塔式太陽能熱發電系統塔式太陽能熱發電系統組成一、集熱系統塔式太陽能熱發電系統采用多個平面反射鏡來會聚太陽光，這些平面反射鏡稱為定日鏡。下圖是一個塔式太陽能集熱器的示意圖，為清楚顯示圖中僅繪制了少量的定日鏡，許多定日鏡同時把太陽光反射到接收器上，接收器安裝在高塔上。定日鏡分布在塔的周圍，在北方緯度較高地區，太陽高度低，在塔南部的定日鏡利用率低，定日鏡分布在塔北部較合適；在低緯度地區可在塔四周分布定日鏡。許多定日鏡組成龐大的定日鏡場，其聚光面積非常大，也可以把它看成一個龐大的成像聚光太陽能集熱器，所以塔式太陽能集熱裝置聚光比很高，接收器工作溫度往往達千度以上。

定日鏡定日鏡主要由平面反射鏡與跟蹤機構組成。反射鏡可由玻璃制造，背面鍍銀并涂保護層，也可用鏡面鋁板或鏡面不銹鋼板制造，反射鏡安裝在反光鏡托架上。大型定日鏡面積達百平方米以上，由多塊平面鏡拼成，對于超大定日鏡上的多塊鏡面可略擺成拋物面狀，便于集中太陽光。

定日鏡的面積相比定日場是很小的，而且距接收器又遠，要把陽光準確反射到接收器必須準確的跟蹤定位，定日鏡一般采用雙軸跟蹤結構，控制方法主要用視日跟蹤法并輔以傳感器跟蹤。每個定日鏡都有獨立的跟蹤系統，勿需集中同步控制。塔式接收器是把太陽光能轉換成熱能的裝置，根據采用的導熱介質不同而不同，目前主要有外部受光型與空腔型。接收器外部受光型接收器太陽光照射到接收器的吸熱部件上再傳給導熱介質，一些技術類似于太陽能集熱器，但塔式接收器的工作溫度很高，體積大，受光面積至少比一個平面定日鏡面積要大許多。

如圖是排管式接收器示意圖，若干直管排成圓筒狀，每根管上端接上聯管、下端接下聯管，所有直管通過聯管并聯，排管表面涂覆吸熱材料。上聯管與下聯管外有保溫層與外殼（圖中未表示）。導熱介質從下聯管進入通過排管從上聯管出，會聚的陽光加熱排管，導熱介質也就被加熱了。如圖是翅管式接收器示意圖，去掉部分排管，空出部分安裝翅片（吸熱板），翅片是導熱良好的耐溫金屬，緊密焊接在排管上，排管與翅片涂覆吸熱材料。會聚的陽光加熱翅片與排管，排管內的導熱介質也就被加熱了。如同普通太陽能集熱器一樣，塔式接收器也有采用熱管式的，如圖是熱管式接收器示意圖。不同的是這是高溫熱管，熱管下部分是吸熱段，焊有翅片（吸熱板），是接受陽光的區域；熱管上部分是放熱段，也焊有翅片，是把熱量傳送給工作介質的地方，翅片加大熱管的傳熱面積，所有熱管放熱段均密封在聯箱內。熱管內用鈉或鉀或鋰或相關合金等，利用其熔液的蒸發相變來傳熱。鈉的熔點是97.7度，沸點是883度；鉀的熔點是63.4度，沸點是759度；鋰的熔點是180.5度，沸點是1347度。

以上三種接收器的太陽光直接照射在熱管上，再傳給工作介質，也稱為外部受光型接收器，這種接收器可四周受光，多用在大型太陽能系統中，其缺點是熱管直接暴露而產生熱量散失。能否像普通集熱器那樣加上玻璃外套抽真空，事實上很困難，因為接收器體積太大。對于簡單的場合與流動性好的工作介質，也可用簡單的結構，就是螺旋盤管，見圖8。螺旋盤管加熱路徑長、無接頭、機構簡單，適合高壓高速流動的工作介質。空腔型接收器空腔型即腔體式接收器，用耐高溫材料制成的空腔，空腔一面開口裝有透光好耐高溫的石英玻璃，腔內壁有金屬網以增大吸熱與交換面積。腔內似絕對黑體，吸熱性能很好，會聚的陽光透過石英玻璃窗口能在腔內產生很高溫度，傳熱的工作介質（一般用高壓空氣）通過腔內被加熱成1000多度的高溫氣體輸出。

由于腔體有保溫層，故熱損失小，空氣價格又便宜，但空氣熱容量小、導熱系數低，如何高效傳熱是主要的技術問題。腔體式接收器目前多是只有一面開窗的，故接受陽光的角度是有限的，一般不超過120度。熱傳輸與交換系統與槽式集熱器不同的是塔式集熱器的管路短，工作溫度高，接收器的工作介質通常采用熔鹽液，熔鹽液在接收器中加熱到600余度輸送到高溫儲熱裝置，在熱交換裝置將水加熱成高溫蒸汽后進入低溫儲熱裝置保存（約280度）。熔液泵再把低溫的熔鹽液送入接收器加熱。為了避免高溫熔鹽液溫度的散失，在接收器就近的地方安裝熱交換器，圖10是在塔架上安裝熱交換器。高溫熔鹽在高溫熱交換器中把中間介質（傳熱油之類）加熱到500余度，傳熱油在儲熱裝置內儲存并通過熱交換器產生高溫蒸汽。對于腔體式接收器則直接把高壓空氣加熱到1千多度去推動氣輪機，推動氣輪機后的氣體仍有較高溫度，再通過熱交換器加熱水生成蒸汽，水蒸氣再去推動汽輪機，有效利用熱量。發電系統從熱交換器輸出的過熱蒸汽送往蒸汽輪機發電，從蒸汽輪機排出的水蒸汽經冷凝器轉為水，再由給水泵送