ES2525197B2

Modular solar receiver panels and solar boilers with modular receiver panels

Abstract

A solar boiler comprises a solar panel including an inlet manifold, an outlet manifold, and a plurality of tubes fluidly connecting the inlet manifold to the outlet manifold. The tubes are substantially coplanar with each other, forming a solar receiving surface and an opposing inner surface. The panel is modular in terms of height, width, number of tubes, and tube size, for improved handling of high heat flux and resulting thermally induced stresses.

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Expires 30 April 2032.

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  1. 1
    REIVINDICACIONES 1. Una caldera solar comprendiendo:a) un generador de vapor que incluye una pluralidad de paneles generadores de vapor en comunicación de fluido con un circuito de fluido de la caldera;5 b) un supercalentador que incluye una pluralidad de paneles de supercalentador comunicados con el circuito de fluido, y c) un recalentador que incluye una pluralidad de paneles de recalentador comunicados con el circuito de fluido, en el que cada uno de entre el generador de vapor, los paneles del recalentador y los paneles del supercalentador es un panel modular separado que 10 incluye: i) un colector de entrada: ii) un colector de salida;y iii) una pluralidad de tubos que conectan el colector de entrada al colector de salida, en el que los tubos son sustancialmente coplanares, unos con los otros, 15 formando una superficie de receptor solar y una superficie interior opuesta, y en el que los tubos de los paneles del supercalentador tienen un diámetro más pequeño que los tubos de los paneles del generador de vapor;y en el que los tubos de los paneles del recalentador tienen un diámetro mayor que los tubos de los paneles del generador de vapor. 20 2. Caldera solar según la reivindicación 1, en la que cada tubo tiene un diámetro exterior en un intervalo que incluye aproximadamente 5,08 cm (2 pulgadas) y valores inferiores.
  2. 3
    Caldera solar según la reivindicación 1, en la que cada tubo tiene un diámetro exterior en un intervalo que incluye aproximadamente 3,81 cm (1,5 pulgadas) y valores inferiores.
  3. 4
    Caldera solar según la reivindicación 1, en la que cada tubo tiene un diámetro exterior en 25 un intervalo que incluye aproximadamente 2,54 cm (1 pulgada) y valores inferiores.
  4. 5
    Caldera solar según la reivindicación 1, en la que el supercalentador tiene una caída de presión en un intervalo que incluye aproximadamente 19,34 kg/cm2 (275 psi) y valores inferiores.
  5. 6
    Caldera solar según la reivindicación 1, en la que el supercalentador tiene una caída de 30 presión en un intervalo que incluye aproximadamente 12,31 kg/cm2 (175 psi) y valores inferiores.
  6. 7
    Caldera solar según la reivindicación 1, en la que el supercalentador tiene una caída de presión en un intervalo que incluye aproximadamente 8,79 kg/cm2 (125 psi) y valores inferiores.
  7. 8
    Caldera solar según la reivindicación 1, en la que el supercalentador tiene una caída de presión en un intervalo que incluye aproximadamente 3,52 kg/cm2 (50 psi) y valores inferiores.
  8. 9
    Caldera solar según la reivindicación 1, en la que cada uno de los tubos tiene un espesor, desde su diámetro interior a su diámetro exterior, en un intervalo de aproximadamente 3,429 mm a aproximadamente 5,588 mm (de aproximadamente 0,135 pulgadas a aproximadamente 0,220 pulgadas).
  9. 10
    Caldera solar según la reivindicación 1, en la que el número de tubos está comprendido en un intervalo de 50 a 200.
  10. 11
    Caldera solar según la reivindicación 1, en la que los tubos tienen una conductividad térmica de aproximadamente 8,67 W/(m.K).
  11. 12
    Caldera solar de acuerdo a la reivindicación 1; comprendiendo los tubos de cada panel modular:incluyen material de aleación de acero T91.
  12. 13
    Caldera solar según la reivindicación 12, en el que el número de tubos está comprendido en un intervalo de 100 a 150.
  13. 14
    Caldera solar según la reivindicación 12, en el que cada tubo tiene un diámetro exterior menor de 5,08 cm (2 pulgadas).
  14. 15
    Caldera solar según la reivindicación 12, en el que los tubos tienen una conductividad térmica comprendida en un intervalo de aproximadamente 5,78 W/(m.K) y valores superiores.
  15. 16
    Caldera solar según la reivindicación 12, en el que los tubos tienen una caída de presión comprendida en un intervalo que incluye de aproximadamente 1,34 kg/cm2 (19 psi) a aproximadamente 19,34 kg/cm2 (275 psi).
  16. 17
    Caldera solar según la reivindicación 12, en el que los tubos tienen una caída de presión comprendida en un intervalo que incluye de aproximadamente 1,76 kg/cm2 (25 psi) a 18 aproximadamente 5,25 kg/cm2 (75 psi).
  17. 18
    Caldera solar según la reivindicación 1 que comprende:en el que los tubos de cada panel modular tienen una conductividad térmica en un intervalo de aproximadamente 5,78 W/(m.K) y valores superiores. 5 19. Caldera solar según la reivindicación 1, en la que los tubos incluyen un material seleccionado de entre el grupo de aleaciones que consiste en 178C, 192, 210A1, 210C, T1, T2, T11, T12, T22, T9, T91, 304H, 310H, 316H, 321H y 347H.
  18. 20
    Caldera solar según la reivindicación 1, en el que los tubos de los paneles del generador de vapor tienen un diámetro exterior en la que cada tubo tienen un diámetro exterior en un 10 intervalo que incluye aproximadamente 2,54 cm (1 pulgadas) a 3,81 cm (1,5 pulgadas), y en el que los tubos de los paneles del supercalentador tienen un diámetro exterior que incluye aproximadamente 2,54 cm (1 pulgada), y en el que los tubos de los paneles del recalentador tienen un diámetro exterior mayor o igual a 3,81 cm (1,5 pulgadas).
Independent claims18