DE10335214A1

DE10335214A1 - Kollektor für ein solarthermisches Kraftwerk

Info

Publication number: DE10335214A1
Application number: DE10335214A
Authority: DE
Inventors: Holger Schweyher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-08-01
Filing date: 2003-08-01
Publication date: 2005-03-03
Also published as: JO2499B1

Abstract

Es wird ein Parabolrinnenkollektor beschrieben, dessen Tragstruktur als zweischaliger Torsionskasten ausgeführt ist, was zu einer Erhöhung der Steifigkeit desselben führt.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Parabolrinnenkollektor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einem Absorberrohr nach dem nebengeordneten Anspruch 22.
Die Reflektoren bestehen aus parabolisch geformten Glasspiegeln aus eisenfreiem Glas, die auf einer Tragstruktur montiert sind. Die Tragstruktur ist um die Längsachse schwenkbar und besteht aus mehreren auf Stützen gelagerten Segmenten mit zentralem Antrieb. Diese Segmente sind entweder als zentrales Torsionsrohr mit Rippen, zwei an den Enden verbundene dreieckige Torsionskästen oder als zentraler trapezförmiger Torsionskasten ausgeführt, um ein ausreichendes Torsionsflächenmoment zu erhalten. Tragstruktur und Stützen sind aus verzinktem Stahl gefertigt.
Einzelne Segmente der Tragstruktur werden wegen ihrer Dimensionen auf der Baustelle aus vorgefertigten Einzelteilen zusammengeschweißt oder genietet. Die benötigten Vorrichtungen sind sehr teuer und erst bei großen Stückzahlen wirtschaftlich. Die erforderlichen Toleranzen sind mit Schweißkonstruktionen auf Baustellen sehr schwer zu erreichen. Bei allen Konstruktionen ist wegen der Verformung durch das Eigengewicht die Länge der Segmente auf etwa 12 m begrenzt. An den Stützen ist der Kollektor drehbar im Schwerpunkt gelagert. Dazu müssen die Kräfte und Momente an diesen Stellen um die Stützen geleitet werden, wodurch Verluste durch Abschattung der Spiegelfläche entstehen.
In der Brennlinie der Reflektoren ist ein Absorberrohr montiert, auf dessen Oberfläche die konzentrierte Solarstrahlung in Wärme umgewandelt und an einen Wärmeträger abgegeben wird, der im Absorberrohr fließt. Der erhitzte Wärmeträger wird in thermodynamischen Prozessen als Energiequelle genutzt. Das axial bewegliche Absorberrohr wird durch Halter in der Brennlinie des Kollektors fixiert. Verschiedene Konstruktionen mit Pylon, Stäben und Seilen wurden realisiert.
Die Parabolrinnenkollektoren sind auf mehreren Stützen um den Schwerpunkt der Längsachse drehbar gelagert, so dass die Reflektoren der Sonne nachgeführt werden können, um einfallende Solarstrahlung auf eine Brennlinie zu reflektieren. Parabolrinnenkollektoren für Kraftwerksprozesse werden wegen ihrer Größe nur einachsig der Sonne nachgeführt. Die Kollektorsegmente sind dazu über Kurbelachsen miteinander verbunden. Die Ausrichtung zur Sonne geschieht entweder durch hydraulische Systeme oder durch Elektromotoren mit Getriebe oder Seilsysteme.
Die Verbindung der Tragstruktur aus Stahl mit dem Parabolspiegel aus Glas bereitet wegen Fertigungstoleranzen, unterschiedlicher Wärmedehnungen und bei Schwingungen Probleme.
Die Tragstruktur der auf dem Markt vorhandenen Parabolrinnenkollektoren LS-3 und Eurotrough sind für Windgeschwindigkeiten bis 32 m/s (= 115,2 km/h) mit einem Sicherheitsfaktor von nur 1,5 ausgelegt. Bei höheren Windgeschwindigkeiten brechen die Reflektoren und führen zu einer Entlastung der Tragstruktur. Der mögliche Verlust der Reflektoren verhindert deren Einsatz an windreichen Standorten.
Reflektoren der Parabolrinnenkollektoren bestehen aus mehreren parabelförmig gebogenen Glasspiegeln. Das eisenoxidarme Flachglas der Glasspiegel wird im Floatverfahren hergestellt und auf eine Stärke von 4 mm gestreckt. Das zugeschnittene und geschliffene Flachglas wird in einem Ofen in die parabolische Form gebracht, indem es erwärmt wird und durch sein Eigengewicht in eine präzise Biegeform sinkt. Anschließend werden auf der Rückseite eine Silberschicht, eine Kupferschicht sowie drei Schutzschichten aus Epoxylack aufgebracht, mit denen auch die Kanten versiegelt werden. Anschließend werden keramische Träger auf die Rückseite der Glasspiegel aufgeklebt. In die keramischen Träger ist je eine Stahlmutter integriert und ermöglicht das Verschrauben der Glasspiegel mit der Tragstruktur.

Ein großes Problem marktgängiger Kollektoren ist die Verdrillung durch Windkräfte in der Kollektorlängsachse.

Die optischen und thermischen Eigenschaften der Absorberrohre sind von erheblicher Bedeutung für die Gesamteffizienz linear fokussierender Systeme, wie Parabolrinnenkollektoren und Fresnelllinsenkollektoren. Die Erhöhung des Wirkungsgrads und die Verringerung von Herstellungs-, Betriebs- und Instandhaltungskosten von Absorberrohren haben direkten Einfluss an die Stromgestehungskosten solarthermischer Parabolrinnenkraftwerke.

Die heute auf dem Markt erhältlichen Absorberrohre bestehen aus einem Zentralrohr, in welchem ein Wärmeträger, wie beispielsweise Thermoöl oder Wasser/Wasserdampf zirkuliert und einem das Zentralrohr umgebenden Hüllrohr aus Glas. Bei Absorberrohren nach dem Stand der Technik werden jeweils Abschnitte von etwa 4 m Länge zu einem Segment zusammengefasst. Am vorderen Ende und am hinteren Ende des Segmentes werden das Zentralrohr und Hüllrohr gasdicht miteinander verbunden, beispielsweise durch Löten. Um die Durchmesserunterschiede zwischen Zentralrohr und Hüllrohr auszugleichen, sind Flansche vorgesehen. Die maximale Länge dieser Segmente ist wegen der unterschiedlichen Wärmedehnungen von Zentralrohr und Hüllrohr sowie der Durchbiegung des Zentralrohrs auf etwa 4 m beschränkt. Eine Vielzahl solcher Segmente wird in Reihe geschaltet, was mit Absorberrohren nach dem Stand der Technik wegen der thermischen Längenänderung bis zu einer Länge von etwa 200 m möglich ist. Zwischen den in Reihe geschalteten Segment gibt es kurze Verbindungsstücke zwischen den Segmenten der Absorberrohre, die nur einen geringen Beitrag zur Energieeinkopplung in den Wärmeträger im Zentralrohr leisten. Dies bedeutet, dass mit zunehmender wirksamer Länge der Absorberrohrsegmente der Wirkungsgrad des Absorberrohrs zunimmt und infolgedessen die Wirtschaftlichkeit des Parabolrinnenkraftwerks zunimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen konzentrierenden Kollektor für ein solarthermisches Kraftwerk bereit zu stellen, der mechanisch hoch belastbar ist, eine sehr große Lebensdauer und einen guten Wirkungsgrad aufweist und geringe Betriebs- und Instandhaltungskosten hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Parabolrinnenkollektor mit einem Reflektor mit einem Absorberrohr, wobei eine Brennlinie des Reflektors innerhalb des Absorberrohrs verläuft und mit einer Tragstruktur zum Fixieren des Absorberrohrs relativ zum Reflektor und zum Stützen des Reflektors dadurch gelöst, dass die Tragstruktur als zweischaliger und vorzugsweise geschlossener Torsionskasten ausgebildet ist.

Dadurch wird die Tragstruktur sehr biege- und torsionssteif, so dass auch bei extremen Witterungsbedingungen, wie beispielsweise Sturm oder Gewitter die Belastbarkeit der Tragstruktur nicht überschritten wird.

Infolgedessen sinkt die Gefahr, dass bei einem Gewitter oder einem Sturm die Reflektoren brechen erheblich. Dieser Effekt wirkt sich unmittelbar auf die Betriebskosten und damit die Wirtschaftlichkeit eines Parabolrinnenkraftwerks aus.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Außenschale des Torsionskastens im Querschnitt die Form eines Kreissegments hat, da diese Form herstellungstechnisch einfach zu beherrschen ist und außerdem Vorteile bezüglich der drehbaren Lagerung des Torsionskastens bietet.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der Querschnitt der Innenschale dem Querschnitt des Reflektors, der in der Regel die Form eines Parabel hat, angepasst ist. Dadurch ist es möglich, den Reflektor großflächig über seine gesamte Fläche durch den Torsionskasten, bzw. durch die innere Innenschale des Torsionskasten, abzustützen oder damit fest zu verbinden und somit den Reflektor optimal vor mechanischen Belastungen und Überlastungen zu schützen.

Die Innenschale kann mit dem Reflektor verklebt, verlötet, verschweißt oder über Adhäsion verbunden sein.

Zur weiteren Aussteifung des Torsionskastens kann zwischen Innenschale und Außenschale mindestens ein Spant- und/oder ein Längsholm vorgesehen sein.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist an der Tragstruktur mindestens ein Halter zur Fixierung des Absorberrohrs vorgesehen, so dass sich das Absorberrohr unabhängig von der Position der Tragstruktur immer in dessen Brennlinie befindet.

Zur Optimierung der Krafteinleitung ist es vorteilhaft, wenn der mindestens eine Halter mit einem Spant oder einem Längsholm der Tragstruktur verbunden ist.

Es hat sich weiter als vorteilhaft erwiesen, wenn der mindestens eine Halter ein oder mehrere Gelenke zum axialen Längenausgleich thermischer Dehnungen aufweist.

Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der mindestens eine Halter das Absorberrohr drehbar fixiert, so dass der Torsionskasten und mit ihm der Reflektor um das Absorberrohr gedreht werden kann, ohne dass das Absorberrohr die Drehbewegung mitmacht. Dadurch wird der Betrieb des Parabolrinnenkraftwerks erleichtert, da die Zufuhr und Abfuhr des Wärmeträgers erleichtert wird.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn der Torsionskasten an der Außenschale um seine Längsachse drehbar auf Stützen gelagert ist und der Drehpunkt des Torsionskastens in der Brennlinie der Reflektoren liegt. Durch diese Anordnung ist gewährleistet, dass die Gewichtskräfte und Drehmomente optimal in den Torsionskasten eingeleitet werden und außerdem die Brennlinie der Reflektoren unabhängig von der Stellung des Torsionskasten immer am gleichen Ort bleibt.

Die Lagerung der Tragstruktur auf den Stützen erfolgt vorteilhafter Weise durch Gleitlager, mit vorzugsweise Kunststoff-Stahl- oder Kunststoff-Kunststoff-Lager-Paarungen. Alternativ ist auch eine Wälzlagerung oder eine berührungslose Lagerung, insbesondere durch elektromagnetische Kräfte, möglich.

Um die Reflektoren in einer Achse der Sonne nachführen zu können, ist ein Antrieb zum Drehen des Torsionskasten vorgesehen, der die seine Stellkräfte bevorzugt in tangentialer Richtung in die Außenschale des Torsionskastens einleitet. Dadurch wird der Torsionskasten nur geringstmöglich beansprucht und es resultieren aus den Stellkräften keine oder nur geringfügige Verformungen des Torsionskastens.

Eine besonders einfache Variante eines elektrischen Antriebs zum Drehen des Torsionskastens besteht darin, an der Außenschale der Tragstruktur eine gekrümmte Zahnstange vorzusehen und an mindestens einer Stütze ein elektrisch angetriebenes Schneckenrad anzuordnen, welche mit der Zahnstange zusammenwirkt.

Alternativ ist als elektrischer Antrieb auch ein Wanderfeldmotor mit an der Außenschale befestigtem Läufer und an den Stützen befestigen Stator denkbar.

Um die Stellung des Reflektors regeln zu können, sind Mittel zur Erfassung des Drehwinkels der Tragstruktur vorgesehen. Diese Mittel zur Erfassung des Drehwinkels der Tragstruktur können an jedem Torsionskasten einer in Reihe angeordneten Parabolrinne vorgesehen sein. In diesem Fall ist es möglich, durch Vergleich der Ausgangssignale der verschiedenen Mittel zur Erfassung des Drehwinkels der Tragstrukturen zu gewährleisten, dass sich die in Reihe angeordneten Tragstrukturen nicht gegeneinander verdrehen, was möglicherweise unzulässige Beanspruchungen der Reflektoren und/oder der Tragstrukturen zur Folge hätte. Es ist somit möglich, durch mehrere Mittel zur Erfassung des Drehwinkels der Tragstrukturen eine sogenannte "elektrische Welle" oder eine starre Kopplung der benachbart angeordneten Torsionskästen auf elektrischem Wege zu erreichen.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ragt die Innenschale und der Reflektor teilweise über die Außenschale hinaus, so dass die nutzbare Reflektorfläche bei ansonsten gleichbleibenden Abmessungen des Torsionskastens zunimmt. Infolge dessen steigt der Konzentrationsfaktor des erfindungsgemäßen Parabolrinnenkollektors und die spezifischen Herstellungskosten werden verringert.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die Tragstruktur aus Verbundwerkstoff herzustellen, der gezielt nach den Erfordernissen des Kollektors am Standort für Überleben mit ausreichend hohem Sicherheitsfaktor ausgelegt werden.

Verbundwerkstoffe haben eine geringere spezifische Masse als Stahl, was einer geringeren Durchbiegung der Kollektorstruktur zugute kommt. Der gezielte Einsatz von hochmoduligen Faserwerkstoffen, insbesondere von Kohlefasern ermöglicht die Verlängerung der Kollektorsegmente, wodurch Lager eingespart werden.

Das Beulen der Reflektorschale wird vorzugsweise durch Sandwichbauweise verhindert, damit auch unter Belastung eine hohe Abbildungstreue des Reflektors erreicht wird. Dies erlaubt die Konzentration des Kollektors zu erhöhen, um den Wirkungsgrad des Kollektors und die Temperatur des Wärmeträgers zu steigern, wodurch man eine erhebliche Verbesserung des thermodynamischen Wirkungsgrads des Kraftwerksprozesses erreicht.

Ein großer Vorteil von Verbundwerkstoffen ist, dass die Struktur des Kollektors bei der Installation nicht mehr justiert werden muss und bei richtiger Auslegung des Kollektors über Jahrzehnte ihre Form behält und auch wirksam gegen Umwelteinflüsse geschützt werden kann.

In besonders vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird der Reflektor direkt auf die Kollektorstruktur aufgebracht, so dass eine Einheit aus Tragstruktur und Reflektor entsteht. Dazu wird die Reflektorschale des Kollektors mit einem reflektierenden Medium, vorzugsweise Silber oder Aluminium beschichtet. Eine weitere transparente Beschichtung, vorzugsweise mit SiO₂ oder Al₂O₃ schützt die reflektierende Beschichtung vor Umwelteinflüssen. Damit bilden Struktur und Reflektor ein Stück, das untrennbar miteinander verbunden ist. Ein weiterer Vorteil ist die geringe Masse der reflektierenden Schicht, wodurch die Durchbiegung durch Eigengewicht verringert wird und die Länge der Kollektorsegmente weiter gesteigert werden kann.

Eine weitere Alternative ist der Einsatz von Dünnglasspiegeln, die mit der Reflektorschale des Kollektors verklebt werden, so dass auch hier eine untrennbare Einheit aus Reflektor und Struktur entsteht.

Die Formtreue des Reflektors erreicht man durch den Einsatz von Sheet-Metal-Compound (SMC), das auch bei der Herstellung von Autoscheinwerfern eingesetzt wird. Die Mischung dieses Verbundwerkstoffs kann so eingestellt werden, daß er keine Wärmeausdehnung hat. Auf der Rückseite kann er durch Faserwerkstoffe verstärkt und durch eine Sandwichstruktur die Beulfestigkeit des Reflektors gesteigert werden.

Die verbesserte Qualität der Kollektorstruktur und des Reflektors ermöglicht höhere Konzentrationen des Sonnenlichts als 80:1, wodurch die relativen Verluste durch Abstrahlung verringert werden und höhere Prozesstemperaturen erreicht werden können.

Die eingangs genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Absorberrohr für Konzentratoren mit linear fokussierender Brennlinie, insbesondere für Parabolrinnenkollektoren und Fresnelllinsenkollektoren, mit mindestens einem Zentralrohr, mit einem transparentem Hüllrohr, wobei das mindestens eine Zentralrohr von dem Hüllrohr gasdicht umschlossen wird und mit einer Einrichtung zum Ausgleich axialer Längenänderungen von Zentralrohr und Hüllrohr dadurch gelöst, dass die Einrichtung zum Ausgleich axialer Längenänderung einen Kompensator, insbesondere einen Faltenbalg und/oder eine Rollmembran, einen axial verschiebbaren Dichtflansch und einen mit dem Zentralrohr gasdicht verbundenen Festflansch aufweist, dass das Wellrohr den Dichtflansch und den Festflansch gasdicht miteinander verbindet und dass an dem Dichtflansch eine Aufnahme für das Hüllrohr vorgesehen ist.

Bei besonders vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Absorberrohrs ist der Dichtflansch an dem mindestens einen Zentralrohr gelagert und/oder ist die Aufnahme für das Hüllrohr als Absatz oder als Nut in einer Stirnfläche des Dichtflansches ausgeführt.

Dadurch ist es möglich, auf einfache Weise zwischen Hüllrohr und Zentralrohr einen luftleeren Raum zu schaffen, wobei die Wärmedehnungen zwischen Zentralrohr und Hüllrohr auf einfache Weise ausgeglichen werden können. Das erfindungsgemäße Absorberrohr ist nicht auf Baulängen ≤ (kleiner gleich) 4 m beschränkt, sondern es ist möglich, zwischen dem Festflansch und dem Dichtflansch eine Länge von bis zu 8 m zu überbrücken. Dadurch wird die wirksame Länge des erfindungsgemäßen Absorberrohrs im Verhältnis zur Gesamtlänge des Absorberrohrs erhöht, was den Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Absorberrohrs erhöht. Außerdem werden die Baukosten verringert, was sich ebenfalls positiv auf die Wirtschaftlichkeit des Parabolrinnenkraftwerks auswirkt.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn zwischen Dichtflansch und Hüllrohr ein Dichtring, insbesondere ein O-Ring oder ein C-Ring, vorgesehen ist. Diese Dichtringe können aus Metall oder aus temperaturbeständigen organischen Werkstoffen, wie Graphit, Polytetraflourethylen oder einer Kombination dieser Materialien, hergestellt werden. Durch die Verwendung dieser an sich bekannten Dichtringe kann die Abdichtung zwischen Festflansch und Hüllrohr einerseits sowie Dichtflansch und Hüllrohr andererseits weiter verbessert werden, was sich in einer besseren Aufrechterhaltung des Vakuums zwischen Hüllrohr und Zentralrohr zeigt. Dadurch wird der thermodynamische Wirkungsgrad des Absorberrohrs erhöht und die benötigte Pumpenergie zur Aufrechterhaltung des Vakuums zwischen Hüllrohr und Zentralrohr wird verringert. Durch die Verwendung von Dichtringen wird die Montage und Reparatur eines erfindungsgemäßen Absorberrohrs vereinfacht, so dass Reparaturen auch an installierten Absorberrohren direkt vor Ort vom Betriebspersonal des Kraftwerks vorgenommen werden können.

Um ein Aufrechterhalten des Vakuums zwischen Zentralrohr und Hüllrohr zu ermöglichen, kann beispielsweise am Festflansch ein Anschlussstutzen für eine Vakuumpumpe vorgesehen sein. Die Vakuumpumpe kann abhängig vom Unterdruck im Zwischenraum zwischen Hüllrohr und Zentralrohr eingeschaltet werden, so dass immer die Aufrechterhaltung eines Vakuums gewährleistet ist.

Um das Absorberrohr außerhalb der Brennlinie des Parabolrinnenkollektors sicher zu halten, kann der Kompensator von einem Halter in einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt unterteilt werden, wobei der Halter mit dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt gasdicht verbunden ist und der Halter das mindestens eine Zentralrohr radial abstützt.

Durch diese Maßnahme ist es möglich, die Gewichtskraft des Absorberrohrs über einen Halter aufzunehmen, ohne dass Wärmedehnungen des Zentralrohrs oder des Hüllrohrs auf den Halter übertragen werden. Dies ist dadurch möglich, dass das Zentralrohr in dem Halter axial verschieblich gelagert ist, so dass lediglich radiale Kräfte vom Zentralrohr auf den Halter übertragen werden können. Der Halter kann wahlweise an einer Tragstruktur des Reflektors oder fest mit dem Untergrund verbunden werden. Um die Reibung zwischen Halter und Zentralrohr zu verringern, kann zwischen Halter und Zentralrohr eine Lagerbüchse vorgesehen sein.

Es hat sich weiter als vorteilhaft erwiesen, wenn zwischen Festflansch und Dichtflansch mindestens ein Federelement vorgesehen ist, so dass die Anpressung der Flansche und des Hüllrohrs auf die Dichtringe erhöht wird und somit die Dichtheit verbessert wird. Wenn gewünscht, kann durch eine geeignete konstruktive Ausgestaltung des Festflansches oder des Dichtflansches die auf die Dichtringe wirkende Kraft in axialer Richtung begrenzt werden. Dadurch ist unter allen Umständen gewährleistet, dass einer oder mehrere Dichtringe nicht gequetscht oder auf eine andere Weise zerstört werden.

Um die Baulänge eines durchgehenden Absorberrohrs weiter zu steigern, kann das Hüllrohr aus mehreren Abschnitten, von beispielsweise mehr als 4 m Länge zusammengesetzt werden, wobei zwischen zwei benachbarten Abschnitten ein Zentrierflansch vorgesehen ist an dessen beiden Seiten je eine Aufnahme für einen Abschnitt des Hüllrohrs vorgesehen ist. Dieser Zentrierflansch kann an dem mindestens einen Zentralrohr gelagert werden. Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Hüllrohrs ist es beispielsweise möglich, ein durchgehendes, aus mehreren Teilstücken miteinander verschweißten Teilstücken bestehendes, Zentralrohr von mehr als 200 m Länge zu bauen, auf das mehrere Segmente von Hüllrohren aufgeschoben werden. Zwischen den Hüllrohrsegmenten ist entweder ein Halter und/oder ein Zentrierflansch angeordnet, so dass einerseits gewährleistet ist, dass das Absorberrohr nicht durchhängt und andererseits das Hüllrohr stets relativ zum Absorberrohr zentriert ist. Durch diese Maßnahme wird die wirksame Länge des Absorberrohrs bezogen auf die Gesamtlänge weiter erheblich gesteigert, was sich, wie bereits erwähnt, positiv auf die Wirtschaftlichkeit des Parabolrinnenkraftwerks auswirkt. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass, wenn ein Segment eines Hüllrohrs bricht, auf einfachste Weise eine Reparatur des Absorberrohrs möglich ist. Und zwar wird die durch das kaputte Hüllrohr entstehende Lücke dadurch geschlossen, dass die Hüllrohrsegmente, welche sich neben der Lücke befinden, in die Lücke geschoben werden und zwar so lange, bis die Lücke an das Ende des Zentralrohrs gewandert ist. Dort muss dann ein Flansch abgenommen werden, es wird ein neues Hüllrohrsegment aufgeschoben, der Flansch wird wieder mit dem Zentralrohr verbunden und der Zwischenraum zwischen Hüllrohr und Zentralrohr vakuumiert. Dies bedeutet, dass es mit einfachsten Mitteln und ohne große Stillstandsverluste möglich ist, ein gesprungenes Hüllrohr zu ersetzen. Ermöglicht wird dies unter anderem dadurch, dass die Zentrierflansche auf dem Zentralrohr verschiebbar sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Absorberrohrs sehen vor, dass die Aufnahme für das Hüllrohr als Absatz oder als Nut in einer Stirnfläche des Zentrierflansches ausgeführt ist, und/oder dass zwischen Zentrierflansch und Hüllrohr ein Dichtring, insbesondere ein O-Ring oder ein C-Ring, vorgesehen ist.

Die Segmente herkömmlicher Absorberrohre sind wegen der Durchbiegung des zentralen Stahlrohrs auf eine Länge von vier Metern beschränkt, um es an den jeweiligen Enden abzustützen. Bei erfindungsgemäßen Zentralrohren aus Kohlefaserkeramik oder Kohlefaserkohlenstoff (CFC) mit gasdichtem Liner, vorzugsweise aus Stahl oder Nickelbasislegierung können wesentlich größere Abstände zwischen den Stützen realisiert werden. Allerdings beschränkt nun die Durchbiegung des transparenten Hüllrohrs die Segmentlänge des Absorberrohrs auf etwa acht Meter. Die Länge des Absorberrohrs entspricht damit der Länge des Kollektors. Die geringe Wärmedehnung von CFC bietet hier den Vorteil, dass an den Enden nur geringe Längenänderungen ausgeglichen werden müssen. Das jeweils acht Meter lange umgebende Glashüllrohr ist an den Enden mit den jeweiligen Haltern der Absorberrohre gasdicht verbunden.

Die Dehnungsausgleiche marktgängiger Absorberrohre haben den Nachteil, dass sie einen geringeren Beitrag zur Wärmegewinnung leisten und gleichzeitig große Verluste durch Abstrahlung und Konvektion haben, was vor Allem bei geringer Solarstrahlung ein spürbarer Nachteil ist.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar.
Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Parabolrinnenkollektors,
2 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Tragstruktur und
3 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Parabolrinnenkollektors.
4 einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Absorberrohrs,
5 einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Absorberrohrs,
6 einen Querschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Absorberrohrs,
7 ein erfindungsgemäßes Absorberrohr mit Halter,
8 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Absorberrohrs mit zwei Zentralrohren,
9 ein Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Absorberrohr mit zwei Hüllrohrsegmenten und einem dazwischen angeordneten Zentrierflansch,
10a, b Querschnitte durch zwei Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Absorberrohre.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine perspektivischer Darstellung eines erfindungsgemäßen Parabolrinnenkollektors. Der Parabolrinnenkollektor weist einen Reflektor 1 auf, der in der Regel aus Glas besteht, welches mit Silber beschichtet ist und somit als Spiegel wirkt. Im Querschnitt weist der Reflektor 1 die Form einer Parabel, in der Brennlinie (nicht dargestellt) des Reflektors 1 befindet sich ein Absorberrohr 3 in dem ein Wärmeträger, wie beispielsweise Thermoöl oder Wasser/Wasserdampf zirkuliert. Der Wärmeträger und der Aufbau des Absorberrohrs 3 sind in 1 nicht dargestellt.
Um den Reflektor 1 zu unterstützen ist eine Tragstruktur vorgesehen, welche aus einer Innenschale 5 und einer Außenschale 7 besteht. Die Innenschale und die Außenschale können beispielsweise aus Verbundwerkstoffen mit einer Wandstärke von wenigen Millimetern hergestellt werden. Wie aus 1 ersichtlich, unterstützt die Innenschale 5 den Reflektor 1 aus Glas großflächig, so dass erstens Verformungen des Reflektors 1, welche zu einer Veränderung des optischen Verhaltens führen würden, weitestgehend verhindert werden und außerdem keine unzulässigen mechanischen und thermischen Spannungen auf den Reflektor 1 während des Betriebs wirken. Durch die großflächige Unterstützung des Reflektors 1 durch die Innenschale ist auch die Gefahr von Glasbruch bei einem Sturm deutlich verringert.
Die Innenschale 5 und die Außenschale 7 sind fest miteinander verbunden und bilden einen vorzugsweise geschlossenen Torsionskasten. An seinen Enden kann der Torsionskasten 9 durch Endstücke 11 verschlossen werden. Dadurch erhöht sich die Torsionsfestigkeit des Torsionskastens 9 weiter.
Der Torsionskasten 9 ist mit der Außenschale 7 drehbar auf Stützen 13 gelagert. In 1 sind die konstruktiven Details dieser Lagerung des Torsionskasten auf den Stützen 13 nicht dargestellt. Es hat sich jedoch als Vorteilhaft erwiesen, wenn eine Gleitlagerung mit einer Metall-Kunststoff-Paarung oder eine Kunststoff-Kunststoff-Paarung vorgesehen wird. Alternativ kann die Lagerung auch durch Wälzlager oder elektromagnetische Kräfte erfolgen. In der Mitte und an seinen Enden weisen der Reflektor 1 und die Innenschale 5 Aussparungen 15 auf. Diese Aussparung können notwendig sein, um einen Drehantrieb, mit dessen Hilfe der Torsionskasten 9 relativ zu den Stützen 13 verdreht wird, montieren und betätigen zu können. Der Drehantrieb ist in 1 nicht dargestellt, es ist jedoch denkbar, beispielsweise mittels einer gekrümmten Zahnstange (nicht dargestellt) die mit der Außenschale 7 verbunden ist und einer an einer oder mehreren der Stützen 13 befestigten Schneckenrad, welches elektrisch angetrieben wird, die Drehung des Torsionskastens 9 und damit auch die Nachführung des Reflektors 1 nach der Sonne zu bewerkstelligen.
Alternativ können auch andere elektrische, hydraulische oder pneumatische Antriebe zur Verdrehung der Torsionskastens 9 relativ zu den Stützen 13 vorgesehen sein.
Damit sich das Absorberrohr 3 stets in der Brennlinie (nicht dargestellt) des Reflektors 1 befindet, sind mehrere Halter 17 vorgesehen, welche einenends an dem Absorberrohr 3 befestigt sind und anderenends mit der Tragstruktur 9 verbunden sind. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Halter 17 mit Spanten (nicht dargestellt) des Torsionskastens 9 verbunden sind.
In 2 ist der erfindungsgemäße Parabolrinnenkollektor ohne Stützen 13 in einer Seitenansicht bzw. im Querschnitt dargestellt. Aus dieser Darstellung wird ersichtlich, dass sowohl der Reflektor 1 als auch die Innenschale 5 im Querschnitt die Form einer Parabel haben und dass das Absorberrohr 3 im Brennpunkt dieser Parabel angeordnet ist.
Des Weiteren wurde versucht, durch den Doppelpfeil 19 zu verdeutlichen, dass die Außenschale 7 im Querschnitt die Form eines Kreissegments hat und dass der Mittelpunkt dieses Kreissegments mit dem Brennpunkt des Reflektors 1 und damit auch mit dem Ort des Absorberrohr 3 zusammenfällt. Dies bedeutet, dass durch ein Verdrehen des Torsionskastens 9 relativ zu den Stützen 13 (nicht dargestellt) eine einfache und sehr genaue Nachführung des Reflektors 1 nach der Sonne möglich ist, ohne dass das Absorberrohr 3 aus der Brennlinie wandert.
In 2 ist auch zu erkennen, dass in dem Torsionskasten 9 ein Längsholm 21 vorhanden ist, und dass der Halter 17 in direkter Verlängerung des Längsholms 21 angeordnet ist. Dadurch wird die Krafteinleitung der vom Halter 17 auf den Torsionskasten 9 übertragenen Kräfte weiter verbessert.
In 3 ist das Ausführungsbeispiel gemäß 1 in einer Seitenansicht dargestellt. Durch den Vergleich der zwei Positionen des Reflektors 1 in den 2 und 3 wird deutlich, wie die Nachführung des Reflektors 1 durch Drehen des Torsionskastens 9 relativ zu den Stützen auf einfachste Weise bewerkstelligt kann.
4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Absorberrohrs 3 im Querschnitt dargestellt. Das Absorberrohr 3 besteht aus einem Zentralrohr 31, welches in der Regel aus Metall, insbesondere aus Stahl, besteht. Das Zentralrohr 31 wird von einem Hüllrohr 33 aus einem transparenten Werkstoff, insbesondere Glas, allseitig umgeben. Der Zwischenraum zwischen Hüllrohr 33 und Zentralrohr 31 ist vakuumiert. An dem Zentralrohr 31 ist ein Festflansch 35 durch eine Schweißnaht 37 gasdicht befestigt. Selbstverständlich kann der Festflansch 35 auch auf andere Weise als durch Schweißen mit dem Zentralrohr 31 insbesondere auch lösbar verbunden werden. Wichtig ist jedoch, dass an der Verbindung von Festflansch 35 und Zentralrohr 31 keine Umgebungsluft in den Zwischenraum zwischen Hüllrohr 33 und Zentralrohr 31 eindringen kann. Bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel schließt man den Festflansch 35 an Halter 17 an, der es erlaubt, dass Absorberrohr 3 mit dem Torsionskasten des Parabolrinnenkollektors oder mit dem Untergrund fest zu verbinden.
Um die unterschiedlichen Wärmedehnungen von Hüllrohr 33 und Zentralrohr 31 ausgleichen zu können, ist das Hüllrohr 33 nicht direkt mit dem Festflansch 35 verbunden, sondern ist dichtend mit einem Dichtflansch 39 verbunden. Der Dichtflansch 39 wiederum ist über einen Kompensator 41 mit dem Festflansch 35 verbunden. Der Kompensator 41 kann beispielsweise mit dem Festflansch 35 verlötet, verschweißt oder verklebt werden. Gleiches gilt für die Verbindung zwischen Kompensator 41 und Dichtflansch 39. Der Dichtflansch 39 kann in axialer Richtung auf dem Zentralrohr 31 verschoben werden, so dass die unterschiedlichen Wärmedehnungen von Hüllrohr 33 und Zentralrohr 31 durch den Kompensator 41 ohne weiteres ausgeglichen werden können. Damit die Reibung zwischen Dichtflansch 39 und Zentralrohr 31 verringert wird, kann am Dichtflansch 39 eine Lagerbüchse (nicht dargestellt) vorgesehen sein.
Im Festflansch 35 ist ein Anschlussstutzen 43 vorgesehen, an den eine nicht dargestellte Vakuumpumpe angeschlossen werden kann. Der Einsatz einer fest installierten Vakuumpumpe für einen oder mehrere Kollektoren ist besonders vorteilhaft, um die Diffusion von Wasserstoff durch die Rohrwand des Zentralrohrs, die beim Wärmeträger Wasser/Dampf entsteht, durch diskontinuierliches Abpumpen zu lösen. Diese Vakuumpumpe ist ein großer Vorteil gegenüber dem bisherigen Absorberrohren mit sogenannten „Gettern", die Wasserstoff absorbieren, jedoch mit der Zeit wirkungslos werden.
Um einen Druckausgleich zwischen den beiden Seiten des Dichtflansches 39 zu gewährleisten, ist im Dichtflansch 39 eine Ausgleichsbohrung 45 vorgesehen. Das Hüllrohr 33 wird in dem Dichtflansch durch eine Ringnut 47 aufgenommen. Die Ringnut 47 ist gestuft ausgeführt. Eine erste Stufe der Nut 47 nimmt das Hüllrohr 33 auf, während eine zweite Stufe der Nut 47 einen Dichtring (nicht sichtbar in 4) aufnimmt. Der Dichtring, welcher als O-Ring oder metallischer C-Ring ausgeführt sein kann, dient dazu, das Eindringen von Umgebungsluft in den Zwischenraum zwischen Hüllrohr 33 und Zentralrohr 31 an der Verbindung von Dichtflansch 39 und Hüllrohr 33 zu verringern.
In 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Absorberrohrs dargestellt. Gleiche Bauteile werden mit gleichen Bezugszeichen versehen und es gilt das bezüglich 4 Gesagte entsprechend. Es werden nachfolgend nur die Unterschiede der beiden Ausführungsbeispiele erläutert.
Anders als bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird das Hüllrohr 33 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gem. 5 an dem Dichtflansch durch einen ersten Absatz 49 zentriert und gelagert. In einem zweiten Absatz 51, der an den ersten Absatz 49 anschließt, ist ein C-Ring 53 eingelegt. Durch den von außen auf den C-Ring 53 wirkenden Luftdruck, wird dieser gegen den Dichtflansch 39 und das Hüllrohr 33 gepresst, so dass die Dichtheit mit zunehmendem Unterdruck in dem Zwischenraum zwischen Hüllrohr 33 und Zentralrohr 31 zunimmt.
Bei dem Ausführungsbeispiel gem. 5 ist der Kompensator 41 mit dem Dichtflansch 39 verschweißt, wobei der Kompensator 41 von einem Stützring 55 umschlossen wird.
In 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Absorberrohrs dargestellt. Der wesentliche Unterschied zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen besteht darin, dass zwischen Festflansch 35 und Dichtflansch 39 ein Federelement, hier eine Druckfeder 57, angeordnet ist, welches auf einem Führungsbolzen 59 geführt wird. Der Führungsbolzen ist mit dem Festflansch 35 durch eine Mutter 61 verbunden, welche auf den Führungsbolzen 59 aufgeschraubt ist und auf die sich die Druckfeder 57 einenends abstützt. Durch Drehen der Mutter 61 kann die Vorspannung der Druckfeder 57 eingestellt werden. Durch diese Maßnahme erhöht sich die axiale Anpresskraft zwischen Dichtflansch 39 und Hüllrohr 33, was die Dichtheit dieser Verbindung erhöht. Alternativ kann der Führungsbolzen auch aufgesteckt sein (nicht dargestellt).
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 7 ist die Funktion des Halters 17 und des Festflansches 35 getrennt. An Halter 17 ist ein Los-Flansch befestigt, der die axiale Ausdehnung des Zentralrohrs 31 ermöglicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Kompensator 41 in einen ersten Abschnitt 41a und einen zweiten Abschnitt 41b unterteilt. Zwischen diesen Abschnitten ist der Halter 17, welcher das Zentralrohr 31 abstützt, angeordnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist auch im Halter 17 eine Ausgleichsbohrung 45 vorgesehen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gem. 8 ist zusätzlich zu dem einen Zentralrohr 31 ein zweites Zentralrohr 63 vorhanden, welches in an sich gleicher Weise, wie das erste Zentralrohr 31 durch den Festflansch 35, den Halter 17 und den Dichtflansch 39 geführt ist. Wenn die Wärmedehnungen des ersten Zentralrohrs 31 und des zweiten Zentralrohrs 63 nicht gleich sind, kann an dem zweiten Zentralrohr ein zweiter Kompensator 65 vorgesehen werden. In diesem Fall ist das zweite Zentralrohr 63 axial verschiebbar in dem Festflansch 35 gelagert. Das zweite Zentralrohr 63 dient beispielsweise als Einspritzwasserleitung zur Regelung der Frischdampftemperatur.
9 zeigt einen Ausschnitt aus einem Absorberrohr 3 bei welchem zwei Segmente von Hüllrohren 33 durch einen Zentrierflansch 67 miteinander verbunden werden.
Der Zentrierflansch 67 ist im Prinzip gleich aufgebaut wie ein Dichtflansch 39, an der dem Hüllrohr 33 zugewandten Seite. Der einzige Unterschied besteht darin , dass der Zentrierflansch 67 an beiden Seiten ein Hüllrohr 33 aufnimmt, während der Dichtflansch 39 an einer Seite ein Hüllrohr 33 aufnimmt und an seiner anderen Seite mit dem Kompensator 41 verbunden ist. Ähnlich wie der Dichtflansch 39 ist der Zentrierflansch 67 axial verschiebbar auf dem Zentralrohr 31 gelagert, so dass die unterschiedlichen Wärmedehnungen von Hüllrohr 33 und Zentralrohr 31 ohne weiteres ausgeglichen werden können. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Lagerbüchse 69 zwischen Zentrierflansch 67 und Zentralrohr 31 gut sichtbar.
In 10a ist der Querschnitt durch ein Absorberrohr 3 mit einem Zentralrohr 31 dargestellt.
In dem Ausführungsbeispiel gem. 10b ist der Querschnitt durch ein Absorberrohr 3 mit mehreren Zentralrohren 31 dargestellt. Eines dieser Zentralrohre oder ein zusätzliches Rohr im Innern des Zentralrohrs kann bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 10b als Frischwasserleitung genutzt werden.
Die Ausführungsbeispiele der 4 bis 9 können ohne weiteres auf Absorberrohre mit mehreren Zentralrohren 31 übertragen werden.
Die Ausführungsbeispiele der 4, 5, 6 betreffen gasdichte Festflansch, während das Ausführungsbeispiel der 7 einen gasdichten Losflansch betrifft. Der Losflansch ermöglicht die axiale Verschiebung des Zentralrohrs durch Wärmedehnung. Dieser wird vorzugsweise am kalten Ende des Kollektors installiert. Zum Austausch defekter Glashüllrohre wird dieser Flansch aufgetrennt und anschließend wieder gasdicht mit dem Zentralrohr verbunden.
Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims

Parabolrinnenkollektor mit einem Reflektor (1) mit einem Absorberrohr (3), wobei eine Brennlinie des Reflektors (1) innerhalb des Absorberrohrs (3) verläuft, und mit einer Tragstruktur zum Fixieren des Absorberrohrs (3) relativ zum Reflektor (1) und zum Stützen des Reflektors (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur als zweischaliger Torsionskasten (9) ausgebildet ist.
Parabolrinnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Torsionskasten (9) eine Außenschale (7) und eine Innenschale (5) aufweist.
Parabolrinnenkollektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschale (7) im Querschnitt die Form eines Kreissegments hat.
Parabolrinnenkollektor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Innenschale (5) dem Querschnitt des Reflektors (1) angepasst ist.
Parabolrinnenkollektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenschale (5) im Querschnitt die Form einer Parabel hat
Parabolrinnenkollektor nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenschale (5) mit dem Reflektor (1) verklebt, verlötet, verschweißt oder über Adhäsion miteinander verbunden sind.
Parabolrinnenkollektor nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Innenschale (5) und Außenschale (7) mindestens ein Spant und/oder mindestens ein Längsholm vorgesehen ist.
Parabolrinnenkollektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Torsionskasten (9) mindestens ein Halter (17) zur Fixierung des Absorberrohrs (3) vorgesehen ist.
Parabolrinnenkollektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Halter (17) mit einem Spant des Torsionskastens (9) verbunden ist.
Parabolrinnenkollektor nach Anspruch 7 oder 8 dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Halter (17) ein oder mehrere Gelenke zum axialen Längenausgleich aufweist.
Parabolrinnenkollektor nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Halter (17) das Absorberrohr (3) drehbar fixiert.
Parabolrinnenkollektor nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Torsionskasten (9) an der Außenschale (7) um seine Längsachse drehbar auf Stützen (13) gelagert ist.
Parabolrinnenkollektor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehpunkt des Torsionskastens (9) in der Brennlinie des Reflektors (1) liegt.
Parabolrinnenkollektor nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung des Torsionskastens (9) auf den Stützen (13) durch Gleitlager, mit vorzugsweise Kunststoff-Stahl oder Kunststoff-Kunststoff Lagerpaarung, durch Wälzlager oder durch eine berührungslose Lagerung, insbesondere durch elektromagnetische Kräfte, erfolgt.
Parabolrinnenkollektor nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb zum Drehen des Torsionskastens (9) vorgesehen ist, und dass der Antrieb die Stellkräfte bevorzugt in tangentialer Richtung in die Außenschale (7) einleitet.
Parabolrinnenkollektor nach, Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenschale (7) des Torsionskastens (9) mindestens eine gekrümmte Zahnstange vorgesehen ist, und dass an mindestens einer Stütze (13) ein elektrisch angetriebenes Schneckenrad angeordnet ist, welches mit der Zahnstange zusammenwirkt.
Parabolrinnenkollektor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb einen Wanderfeldmotor mit an der Außenschale (7) befestigtem Läufer und an den Stützen befestigen Stator aufweist.
Parabolrinnenkollektor nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Erfassung des Drehwinkels des Torsionskastens (9) vorgesehen sind.
Parabolrinnenkollektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenschale (5) und der Reflektor (1) teilweise über die Außenschale (7) hinausragen.
Parabolrinnenkollektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Torsionskasten (9) aus Verbundwerkstoff oder in Sandwich-Bauweise hergestellt wird.
Parabolrinnenkollektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (1) direkt auf die Innenschale (5), insbesondere durch Beschichten, aufgebracht wird.
Absorberrohr für Konzentratoren mit linear fokussierender Brennlinie, insbesondere für Parabolrinnenkollektoren und Fresnellinsenkollektoren, mit mindestens einem Zentralrohr (31), mit einem transparenten Hüllrohr (33), wobei das mindestens eine Zentralrohr (31) von dem Hüllrohr (33) gasdicht umschlossen wird, und mit einer Einrichtung zum Ausgleich axialer Längenänderungen von Zentralrohr (31) und Hüllrohr (33), dadurch gekennzeichnet dass die Einrichtung zum Ausgleich axialer Längenänderungen ein Wellrohr , insbesondere einen Faltenbalg oder eine Rollmembran, einen axial verschiebbaren Dichtflansch (39) und einen mit dem Zentralrohr (31) gasdicht verbundenen Festflansch (35) umfasst, dass das Wellrohr den Dichtflansch (39) und den Festflansch (35) gasdicht miteinander verbindet, und dass an dem Dichtflansch (39) eine Aufnahme für das Hüllrohr (33) vorgesehen ist.
Absorberrohr nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtflansch (39) an dem mindestens einen Zentralrohr (31) gelagert ist.
Absorberrohr nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme für das Hüllrohr (33) als Absatz (49) oder als Nut (47) in einer Stirnfläche des Dichtflansches (39) ausgeführt ist.
Absorberrohr nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Dichtflansch (39) und Hüllrohr (33) ein Dichtring (53), insbesondere ein O-Ring oder ein C-Ring, vorgesehen ist.
Absorberrohr nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (53) aus Metall oder aus temperaturbeständigen organischen Werkstoffen, insbesondere Graphit, Polytetraflourethylen oder einer auch nur teilweisen Kombination dieser Materialien, hergestellt ist.
Absorberrohr nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Festflansch (35) ein Anschlussstutzen (43) für eine Vakuumpumpe vorhanden ist.
Absorberrohr nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellrohr von einem Halter (17) in einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt unterteilt wird, dass der Halter (17) mit dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt gasdicht verbunden ist, und dass der Halter (17) das mindestens eine Zentralrohr (31) radial abstützt.
Absorberrohr nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (17) an einer Tragstruktur () des Konzentrators befestigt ist.
Absorberrohr nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (17) mindestens mittelbar mit dem Erdboden verbunden ist.
Absorberrohr nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Halter (17) und Zentralrohr (31) eine Lagerbüchse (54) vorgesehen ist.
Absorberrohr nach einem der Ansprüche 23 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Dichtflansch (39) und Zentralrohr (31) eine Lagerbüchse (54) vorgesehen ist.
Absorberrohr nach einem der Ansprüche 22 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Festflansch (35) und Dichtflansch (39) mindestens ein Federelement (57) vorgesehen ist.
Absorberrohr nach einem der Ansprüche 22 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllrohr (33) aus mehreren Abschnitten zusammengesetzt ist, und dass jeweils zwischen zwei benachbarten Abschnitten ein Zentrierflansch (67) vorgesehen ist, und dass an beiden Seiten des Zentrierflansches (67) je eine Aufnahme für einen Abschnitt des Hüllrohrs (33) vorgesehen ist.
Absorberrohr nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierflansch (67) an dem mindestens einen Zentralrohr (31) gelagert ist.
Absorberrohr nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme für das Hüllrohr (33) als Absatz (49) oder als Nut in einer Stirnfläche des Zentrierflansches (67) ausgeführt ist.
Absorberrohr nach einem der Ansprüche 34 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Zentrierflansch (67) und Hüllrohr (33) ein Dichtring (53), insbesondere ein O-Ring oder ein C-Ring, vorgesehen ist.
Absorberrohr nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (53) aus Metall oder aus temperaturbeständigen organischen Werkstoffen, insbesondere Graphit, Polytetraflourethylen oder einer auch nur teilweisen Kombination dieser Materialien, hergestellt ist.
Absorberrohr nach einem der Ansprüche 20 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentralrohr (31) aus Kohlefaserkeramik oder Kohlefaserkohlenstoff (CFC) mit einem gasdichten Liner, vorzugsweise aus Stahl oder einer Nickelbasislegierung, hergestellt werden.