfer of concentrated solar radiation, for example, by suitable coatings at the site of heat radiation, a return of heat can be reduced. The person skilled in such constructions are known. Nevertheless, it is necessarily the case that at the location of the thermal opening ultimately no good insulation can be achieved, so the corresponding relevant heat losses must be accepted by heat radiation.

[0037] Bei der in der Fig. 2dargestellten Ausführungsform wird der Absorberraum durch Leitungen des Wärmetauschers gebildet, die in an einander liegenden Windungen verlaufen und so das Innere des Absorberraums vorzugsweise vollständig umhüllt. In the embodiment shown in FIG. 2, the absorber space is formed by lines of the heat exchanger, which extend in adjacent turns and thus preferably completely envelopes the interior of the absorber space.

[0038] Hier sei erwähnt, dass die Rohrleitungen der erfindungsgemässen Wärmetauscheranordnung die Wände des Absorberraums ersetzen können, mit dem Vorteil, dass dadurch die Rohrleitungen direkt bestrahlt sind, also der Wärmeübergang zum Wärme transportierenden Fluid nur minimal behindert ist. Erfindungsgemäss ist es ebenfalls, wenigstens Abschnitte der Wand des mindestens einen Absorberraums durch den Wärmetauscher bzw. dessen Rohrleitungen gebildet werden. Weiter ist es auch erfindungsgemäss, dass der Wärmetauscher neben einander liegende Leitungsabschnitte für das Fluid aufweist, die mindestens einen Wandabschnitt für den mindestens einen Absorberraum bilden. It should be noted that the pipes of the inventive heat exchanger assembly can replace the walls of the absorber, with the advantage that thereby the pipes are irradiated directly, so the heat transfer to the heat-transporting fluid is only minimally hindered. According to the invention, at least sections of the wall of the at least one absorber space are also formed by the heat exchanger or its pipelines. It is also according to the invention that the heat exchanger has adjacent line sections for the fluid, which form at least one wall section for the at least one absorber space.

[0039] Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Absorberanordnung 40 gemäss der vorliegenden Erfindung, welche grundsätzlich derjenigen von Fig. 2 entspricht, mit Ausnahme der Wärmetauscheranordnung 41, deren Rohrleitungen 42 in kleine Schlingen gelegt, also jeweils länger ausgebildet sind. Trotz diesen in Längsrichtung laufenden Schlingen durchfliesst das Wärme tauschende Fluid die Wärmetauscheranordnung 42 im Querstrom gegenüber der Längsrichtung L. Das Rohr 24 (Fig. 2) ist in der Fig. 3 weggelassen, um die Sicht auf die Rohrleitungen 42 zu ermöglichen. Fig. 3 shows a further embodiment of the absorber assembly 40 according to the present invention, which basically corresponds to that of Fig. 2, with the exception of the heat exchanger assembly 41, the pipes 42 placed in small loops, so each longer. In spite of these longitudinally running loops, the heat exchanging fluid flows through the heat exchanger assembly 42 in a cross-flow with respect to the longitudinal direction L. The tube 24 (FIG. 2) is omitted in FIG. 3 to allow viewing of the conduits 42.

[0040] Längere Rohrleitungen 42 besitzen den Vorteil, dass die Wärme tauschende Oberfläche für den durchfliessenden Teilstrom des Fluids vergrössert, aber den Nachteil, dass der Druckabfall in der Rohrleitung 42 grösser ist. Der Fachmann kann im konkreten Fall die thermodynamische Auslegung der Rohrleitungen 42 geeignet bestimmen. Grundsätzlich ist jede geeignete Führung des Wärme transportierenden Fluids durch die Wärmetauscheranordnung erfindungsgemäss, solange dieses in seiner Hauptrichtung quer zur Länge L durch die Wärmetauscheranordnung hindurch gelangt, derart, dass sich das Fluid im Betrieb im Querstrom von einer Eingangstemperatur auf die Betriebstemperatur erwärmt und unter dieser die Ableitungsanordnung erreicht. Longer pipes 42 have the advantage that the heat exchanging surface for the flowing partial flow of the fluid increases, but the disadvantage that the pressure drop in the pipe 42 is greater. The person skilled in the art can determine the thermodynamic design of the pipelines 42 in a concrete case. Basically, any suitable guidance of the heat-transporting fluid through the heat exchanger assembly according to the invention, as long as it passes in its main direction transverse to the length L through the heat exchanger assembly, such that the fluid heats up in operation in cross-flow from an input temperature to the operating temperature and below the Derivative arrangement reached.

[0041] Die kleinen Strömungspfeile 44 zeigen die Strömungsrichtung des Wärme transportierenden Fluids an. The small flow arrows 44 indicate the flow direction of the heat-transporting fluid.

[0042] Fig. 4 zeigt noch eine weitere Ausführungsform einer Absorberanordnung 50 gemäss der vorliegenden Erfindung, welche grundsätzlich derjenigen von Fig. 2 entspricht, wiederum mit Ausnahme der Wärmetauscheranordnung 51, deren Rohrleitungen 52 in Wendeln 53 gelegt sind, also jeweils noch länger ausgebildet sind. Die Wendeln 53 sind in der Figur nur schematisch angedeutet und in Fig. 4im Detail dargestellt. Fig. 4 shows yet another embodiment of an absorber assembly 50 according to the present invention, which basically corresponds to that of Fig. 2, again with the exception of the heat exchanger assembly 51, the pipes 52 are placed in coils 53, that are each formed longer , The coils 53 are indicated only schematically in the figure and shown in detail in Fig. 4.

[0043] Die aus den Rohrleitungen 52 gebildeten Wendeln 53 sind gegen unten offen und bilden dadurch Absorberräume 54, da durch sie ein Raumabschnitt vollständig umschlossen ist. Dadurch vergrössert sich die Wärme tauschende Oberfläche erheblich, mit den Vorteilen, wie sie oben zu Fig. 1erwähnt sind. The spirals 53 formed from the pipes 52 are open towards the bottom and thereby form absorber chambers 54, since a space portion is completely enclosed by them. As a result, the heat exchanging surface increases significantly, with the advantages, as mentioned above to Fig. 1.

[0044] Auch in Fig. 4 ist die Rohrleitung 24 zur Entlastung der Figur weggelassen, so dass die Sicht auf die Wendeln 53 frei wird. Also in Fig. 4, the pipe 24 is omitted to relieve the figure, so that the view of the coils 53 is free.

[0045] Es ergibt sich, dass die Absorberanordnung 50 derart ausgebildet ist, dass die Zuleitungsanordnung und die Ableitungsanordnung ein Zuleitungsrohr 23,24 und ein Ableitungsrohr 25 aufweisen, wobei die Rohre 23,24,25 parallel zu einander verlaufen und die hier zahlreichen, durch die Wendeln 53 gebildeten Absorberräume zwischen diesen Rohren 23 bis 25 angeordnet sind und sich über die gesamte Länge der Absorberanordnung 50 erstrecken. It follows that the absorber assembly 50 is formed such that the supply line and the discharge arrangement, a supply pipe 23,24 and a discharge pipe 25, wherein the tubes 23,24,25 parallel to each other and here numerous, by the coils 53 formed absorber spaces between these tubes 23 to 25 are arranged and extend over the entire length of the absorber assembly 50.

[0046] Fig. 5 zeigt eine Ansicht einer der in Fig. 4nur schematisch angedeuteten Wendeln 53, gebildet aus einer Rohrleitung 52 der erfindungsgemässen Wärmetauscheranordnung. Die Wendel 53 umschliesst einen Absorberraum 54 für die einfallende Strahlung 4, wobei das unten offene Ende der Wendel 53 eine thermische Öffnung bildet 59. Durch den Stutzen 57 der Rohrleitung 52 fliesst Wärme transportierendes Medium mit der Eingangstemperatur TE in die Wendel 53 ein, durchfliesst diese und wird durch den Endabschnitt 58 der Rohrleitung 52 mit der Ausgangstemperatur TAin eine hier als Rohrleitung 25 ausgebildete Sammelleitung abgegeben. FIG. 5 shows a view of one of the spirals 53 shown schematically in FIG. 4, formed from a pipeline 52 of the inventive heat exchanger arrangement. The helix 53 encloses an absorber space 54 for the incident radiation 4, wherein the bottom open end of the helix 53 forms a thermal opening 59. Through the neck 57 of the pipe 52 flows heat transporting medium with the input temperature TE in the helix 53, flows through them and is discharged through the end portion 58 of the conduit 52 with the outlet temperature TAin a here formed as a pipe 25 manifold.

[0047] Zusammen mit Fig. 4 ergibt sich eine Absorberanordnung, bei der die Zuleitungsanordnung und die Ableitungsanordnung ein Zuleitungs- und ein Ableitungsrohr aufweisen, wobei die Rohe parallel zu einander verlaufen und eine Anzahl von Absorberräumen vorgesehen ist, die in mindestens einer zwischen diesen Rohren verlaufenden Reihe angeordnet sind, wobei sich die mindestens eine Reihe über die gesamte Länge der Rohre erstreckt. Es sind also vorteilhaft generell mehrere Absorberräume (an sich beliebiger Ausführung) vorgesehen, die zwischen der Zuleitungs- und der Ableitungsanordnung parallel geschaltet sind. 4 results in an absorber arrangement in which the supply line arrangement and the discharge line arrangement have a supply pipe and a discharge pipe, the pipes being parallel to one another and a number of absorber spaces being provided in at least one of these pipes extending row are arranged, wherein the at least one row extends over the entire length of the tubes. Thus, in general, a plurality of absorber spaces (of any desired design) are provided, which are connected in parallel between the supply line and the discharge arrangement.

[0048] Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch einen Rinnenkollektor 60 mit einer erfindungsgemässen Absorberanordnung 61, wobei zwei Konzentratoren 62 und 63 vorgesehen sind, die beispielsweise gemäss der WO 2010/037 243 (die hier durch Referenz in die vorliegende Anmeldung einbezogen ist) ausgestaltet sind. Das Gestell des Rinnenkollektors 60 ist beispielsweise gemäss der WO 2009/135 330 ausgebildet. Fig. 6 shows a cross section through a trough collector 60 with an inventive absorber assembly 61, wherein two concentrators 62 and 63 are provided, for example, according to WO 2010/037 243 (which is incorporated herein by reference in the present application) configured are. The frame of the trough collector 60 is formed, for example, according to WO 2009/135 330.

[0049] Den zwei Konzentratoren entsprechend besitzt die Absorberanordnung 61 mindestens zwei Absorberräume 64 und 65, die sich über die ganze Länge L der Absorberanordnung erstrecken. Er-findungsgemäss ist es aber auch, zwei Reihen von hinter einander angeordneten Absorberräumen vorzusehen, analog zu den Ausführungsformen gemäss den Fig. 2bis 5. An dieser Stelle sei angefügt, dass es ebenfalls erfindungsgemäss ist, bei Rinnenkollektoren mit noch mehr neben einander liegenden Konzentratoren mehr als zwei Reihen von Absorberräumen in einer Absorberanordnung vorzusehen. Corresponding to the two concentrators, the absorber arrangement 61 has at least two absorber chambers 64 and 65 which extend over the entire length L of the absorber arrangement. According to the invention, however, it is also necessary to provide two rows of absorber spaces arranged one behind the other, analogous to the embodiments according to FIGS. 2 to 5. At this point it should be added that according to the invention it is also more suitable for trough collectors with even more concentrators lying side by side to provide as two rows of absorber spaces in an absorber arrangement.

[0050] Fig. 7 zeigt einen Querschnitt durch die Absorberanordnung 61 von Fig. 6. Dargestellt ist eine als Rohrleitung 66 einer Zuleitungsanordnung für Wärme transportierendes Fluid, eine hier zweireihige Wärmetauscheranordnung 64 sowie eine als Sammelleitung 75 ausgebildete Rohrleitung einer Ableitungsanordnung für das Wärme transportierende Fluid, die mit einer Isolation 76 versehen ist. Die Wärmetauscheranordnung 64 besitzt zwei Reihen von hinter einander angeordneten Wendeln 65, die gemäss dem Prinzip der Wendel 53 von Fig. 5 ausgebildet sind, also gegen aussen gerichtete thermische Öffnungen 66 besitzen, die den Eingang zu einem von einer Rohrleitung 68 umschlossenen Absorberraum 67 bilden. Das Fluid gelangt über einen Stutzen 69 mit Eingangstemperatur TE in jede Wendel 65 hinein und verlässt dies über einen Endabschnitt 70 der Rohrleitung 69 mit der Ausgangstemperatur TAund gelangt so in die Rohrleitung 75 der Ableitungsanordnung. Dem Fachmann als Trumpets bekannte Sekundärkonzentratoren laufen der über die Länge L der Absorberanordnung 61 den thermischen Öffnungen 67 entlang und konzentrieren so die von den Konzentratoren 62,63 bereits in Querrichtung des Rinnenkollektors konzentrierte Strahlung ein zweites Mal in Querrichtung, was erlaubt, die Breite der thermischen Öffnungen zu reduzieren. FIG. 7 shows a cross-section through the absorber arrangement 61 of FIG. 6. Shown is a fluid transporting a conduit 66 of a supply arrangement for heat, a double-row heat exchanger arrangement 64, and a conduit designed as a collecting conduit 75 for a discharge arrangement for the heat-transporting fluid which is provided with an insulation 76. The heat exchanger assembly 64 has two rows of spirals 65 arranged behind each other, which are formed according to the principle of the helix 53 of FIG. 5, ie have outwardly directed thermal openings 66 which form the entrance to an absorber space 67 enclosed by a conduit 68. The fluid passes through a nozzle 69 with input temperature TE in each coil 65 and exits through an end portion 70 of the pipe 69 to the outlet temperature TAunds so into the conduit 75 of the discharge arrangement. Secondary concentrators known to the person skilled in the art as Trumpets run along the thermal openings 67 along the length L of the absorber arrangement 61 and thus concentrate the radiation already concentrated by the concentrators 62, 63 in the transverse direction of the trough collector a second time in the transverse direction, which allows the width of the thermal Reduce openings.

[0051] Bei einer in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsform ist über die Länge der Absorberanordnung eine Anzahl von hinter einander in einer Reihe liegender Absorberräumen vorgesehen sind, die voneinander getrennt im Abstand zu einander in mindestens einer Reihe liegend angeordnet sind. Solch eine Ausführungsform ist vorteilhaft, wenn die vom mindestens einen Konzentrator (Fig. 1) oder von mehreren Konzentratoren 62, 63 (Fig. 6) reflektierte Strahlung vor der Absorberanordnung durch eine weitere Anordnung von Längskonzentratoren längs konzentriert wird, so dass an Stelle eines Brennlinienbereichs eine Anzahl Brennpunktbereiche (eine oder mehrere sich längs erstreckende Reihen) mit erhöhter Konzentration vorliegen. In one embodiment, not shown in the figures, a number of lying behind the other in a row absorber chambers are provided over the length of the absorber arrangement, which are arranged separately from each other at a distance from each other in at least one row lying. Such an embodiment is advantageous when the radiation reflected by the at least one concentrator (FIG. 1) or by a plurality of concentrators 62, 63 (FIG. 6) is longitudinally concentrated in front of the absorber assembly by another array of longitudinal concentrators such that instead of a focal line region a plurality of focus areas (one or more longitudinally extending rows) of increased concentration.

[0052] Erfindungsgemäss sind auch gegenüber der in Fig. 5 gezeigten Wendel 53 modifizierte Wendeln. Diese können beispielsweise statt einem runden einen elliptischen Absorberraum bilden, oder an der der thermischen Öffnung gegenüberliegenden Wand mit einem einfachen Deckel an Stelle der in Fig. 5gezeigten Windungen des Rohrs 52 abgeschlossen sein. According to the invention are also compared to the helix 53 shown in FIG. 5 modified coils. These may, for example, instead of a round form an elliptical absorber space, or be closed at the opposite wall of the thermal opening with a simple cover in place of the shown in Fig. 5 turns of the tube 52.

[0053] Ebenfalls erfindungsgemäss sind Wendeln, deren Symmetrieachse gegenüber der thermischen Öffnung schräg liegt (und nicht senkrecht gemäss der Darstellung in Fig. 5), mit dem Vorteil, dass solche Wendeln für einen Skew-Angle Bereich vorteilhaft sind. Der Skew-Angle ist als solcher dem Fachmann bekannt und bezeichnet den Winkel, unter dem die Sonne auf den auf sie ausgerichteten Konzentrator einfällt. Also according to the invention are coils whose axis of symmetry with respect to the thermal opening is inclined (and not perpendicular as shown in Fig. 5), with the advantage that such coils are advantageous for a skew-angle range. As such, the skew angle is known to those skilled in the art and refers to the angle at which the sun is incident on the concentrator aligned therewith.

[0054] Zusammenfassend ist es so, dass erfindungsgemäss die Wärmetauscheranordnung und damit der mindestens eine Absorberraum vom Fachmann je nach den im konkreten Fall vorliegenden thermodynamischen Anforderungen angepasst und ausgestaltet werden kann, dabei aber das Wärme tauschende Fluid im Querstrom auf Betriebstemperatur d.h. auf die Ausgangstemperatur TAerwärmt wird, so dass der Ableitungsanordnung auf deren ganzer Länge Fluid mit der Ausgangstemperatur TAzugespiesen wird. Der Fachmann kann je nach den Anforderungen im konkreten Fall die in den oben beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen erläuterten Merkmale kombinieren, da diese nicht an die jeweils gezeigten Ausführungsformen gebunden sind. Ebenso kann die Wärmetauscheranordnung nicht nur durch Rohrleitungen gebildet werden, sondern auch durch eine andere geeignete Konstruktion. In summary, it is such that according to the invention, the heat exchanger assembly and thus the at least one absorber space can be adapted and configured by the skilled person depending on the thermodynamic requirements present in the specific case, but the heat exchanging fluid in the cross flow to operating temperature. is heated to the outlet temperature TA, so that the drainage arrangement ispassed on the entire length of fluid with the outlet temperature TAzugespiesen. The person skilled in the art can, depending on the requirements in a specific case, combine the features explained in the various embodiments described above, since these are not bound to the respective embodiments shown. Likewise, the heat exchanger assembly can be formed not only by piping, but also by another suitable construction.

[0055] Schliesslich ist es auf Grund der Druckversorgung vorteilhaft, gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die Zuleitungsanordnung zu segmentieren, wobei jedes Segment eine Verbindung für eine Fluidquelle aufweist. Dadurch werden Energieverluste aufgrund des Druckabfalls in einer langen Leitung vermindert. Finally, it is advantageous due to the pressure supply, according to a further embodiment of the invention, to segment the supply line arrangement, wherein each segment has a connection for a fluid source. This reduces energy losses due to the pressure drop in a long line.

Claims

An elongated absorber assembly for a trough collector, which in operation is acted upon by its length of concentrated radiation, comprising means for transporting heat-transporting fluid through the absorber assembly, characterized in that the absorber assembly comprises at least one fluid-free absorber space for concentrated radiation having an in its interior has a leading thermal opening and walls for absorbing the heat absorbed therein, and the means for transporting the fluid comprise a supply arrangement and a discharge arrangement operatively connected by a fluid-carrying heat exchanger arrangement extending along the length of the absorber arrangement; is formed for the flow of the fluid in the cross flow to the length of the absorber assembly and is thermally connected to the at least one absorber space, such that the fluid in operation in the cross flow of an input temperature is heated to the operating temperature and reached under this the discharge arrangement.

2. elongated absorber assembly according to claim 1, wherein over the length of the absorber arrangement, a number of successively in a row lying absorber chambers are provided, which connect directly to each other.

3. elongate absorber assembly according to claim 1, wherein over the length of the absorber arrangement, a number of successive lying in a row absorber spaces are provided, which are arranged separately from each other at a distance from each other.

4. elongated absorber assembly according to claim 1, wherein at least portions of the wall of the at least one absorber space are formed by the heat exchanger.

5. elongated absorber assembly according to claim 1, wherein the heat exchanger has adjacent line sections for the fluid, which form at least one wall section for the at least one absorber space.

6. elongated absorber arrangement according to claim 2 and 5, wherein an absorber space is formed by a line of the heat exchanger, which extends in mutually adjacent turns and thus preferably completely envelopes the interior of the absorber space.

7. An elongate absorber assembly according to claim 1, wherein the drainage assembly comprises a manifold extending along the length of the absorber assembly for its heated fluid supplied from the heat exchanger over its length, the manifold thermal therealong over the length except for the apertures for the supply of the heated fluid is isolated.

8. An elongated absorber assembly according to claim 1, wherein the supply arrangement comprises a feed line extending the length of the absorber assembly for the heat exchanger over its length to be heated fluid, the feed line thermal over its length except for the openings for the supply of the heated fluid is isolated.

The elongate absorber assembly of claim 1, wherein the supply line assembly and the discharge assembly comprise a supply and discharge pipe, the pipes being parallel to each other and the at least one absorber space being disposed between these pipes and extending the entire length of the absorber assembly.

10. An elongated absorber assembly according to claim 1, wherein the feed arrangement and the discharge arrangement comprise a supply and a discharge pipe, wherein the tubes are parallel to each other and a number of absorber spaces is provided, which are arranged in at least one row extending between these tubes, wherein the at least one row extends over the entire length of the tubes.

11. elongated absorber arrangement according to claim 1, wherein a plurality of absorber spaces are provided, which are connected in parallel between the supply and the discharge arrangement.

12. An elongated absorber assembly according to claim 1, wherein the feed arrangement comprises a feed pipe which is segmented and wherein each segment has a connection for a fluid source.

13. elongated absorber assembly according to claim 1, wherein the length is greater than 100 m, preferably greater than 150 m and more preferably 200 m or more.

14. The elongated absorber assembly of claim 1, wherein the at least one absorber space is provided with a secondary concentrator concentrating in the longitudinal direction of the absorber assembly.