DE102005022183B3 - Absorberrohr - Google Patents
Absorberrohr Download PDFInfo
- Publication number
- DE102005022183B3 DE102005022183B3 DE102005022183A DE102005022183A DE102005022183B3 DE 102005022183 B3 DE102005022183 B3 DE 102005022183B3 DE 102005022183 A DE102005022183 A DE 102005022183A DE 102005022183 A DE102005022183 A DE 102005022183A DE 102005022183 B3 DE102005022183 B3 DE 102005022183B3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- tube
- annular gap
- absorber tube
- hydrogen
- compensation device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/40—Solar heat collectors using working fluids in absorbing elements surrounded by transparent enclosures, e.g. evacuated solar collectors
- F24S10/45—Solar heat collectors using working fluids in absorbing elements surrounded by transparent enclosures, e.g. evacuated solar collectors the enclosure being cylindrical
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
- F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
- F24S23/74—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with trough-shaped or cylindro-parabolic reflective surfaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S40/00—Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
- F24S40/40—Preventing corrosion; Protecting against dirt or contamination
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S40/00—Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
- F24S40/40—Preventing corrosion; Protecting against dirt or contamination
- F24S40/46—Maintaining vacuum, e.g. by using getters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S40/00—Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
- F24S40/80—Accommodating differential expansion of solar collector elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S25/00—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
- F24S25/60—Fixation means, e.g. fasteners, specially adapted for supporting solar heat collector modules
- F24S2025/6012—Joining different materials
- F24S2025/6013—Joining glass with non-glass elements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/44—Heat exchange systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
Es wird ein Absorberrohr (1) für solarthermische Anwendungen, insbesondere für Parabolrinnenkollektoren in solarthermischen Kraftwerken beschrieben. Das Absorberrohr (1) weist ein Zentralrohr (3) und ein umgebendes Hüllrohr (2) auf, wobei zwischen beiden Rohren ein Ringraum (4) gebildet wird. Zwischen Zentralrohr (3) und Hüllrohr (2) ist eine Dehnungsausgleichseinrichtung (10) vorgesehen. Das innere Ende (12) der Dehnungsausgleichseinrichtung (10) ist über ein Anschlusselement (20) mit dem Zentralrohr (3) verbunden, wobei sich das Anschlusselement (20) vom inneren Ende (12) der Dehnungsausgleichseinrichtung (10) durch den zwischen Dehnungsausgleichseinrichtung (10) und Zentralrohr (3) gebildeten inneren Ringspalt (30) erstreckt. Das Anschlusselement (20) weist ein Wasserstofffenster (50) auf.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Absorberrohr für solarthermische Anwendungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Absorberrohre für Parabolrinnenkollektoren werden zur Nutzung solarer Strahlungsenergie eingesetzt. Die solare Strahlungsenergie wird durch einen nachgeführten Spiegel auf ein Absorberrohr konzentriert und in Wärme umgewandelt. Die Wärme wird durch ein Wärmeträgermedium abgeführt und direkt als Prozesswärme oder zur Umwandlung in elektrische Energie eingesetzt.
- Aus der
DE 102 31 467 B4 ist ein Absorberrohr mit einem Zentralrohr und mit einem das Zentralrohr umgebenden Hüllrohr aus Glas bekannt. An den freien Enden des Hüllrohres ist jeweils ein Glasmetallübergangselement angeordnet. Das Zentralrohr und das Glasmetallübergangselement sind mittels mindestens einer Dehnungsausgleichseinrichtung in Längsrichtung relativ zueinander verschiebbar miteinander verbunden. Die Dehnungsausgleichseinrichtung ist mindestens teilweise im Ringraum zwischen dem Zentralrohr und dem Glasmetallübergangselement angeordnet. Die Dehnungsausgleichseinrichtung übernimmt dadurch zwei Funktionen. Zum einem wird der Dehnungsausgleich zwischen dem Metall- und dem Hüllrohr gewährleistet und gleichzeitig wird durch die Dehnungsausgleichseinrichtung die vom Zentralrohr reflektierte Strahlung vom Glasmetallübergangselement ferngehalten, so dass keine Überhitzung in diesem Bereich stattfinden kann und der vakuumdichte Abschluss zwischen Zentralrohr und Hüllrohr nicht beeinträchtigt wird. - Dadurch, dass das Dehnungsausgleichselement nicht in axialer Richtung neben dem Glasmetallübergangselement angeordnet ist sondern unterhalb dieses Glasmetallübergangselementes, wird die Bauform erheblich verkürzt und gleichzeitig die abgeschattete Fläche des Absorberrohrs verkleinert, was wiederum mit einer Leistungssteigerung des Absorberrohrs einhergeht. Es wird dadurch eine kompakte Baugruppe aus Dehnungsausgleichseinrichtung und Glasmetallübergangselement gebildet, das auf einfache Weise einen vakuumdichten Abschluss gewährleistet und zusätzliche Bauteile, wie eine innen liegende Blende entbehrlich macht. Als Dehnungsausgleichseinrichtung ist beispielsweise ein Faltenbalg vorgesehen.
- Zur solaren Stromerzeugung ist ein Arbeitstemperaturbereich des Absorberrohrs zwischen 300°C und 400°C erforderlich. Das Absorberrohr wird von einem Thermoöl durchströmt.
- Durch Alterung des Thermoöls entsteht freier Wasserstoff, der im Thermoöl gelöst ist. Dieser Wasserstoff gelangt durch Permeation durch das Zentralrohr in den evakuierten Ringraum zwischen Zentralrohr und Glashüllrohr. Die Permeationsrate steigt mit zunehmender Betriebstemperatur an, wodurch auch der Druck im Ringraum ansteigt. Dieser Druckanstieg führt zu erhöhten Wärmeverlusten und einem geringeren Wirkungsgrad des Absorberrohres.
- Um das Vakuum im Ringspalt aufrecht zu erhalten sind entsprechende Maßnahmen notwendig. Eine Maßnahme, den Wasserstoff im Ringraum zu eliminieren, besteht darin, ihn durch geeignete Materialien zu binden. Hierzu werden so genannte Getter verwendet.
- Aus der WO 2004/063640 A1 ist eine Getteranordnung bekannt, bei der eine Getterschiene im Ringraum zwischen Zentralrohr und Hüllrohr angeordnet ist. Diese Anordnung hat den Nachteil, dass sich die Schiene in einem Bereich befindet, der direkter Strahlung ausgesetzt sein kann. Insbesondere Strahlen die vom Spiegel kommend das Zentralrohr verfehlen oder nur streifend treffen und zu einem hohen Anteil reflektiert werden, können zur Erwärmung der Getterschiene führen. Da die Getterschiene im Vakuum thermisch nahezu getrennt von Zentralrohr und Hüllrohr ist, kann die Temperatur der Schiene und damit des Getters einstrahlungsbedingt stark schwanken. Da Gettermaterialien bei vorgegebenem Beladungsgrad einen temperaturabhängigen Gleichgewichtsdruck (Gleichgewicht zwischen Gasdesorption und Adsorption) aufweisen, führen Temperaturschwankungen des Getters zu unerwünschten Druckschwankungen. Im Allgemeinen sind die für Gettermaterialien charakteristischen Größen die Adsorptionsrate und der Gleichgewichtsdruck. Beide Größen steigen im Allgemeinen mit steigender Temperatur. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass zylindrische Presslinge eingesetzt werden, die bei hoher Wasserstoffbeladung in einen pulverförmigen Zustand zerfallen. Das Pulver verteilt sich bei Einsatz einer Schiene im evakuierten Zwischenraum und führt zur Verschlechterung der Strahlungstransmission des Hüllrohres.
- Eine andere Maßnahme, den Wasserstoff zu beseitigen besteht darin, ihn nach außen in die Atmosphäre abzuleiten. Es ist beispielsweise aus der
EP 0 286 281 A1 bekannt, eine Membran aus einem Werkstoff mit hoher Permeationsrate für Wasserstoff und geringer Permeationsrate für andere Gase zwischen Vakuum und Außenatmosphäre anzubringen. Der Wasserstoff kann durch diese Membran in die Atmosphäre entweichen, ohne dass andere Gase in das Vakuum eindringen können. Hierzu besitzt das Glasrohr ein rohrförmig angeformtes Fenster, das mittels einer wasserstoffdurchlässigen Membrane aus Palladium oder einer Palladiumlegierung verschlossen ist. Auch kann in dieses Fenster ein Röhrchen aus Palladium eingesetzt sein, das sich in den Ringraum erstreckt. Als weitere Alternative kann auch der Faltenbalg mit Palladium beschichtet sein. - Das Wasserstofffenster ist allerdings der einfallenden Sonnenstrahlung unmittelbar ausgesetzt. Aufgrund starker Aufheizung durch die solare Strahlung entsteht eine lokale Erwärmung des Glashüllrohres, die zu Glasbruch führen kann. Aus Kraftwerken in Kalifornien ist es bekannt, dass hierdurch eine Ausfallrate der Absorberrohre von ca. 5% im Betrieb entsteht. Außerdem ist ein derart außen liegendes Wasserstofffenster weiteren Umwelteinflüssen wie Regen oder Verschmutzung ausgesetzt. Durch Regenwasser entsteht Korrosion mit der Folge der Zerstörung des gesamten Wasserstofffensters.
- Die Rohrbetreiber sind daher zum Teil dazu übergegangen, die Wasserstofffenster abzudecken, wodurch diese ihre Funktion nicht mehr in der vorgesehenen Weise erfüllen können.
- Ausgehend von der
EP 0 286 281 A1 ist es Aufgabe der Erfindung, ein Absorberrohr mit Wasserstofffenster bereitzustellen, das sich durch eine größere Lebensdauer auszeichnet. - Diese Aufgabe wird mit einem Absorberrohr gelöst, bei dem das innere Ende der Dehnungsausgleichseinrichtung über ein Anschlusselement mit dem Zentralrohr verbunden ist, wobei sich das Anschlusselement vom inneren Ende der Dehnungsausgleichseinrichtung durch den zwischen Dehnungsausgleichseinrichtung und Zentralrohr gebildeten inneren Ringspalt erstreckt und das Anschlusselement das Wasserstofffenster aufweist.
- Das Wasserstofffenster wird somit durch das Dehnungsausgleichselement und das Anschlusselement vor der solaren Einstrahlung geschützt, so dass es nicht zu lokalen Überhitzungen und Beschädigungen kommen kann. Außerdem ist das Wasserstofffenster auch vor anderen Umwelteinflüssen wie z.B. Regenwasser geschützt angeordnet. Diese Maßnahme trägt somit entscheidend zu einer Verlängerung der Lebensdauer des Absorberrohres bei.
- Das Wasserstofffenster ist ferner unmittelbar in der Nähe des Zentralrohres angeordnet. Durch die Betriebstemperatur des Zentralrohres ist gewährleistet, dass das Wasserstofffenster eine Betriebstemperatur über 200°C hat. Dadurch wird eine ausreichende Permeationsrate des Wasserstofffensters gewährleistet. Die Permeationsrate des Wasserstoffs liegt deutlich höher als dies bei den Wasserstofffenstern nach dem Stand der Technik der Fall ist. Die Anbindung des Wasserstofffensters an die Temperatur des Zentralrohrs hat den weiteren Vorteil, dass die Permeationsrate des Fensters mit der Permeationsrate des Absorberohres korreliert.
- Vorzugsweise erstreckt sich das Anschlusselement mindestens bis in die Nähe des äußeren Endes der Dehnungsausgleichseinrichtung. Das Anschlusselement kann sich auch über das äußere Ende der Dehnungsausgleichseinrichtung hinaus erstrecken. Dies hat den Vorteil, dass ein großer Bereich unter der Dehnungsausgleichseinrichtung für die Anordnung des Wasserstofffensters zur Verfügung steht.
- Zwischen dem Anschlusselement und dem Zentralrohr befindet sich ein erster Ringspalt, der vorzugsweise eine Breite von 1 bis 10 mm, insbesondere von 1 bis 2 mm aufweist. Ein Teil des aus dem Zentralrohr austretenden Wasserstoffs gelangt somit in unmittelbare Nähe des Wasserstofffensters. Außerdem tritt Wasserstoff gleichverteilt aus der Zentralrohroberfläche aus. Aufgrund der Betriebstemperatur und der hohen Beweglichkeit von Wasserstoff ist von einer Gleichverteilung im Ringspalt auszugehen.
- Das Wasserstofffenster weist vorzugsweise Palladium oder eine Palladiumlegierung auf. Hierbei kann das Wasserstofffenster vollständig aus Palladium oder der Palladiumlegierung bestehen. Es ist aber auch möglich, ein Substrat aus Stahl, Nickel, Niob, Titan oder deren Legierungen zu verwenden und dieses mit Palladium oder einer Palladiumlegierung innen und/oder außen zu beschichten.
- Vorzugsweise ist das Wasserstofffenster vollständig unter der Dehnungsausgleichseinrichtung angeordnet. Es wird dadurch eine vollkommene Abschirmung des Wasserstofffensters vor einfallender Solarstrahlung gewährleistet.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Abschnitt des Wasserstofffensters sich teilweise in den Ringraum zwischen Zentralrohr und Hüllrohr erstreckt. Das Wasserstofffenster ist nur teilweise im Anschlusselement angeordnet und ist über das Anschlusselement hinaus verlängert, so dass das Wasserstofffenster beidseitig frei liegt. Dieser Abschnitt ist somit beidseitig in Kontakt mit der Innenatmosphäre des Ringraumes, so dass eine größere Fläche zur Wasserstoffaufnahme zur Verfügung steht, die durch den übrigen Abschnitt, der sich im Anschlusselement befindet, nach außen abgegeben werden kann.
- Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Fenster mit einem Getter kombiniert, der in einem äußeren Ringspalt zwischen Zentralrohr und Hüllrohr angeordnet ist.
- Das verwendete Gettermaterial des mindestens einen Getters ist an die Betriebstemperatur der Einbauposition angepasst. Bei höheren Temperaturen gibt das Gettermaterial Wasserstoff ab. Die Menge des abgegebenen Wasserstoffs hängt von der Temperatur und dem Beladungsgrad des Getters ab. Hierbei ist es von Vorteil wenn die Aktivierungstemperatur unterhalb der Betriebstemperatur liegt, um eine Passivierung des Getters zu vermeiden. Bevorzugt ist eine Aktivierungstemperatur unter 150°C zu verwenden. Die Einbauposition hat den Vorteil, dass eine Aktivierung des Getters auch durch Erwärmen von außen erfolgen kann. Dies kann zum Beispiel durch kurzzeitiges Entfernen an der Außenseite des Absorbers angeordneter Schutzbleche über dem Endenbauteil im Betrieb erreicht werden.
- Ist freier Wasserstoff in ausreichender Menge im evakuierten Glasrohr vorhanden, damit Gaswärmeleitung entsteht, so erwärmen sich das Wasserstofffenster und das Gettermaterial, wodurch die Permeation des Wasserstofffensters erhöht und ein Selbstentlademechanismus des Getters in Gang gesetzt wird. Der Getter entlädt sich solange, bis Temperatur und Beladungsgrad die kritische Grenze unterschreiten. Der Entladungsmechanismus kann auch durch Entfernen der Schutzbleche wie oben beschrieben erzwungen werden.
- Bei einem Absorberrohr, bei dem das äußere Ende der Dehnungsausgleichseinrichtung über ein Glasmetallverbindungselement mit dem Hüllrohr verbunden ist, ist vorzugsweise der Getter in einem Abschnitt des äußeren Ringspalts zwischen der Dehnungsausgleichseinrichtung einerseits und dem Glasmetallverbindungselement andererseits angeordnet.
- Wasserstofffenster und Getter sind somit beide innerhalb des Endbauteils des Absorberrohrs so angeordnet, dass zwischen den beiden Komponenten ein Ringspalt vorliegt, der als zweiter Ringspalt bezeichnet wird und der an die Atmosphäre angeschlossen ist und somit mit Luft gefüllt ist. Durch diesen dazwischen liegenden zweiten Ringspalt stellt sich ein Temperaturunterschied zwischen Getter und Wasserstofffenster ein, was dazu führt, dass die Betriebstemperatur des Wasserstofffensters grundsätzlich höher liegt als die Betriebstemperatur des Getters. Bei einer Fluidtemperatur von 300°C bis 400°C haben Messungen ergeben, dass die Temperatur des Palladiumfensters zwischen 250°C und 350°C und die Temperatur des Getters zwischen 100°C und 200°C liegt.
- Das äußere Ende des Glasmetallverbindungselementes ist vorzugsweise über eine Ringscheibe mit dem äußeren Ende der Dehnungsausgleichseinrichtung verbunden. Vorzugsweise besitzt das Glasmetallverbindungselement eine Ringstufe. Diese dient dazu, den Getter zwischen der Ringscheibe und der Ringstufe zu fixieren.
- Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
- Es zeigen:
-
1 einen Teillängsschnitt durch ein Absorberrohr gemäß einer ersten Ausführungsform und -
2 einen Teillängsschnitt durch ein Absorberrohr gemäß einer zweiten Ausführungsform. - In der
1 ist ein Ende eines Absorberrohres1 im Schnitt dargestellt. Das Absorberrohr1 weist ein aus Glas bestehendes Hüllrohr2 und ein im Hüllrohr2 konzentrisch angeordnetes Zentralrohr3 aus Metall auf, das an seiner Außenseite vorzugsweise mit strahlungsselektiver Beschichtung zur Absorption solarer Strahlung beschichtet ist. - Am freien stirnseitigen Ende des Hüllrohres
2 ist ein Glasmetallübergangselement40 befestigt, das einen radialen nach außen weisenden Bund42 aufweist, der mit einer Ringscheibe43 verschweißt ist. - Eine Dehnungsausgleichseinrichtung
10 besteht aus einem Faltenbalg11 , der im Ringraum4 zwischen Zentralrohr3 und Hüllrohr2 angeordnet ist Das radial innen liegende Ende der Ringscheibe43 ist mit dem äußeren Ende einer Dehnungsausgleichseinrichtung10 verbunden. - Der Faltenbalg
11 ist mit seinem inneren Ende12 an einem Anschlusselement20 befestigt. Dieses Anschlusselement20 erstreckt sich in dem durch den Faltenbalg11 und das Zentralrohr3 gebildeten inneren Ringspalt30 über das äußere Ende des Faltenbalges hinaus und ist dort vakuumdicht mit dem Zentralrohr3 verbunden. Durch das Anschlusselement20 wird der innere Ringspalt30 in einen ersten Ringspalt31 zwischen Zentralrohr3 und Anschlusselement20 sowie in einen zweiten Ringspalt32 zwischen Anschlusselement20 und Faltenbalg11 unterteilt. - Das Ende des Absorberrohres
1 wird zusätzlich von einem Schutzrohr70 abgedeckt (s.1 u.2 ), dessen axiale Erstreckung etwa der Länge des Faltenbalgs11 entspricht. Das Schutzrohr70 kann am Hüllrohr2 oder dem Glas-Metall-Übergangselement5 gehalten werden (nicht dargestellt) und verhindert die direkte Bestrahlung des Faltenbalgs11 . - In dem Anschlusselement
20 ist ein Wasserstofffenster50 angeordnet, das beispielsweise aus einer Membran aus Palladium oder einer Palladiumlegierung besteht. Das Wasserstofffenster50 befindet sich vollständig unter dem Faltenbalg11 und wird somit vor einfallender solarer Strahlung geschützt. Der durch das Wasserstofffenster50 austretende Wasserstoff gelangt in den zweiten Ringspalt32 , der mit der Außenatmosphäre in Verbindung steht. - Der erste Ringspalt
31 besitzt eine radiale Breite von ca. 2 mm, so dass eine Anbindung an die Temperatur des Zentralrohrs3 gewährleistet ist. - Um den Ringspalt
31 im Bereich des Palladiumfensters zu vergrößern, kann eine Ringstufe in das Anschlusselement20 eingebracht werden. - In dem äußeren Ringspalt
33 zwischen dem Faltenbalg11 und dem Glasmetallübergangselement40 ist ein Getter60 angeordnet. Das Glas-Metallübergangselement40 besitzt eine Ringstufe41 . Der Getter60 wird in axialer Richtung zwischen dieser Ringstufe41 und der Ringscheibe43 fixiert. Der Getter60 wird durch das Glas-Metallübergangselement40 vor einfallender solarer Strahlung und vom Faltenbalg11 und dem Anschlusselement20 vor reflektierter Strahlung geschützt. Durch die in radialer Richtung nebeneinander liegende Anordnung aus Wasserstofffenster50 , Dehnungsausgleichseinrichtung10 und Getter60 wird eine kompakte Bauweise realisiert. - In der
2 ist eine zweite Ausführungsform dargestellt, die sich von der in1 gezeigten Ausführungsform dadurch unterscheidet, dass das im Anschlusselement20 angeordnete Wasserstofffenster50 mit einem Abschnitt51 in den Ringraum4 ragt. Dadurch wird der erste Ringspalt31 in den Ringraum4 verlängert. Mittels des Abschnitts51 wird die für die Aufnahme des Wasserstoffs zur Verfügung stehende Fläche vergrößert. - Das Anschlusselement
20 besitzt eine Stufe80 , um den ersten Ringspalt31 zwecks Anbringung des Wasserstofffensters50 zu verbreitern. - Da der in den Ringspalt
4 ragende Teil nah am Zentralrohr3 angeordnet ist und das Wasserstofffenster auf der vom Spiegel (nicht dargestellt) abgewandten Seite angeordnet ist, wird eine direkte Bestrahlung mit konzentrierter Sonnenenergie vermieden. -
- 1
- Absorberrohr
- 2
- Hüllrohr
- 3
- Zentralrohr
- 4
- Ringraum
- 10
- Dehnungsausgleichseinrichtung
- 11
- Faltenbalg
- 12
- inneres Ende
- 13
- äußeres Ende
- 20
- Anschlusselement
- 30
- innerer Ringspalt
- 31
- erster Ringspalt
- 32
- zweiter Ringspalt
- 33
- äußerer Ringspalt
- 34
- Abschnitt des äußeren Ringspalts
- 40
- Glasmetallverbindungselement
- 41
- Ringstufe
- 42
- äußeres Ende
- 43
- Ringscheibe
- 50
- Wasserstofffenster
- 60
- Getter
- 70
- Schutzrohr
- 80
- Stufe
Claims (12)
- Absorberrohr (
1 ) für solarthermische Anwendungen, insbesondere für Parabolrinnenkollektoren in solarthermischen Kraftwerken, mit einem Zentralrohr (3 ) und mit einem das Zentralrohr (3 ) umgebenden Hüllrohr (2 ) aus Glas unter Ausbildung eines Ringraumes (4 ) zwischen Zentralrohr (3 ) und Hüllrohr (2 ), wobei das Zentralrohr (3 ) und das Hüllrohr (2 ) mittels mindestens einer Dehnungsausgleichseinrichtung (10 ) in Längsrichtung relativ zueinander verschiebbar und miteinander verbunden sind, und mit mindestens einem Wasserstofffenster (50 ), dadurch gekennzeichnet, dass das innere Ende (12 ) der Dehnungsausgleichseinrichtung (10 ) über ein Anschlusselement (20 ) mit dem Zentralrohr (3 ) verbunden ist, wobei sich das Anschlusselement (20 ) vom inneren Ende (12 ) der Dehnungsausgleichseinrichtung (10 ) durch den zwischen Dehnungsausgleichseinrichtung (10 ) und Zentralrohr (3 ) gebildeten inneren Ringspalt (30 ) erstreckt, und dass das Anschlusselement (20 ) das Wasserstofffenster (50 ) aufweist. - Absorberrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Anschlusselement (
20 ) mindestens bis in die Nähe des äußeren Endes (13 ) der Dehnungsausgleichseinrichtung (10 ) erstreckt. - Absorberrohr nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, das sich zwischen dem Anschlusselement (
20 ) und dem Zentralrohr (3 ) ein erster Ringspalt (31 ) befindet, der eine Breite von 1 bis 10 mm aufweist. - Absorberrohr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des ersten Ringspaltes (
31 ) 1 bis 2 mm beträgt. - Absorberrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserstofffenster (
50 ) Palladium oder eine Palladiumlegierung aufweist. - Absorberrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserstofffenster (
50 ) vollständig unter der Dehnungsausgleichseinrichtung (10 ) angeordnet ist. - Absorberrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Abschnitt (
51 ) des Wasserstofffensters (50 ) teilweise in den Ringraum (4 ) erstreckt. - Absorberrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem äußeren Ringspalt (
33 ) zwischen Zentralrohr (3 ) und Hüllrohr (2 ) mindestens ein Getter (60 ) angeordnet ist. - Absorberrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das äußere Ende (
13 ) der Dehnungsausgleichseinrichtung (10 ) über ein Glasmetall-Verbindungselement (40 ) mit dem Hüllrohr (2 ) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Getter (60 ) in einem Abschnitt (34 ) des äußeren Ringspalts (33 ) zwischen der Dehnungsausgleichseinrichtung (10 ) einerseits und dem Glasmetall-Verbindungselement (40 ) angeordnet ist. - Absorberrohr nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Ende (
42 ) des Glasmetall-Verbindungselements (40 ) über eine Ringscheibe (43 ) mit dem äußeren Ende (13 ) der Dehnungsausgleichseinrichtung (10 ) verbunden ist. - Absorberrohr nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Glasmetall-Verbindungselement (
40 ) eine Ringstufe (41 ) aufweist. - Absorberrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Getter (
60 ) ein Material mit niedriger Aktivierungsenergie aufweist.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102005022183A DE102005022183B3 (de) | 2005-05-09 | 2005-05-09 | Absorberrohr |
US11/410,744 US7552726B2 (en) | 2005-05-09 | 2006-04-25 | Tubular radiation absorbing device for solar heating applications |
IT000321A ITTO20060321A1 (it) | 2005-05-09 | 2006-05-03 | Tubo assorbente, in particolare per applicazioni eliotermiche |
ES200601168A ES2325562B1 (es) | 2005-05-09 | 2006-05-08 | Tubo de absorcion. |
CN2006100803123A CN1862143B (zh) | 2005-05-09 | 2006-05-09 | 吸收管 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102005022183A DE102005022183B3 (de) | 2005-05-09 | 2005-05-09 | Absorberrohr |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102005022183B3 true DE102005022183B3 (de) | 2006-08-03 |
Family
ID=36686617
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102005022183A Expired - Fee Related DE102005022183B3 (de) | 2005-05-09 | 2005-05-09 | Absorberrohr |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7552726B2 (de) |
CN (1) | CN1862143B (de) |
DE (1) | DE102005022183B3 (de) |
ES (1) | ES2325562B1 (de) |
IT (1) | ITTO20060321A1 (de) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011039281A2 (de) | 2009-09-29 | 2011-04-07 | Schott Solar Ag | Absorberrohr |
DE102009046064A1 (de) * | 2009-10-27 | 2011-04-28 | Schott Solar Ag | Absorberrohr und Verfahren zum reversiblen Be- und Entladen eines Gettermaterials |
DE102009047548A1 (de) * | 2009-12-04 | 2011-06-09 | Schott Solar Ag | Absorberrohr |
WO2011051296A3 (de) * | 2009-10-27 | 2012-05-24 | Schott Solar Ag | Absorberrohr |
EP2597395A4 (de) * | 2010-07-19 | 2014-10-22 | Abengoa Solar New Tech Sa | Neuartige anordnung aus nicht-verdampfbaren gettern für einen röhrenförmigen sonnenkollektor |
WO2014202606A1 (de) * | 2013-06-18 | 2014-12-24 | Schott Solar Ag | Absorberrohr |
CN105716304A (zh) * | 2014-12-01 | 2016-06-29 | 北京有色金属研究总院 | 一种金属-玻璃直封式太阳能高温集热管 |
US10458680B2 (en) | 2016-02-03 | 2019-10-29 | Schott Ag | Method and device for discharging a hydrogen storage system in parabolic trough receivers |
US10571154B2 (en) | 2016-02-03 | 2020-02-25 | Schott Ag | Method for discharging a hydrogen storage system in parabolic trough receivers |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2332490B1 (es) * | 2008-04-03 | 2011-02-03 | Abengoa Solar New Technologies, S.A. | Union mecanica hermetica entre vidrio y metal para tubos receptores usados en las plantas solares. |
ES2375006B1 (es) * | 2008-10-14 | 2013-01-24 | Iberdrola Ingeniería Y Construcción, S.A.U. | Receptor solar perfeccionado para colectores cilindro-parabólicos. |
US20100126499A1 (en) * | 2008-11-24 | 2010-05-27 | Wei David Lu | Solar Thermal Energy Absorber Tube |
BRPI0923770A2 (pt) * | 2008-12-29 | 2017-07-11 | Siemens Concentrated Solar Power Ltd | Tubo para transportar fluido de transferência de calor dentro de uma instalação de energia térmica solar |
MA33262B1 (fr) * | 2009-05-07 | 2012-05-02 | Siemens Concentrated Solar Power Ltd | Structure de support de getter pour centrale thermique solaire |
CN102032691B (zh) * | 2009-09-29 | 2015-04-01 | 肖特太阳能控股公司 | 用于吸气材料或填充有吸气材料的容器的保持装置 |
ES2360326B1 (es) * | 2009-10-05 | 2012-03-30 | Abengoa Solar New Technologies, S.A. | Sistema de afinador de vac�?o o getter no evaporable. |
ES2362764B1 (es) * | 2009-10-05 | 2012-03-06 | Abengoa Solar New Technologies, S.A | Sistema de soporte de indicador de vac�?o o getter evaporable. |
ES2361103B1 (es) * | 2009-10-05 | 2012-03-23 | Abengoa Solar New Technologies, S.A. | Método de fabricación de un tubo receptor de energía solar y tubo así fabricado. |
ES2370327B1 (es) * | 2009-11-12 | 2012-09-27 | Abengoa Solar New Technologies, S.A. | Elemento aislante del dispositivo de compensación de expansión y procedimiento de fabricación del mismo. |
ES2359560B1 (es) * | 2009-11-12 | 2011-12-13 | Abengoa Soalr New Technologies, S.A. | Nuevo dispositivo compensador de expansión y procedimiento de fabricación del mismo. |
WO2011128468A1 (es) * | 2010-04-16 | 2011-10-20 | Albiasa Gestion Industrial, S.L. | SISTEMA DE UNIÓN DE UN TUBO METÁLICO Y UN TUBO DE VIDRIO CIRCUNDANTE EN UN TUBO ABSORBEDOR DE RADIACIÓN SOLAR y TUBO ABSORBEDOR PROVISTO DEL SISTEMA DE UNIÓN |
EP2325575A1 (de) | 2010-04-22 | 2011-05-25 | SAES GETTERS S.p.A. | Verbessertes Getter-System für wasserstoffempfindliche Vorrichtung |
CN102393094B (zh) * | 2011-12-09 | 2015-11-25 | 张建城 | 设置复合消气装置的线聚焦太阳能强化集热管 |
WO2013183067A2 (en) | 2012-06-07 | 2013-12-12 | Parekh Sharad Bhupendrabhai | An improved heat collection element for linear collector |
JP6043535B2 (ja) | 2012-08-01 | 2016-12-14 | 株式会社豊田自動織機 | 太陽熱集熱管 |
DE102012214412B3 (de) * | 2012-08-14 | 2013-06-20 | Schott Solar Ag | Absorberrohr |
US9482448B2 (en) | 2013-09-04 | 2016-11-01 | Taiwan Ziolar Technology Co. Ltd. | Solar thermal collector, solar thermal heater and method of manufacturing the same |
CN104748402B (zh) * | 2013-12-30 | 2017-01-18 | 北京有色金属研究总院 | 一种新型结构的高温太阳能真空集热管 |
CN104006542A (zh) * | 2014-06-21 | 2014-08-27 | 尹全权 | 太阳能开水器 |
CN104141853B (zh) * | 2014-07-01 | 2016-04-13 | 江苏大力城电气有限公司 | 一种太阳能集热管专用波纹膨胀节的波纹管 |
CN104089420B (zh) * | 2014-07-01 | 2016-04-13 | 江苏大力城电气有限公司 | 一种太阳能集热管专用波纹膨胀节 |
CN104075472B (zh) * | 2014-07-21 | 2016-04-13 | 南京工业大学 | 一种中温直通式全玻璃真空集热管 |
WO2016083979A1 (en) * | 2014-11-25 | 2016-06-02 | Sabic Global Technologies B.V. | Solar collectors including acrylic based cover sheet and methods for making and using the same |
CN109945509B (zh) * | 2017-12-20 | 2020-04-28 | 有研工程技术研究院有限公司 | 一种具有外置吸气剂装置的太阳能集热管结构 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0286281A1 (de) * | 1987-03-31 | 1988-10-12 | Luz Industries Israel Ltd. | Wasserstoffpumpe für vakuumisolierte Manschetten |
DE10231467B4 (de) * | 2002-07-08 | 2004-05-27 | Schott Glas | Absorberrohr für solarthermische Anwendungen |
WO2004063640A1 (en) * | 2003-01-09 | 2004-07-29 | Solel Solar Systems Ltd. | Getter support assembly for a solar energy collector system |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3830288A (en) * | 1969-01-23 | 1974-08-20 | Laing Nikolaus | Insulating casing for storage heaters |
DE2635262C2 (de) * | 1976-08-05 | 1983-04-28 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Sonnenkollektor mit einer evakuierten Abdeckung |
US4708124A (en) * | 1980-04-21 | 1987-11-24 | Canadian Sun Systems Ltd. | Control of hydrogen permeation especially in solar collectors |
US4373375A (en) * | 1980-12-19 | 1983-02-15 | General Electric Company | Hydrogen sensor |
IT1201945B (it) * | 1982-05-20 | 1989-02-02 | Getters Spa | Tubazione per il trasporto di fluidi isolata a vuoto e metodo per la sua produzione |
US4987883A (en) * | 1988-10-14 | 1991-01-29 | Watkins Albert W | Evacuated solar collector tube |
US4892142A (en) * | 1989-05-05 | 1990-01-09 | Luz Industries Israel, Ltd. | Device and method for removing gaseous impurities from a sealed vacuum |
US5491361A (en) * | 1994-10-14 | 1996-02-13 | The Aerospace Corporation | Hydrogen out venting electronic package |
US5624598A (en) * | 1995-04-18 | 1997-04-29 | Shepodd; Timothy J. | Materials for the scavanging of hydrogen at high temperatures |
US6673400B1 (en) * | 1996-10-15 | 2004-01-06 | Texas Instruments Incorporated | Hydrogen gettering system |
US6971756B2 (en) * | 2000-12-18 | 2005-12-06 | Svv Technology Innovations, Inc. | Apparatus for collecting and converting radiant energy |
US6705311B1 (en) * | 2001-11-13 | 2004-03-16 | Solel Solar Systems Ltd. | Radiation heat-shield for solar system |
DE102005057277B4 (de) * | 2005-11-25 | 2010-08-12 | Schott Ag | Absorberrohr |
-
2005
- 2005-05-09 DE DE102005022183A patent/DE102005022183B3/de not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-04-25 US US11/410,744 patent/US7552726B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-05-03 IT IT000321A patent/ITTO20060321A1/it unknown
- 2006-05-08 ES ES200601168A patent/ES2325562B1/es active Active
- 2006-05-09 CN CN2006100803123A patent/CN1862143B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0286281A1 (de) * | 1987-03-31 | 1988-10-12 | Luz Industries Israel Ltd. | Wasserstoffpumpe für vakuumisolierte Manschetten |
DE10231467B4 (de) * | 2002-07-08 | 2004-05-27 | Schott Glas | Absorberrohr für solarthermische Anwendungen |
WO2004063640A1 (en) * | 2003-01-09 | 2004-07-29 | Solel Solar Systems Ltd. | Getter support assembly for a solar energy collector system |
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120186576A1 (en) * | 2009-09-29 | 2012-07-26 | Schott Solar Ag | Absorber pipe |
US9939176B2 (en) | 2009-09-29 | 2018-04-10 | Rioglass Solar Holding, S.A. | Absorber pipe |
WO2011039281A2 (de) | 2009-09-29 | 2011-04-07 | Schott Solar Ag | Absorberrohr |
EP2581684A2 (de) | 2009-09-29 | 2013-04-17 | SCHOTT Solar AG | Absorberrohr |
DE102009046064B4 (de) * | 2009-10-27 | 2014-03-06 | Schott Solar Ag | Absorberrohr und Verfahren zum reversiblen Be- und Entladen eines Gettermaterials |
WO2011051298A2 (de) | 2009-10-27 | 2011-05-05 | Schott Solar Ag | Absorberrohr und verfahren zum reversiblen be- und entladen eines gettermaterials |
DE102009046064A1 (de) * | 2009-10-27 | 2011-04-28 | Schott Solar Ag | Absorberrohr und Verfahren zum reversiblen Be- und Entladen eines Gettermaterials |
WO2011051296A3 (de) * | 2009-10-27 | 2012-05-24 | Schott Solar Ag | Absorberrohr |
US9920956B2 (en) | 2009-10-27 | 2018-03-20 | Schott Solar Ag | Absorber tube and method for the reversible loading and unloading of a getter material |
WO2011051298A3 (de) * | 2009-10-27 | 2012-03-29 | Schott Solar Ag | Absorberrohr und verfahren zum reversiblen be- und entladen eines gettermaterials |
US9404674B2 (en) | 2009-12-04 | 2016-08-02 | Schott Ag | Absorber tube |
DE102009047548A1 (de) * | 2009-12-04 | 2011-06-09 | Schott Solar Ag | Absorberrohr |
DE102009047548B4 (de) * | 2009-12-04 | 2012-01-12 | Schott Solar Ag | Absorberrohr |
WO2011067289A3 (de) * | 2009-12-04 | 2012-04-19 | Schott Solar Ag | Absorberrohr |
EP2597395A4 (de) * | 2010-07-19 | 2014-10-22 | Abengoa Solar New Tech Sa | Neuartige anordnung aus nicht-verdampfbaren gettern für einen röhrenförmigen sonnenkollektor |
WO2014202606A1 (de) * | 2013-06-18 | 2014-12-24 | Schott Solar Ag | Absorberrohr |
US10012415B2 (en) | 2013-06-18 | 2018-07-03 | Schott Solar Ag | Absorber tube |
CN105716304A (zh) * | 2014-12-01 | 2016-06-29 | 北京有色金属研究总院 | 一种金属-玻璃直封式太阳能高温集热管 |
US10458680B2 (en) | 2016-02-03 | 2019-10-29 | Schott Ag | Method and device for discharging a hydrogen storage system in parabolic trough receivers |
US10571154B2 (en) | 2016-02-03 | 2020-02-25 | Schott Ag | Method for discharging a hydrogen storage system in parabolic trough receivers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1862143A (zh) | 2006-11-15 |
CN1862143B (zh) | 2011-08-10 |
ES2325562B1 (es) | 2010-06-04 |
US7552726B2 (en) | 2009-06-30 |
US20070034204A1 (en) | 2007-02-15 |
ES2325562A1 (es) | 2009-09-08 |
ITTO20060321A1 (it) | 2006-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102005022183B3 (de) | Absorberrohr | |
DE10231467B4 (de) | Absorberrohr für solarthermische Anwendungen | |
EP2581684B1 (de) | Absorberrohr | |
EP2507563B1 (de) | Absorberrohr | |
DE60223711T2 (de) | Strahlungs-hitzeschild für solarsystem | |
DE4430517C2 (de) | Rinnenkollektor | |
DE102009046064B4 (de) | Absorberrohr und Verfahren zum reversiblen Be- und Entladen eines Gettermaterials | |
EP2885586B1 (de) | Absorberrohr | |
EP2312234B1 (de) | Strahlungsselektive Absorberbeschichtung und Absorberrohr mit strahlungsselektiver Absorberbeschichtung | |
EP2253737A1 (de) | Strahlungsselektive Absorberschichtung und Absorberrohr mit strahlungsselektiver Absorberbeschichtung | |
WO2007059972A1 (de) | Absorber zur umwandlung von sonnenstrahlen in wärmeenergie | |
EP1787067B1 (de) | Absorberrohr | |
DE102005057276B3 (de) | Absorberrohr | |
WO2014202606A1 (de) | Absorberrohr | |
EP2951509B1 (de) | Haltevorrichtung und anordnung für absorberrohre | |
DE2725914C2 (de) | Solarkollektor | |
DE102005057277A1 (de) | Absorberrohr | |
DE10050810A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines elektronenstrahltransparenten Fensters sowie elektronenstrahltransparentes Fenster | |
DE19919835A1 (de) | Sonnenkollektor mit formvariablem Abstandshalter | |
DE102009046061B4 (de) | Absorberrohr | |
WO1997009573A1 (de) | Thermischer sonnenkollektor | |
DE102022107882A1 (de) | Vakuumisolierter absorber | |
DE19515647A1 (de) | Strahlungsselektiver Absorber | |
WO1999060576A1 (de) | Abstandhalter | |
EP0466637A1 (de) | Tieftemperatur-Transferleitung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: MEHLER ACHLER PATENTANWAELTE PARTNERSCHAFT MBB, DE Representative=s name: MEHLER ACHLER PATENTANWAELTE, DE Representative=s name: MEHLER ACHLER PATENTANWAELTE, 65185 WIESBADEN, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F24J0002140000 Ipc: F24S0023740000 |