Abstract Concentrating solar power coupled to thermal energy storage (TES) is a vastly growing industrial process allowing for the generation of dispatchable and green electricity. This paper focuses on direct molten salt line-focusing technology using linear Fresnel and parabolic trough collector systems. Direct molten salt technology utilizes molten salt as heat transfer fluid in solar field and TES medium. Nitrate salts can be applied since they cover a wide temperature range. As storage medium Solar Salt, a binary NaNO 3 − KNO 3 (60–40 wt%) mixture, is most commonly used but variations of this system have promising thermal properties in terms of a lower melting temperature to minimize the risk of undesired salt freezing events. These modified salts are typically ternary, ternary reciprocal or higher order systems formed by adding additional cations, anions or both. In this study five molten salt systems Solar Salt, HitecXL (CaKNa//NO3), LiNaK-Nitrate, Hitec (NaK//NO23) and CaLiNaK//NO23 are both investigated and critically reviewed. Their thermo-physical properties including phase diagrams, composition, melting ranges, melting temperature, minimum operation temperature, thermal stability, maximum operation temperature, density, heat capacity, thermal conductivity, viscosity and handling are evaluated and the most recommended values are discussed and highlighted. This review contributes to a better understanding of how the listed properties can be determined in terms of measurement conditions and provides temperature dependent data useful for future simulations of direct molten salt LF CSP plants.

中文翻译：

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用于直接聚焦熔盐线的 CSP 工厂的先进传热流体

摘要 结合热能储存 (TES) 的聚光太阳能发电是一个发展迅速的工业过程，可用于产生可调度的绿色电力。本文重点介绍使用线性菲涅耳和抛物线槽收集器系统的直接熔盐线聚焦技术。直接熔盐技术利用熔盐作为太阳能场和TES介质中的传热流体。可以应用硝酸盐，因为它们覆盖的温度范围很广。作为存储介质太阳盐，二元 NaNO 3 - KNO 3 (60–40 wt%) 混合物是最常用的，但该系统的变体在较低的熔化温度方面具有良好的热性能，以最大限度地减少不希望的盐冻结的风险事件。这些改性盐通常是三元的，通过添加额外的阳离子、阴离子或两者形成的三元互易或更高阶系统。在这项研究中，对五种熔盐系统 Solar Salt、HitecXL (CaKNa//NO3)、LiNaK-Nitrate、Hitec (NaK//NO23) 和 CaLiNaK//NO23 进行了研究和严格审查。评估了它们的热物理特性，包括相图、组成、熔化范围、熔化温度、最低操作温度、热稳定性、最高操作温度、密度、热容量、导热性、粘度和操作性，并讨论和强调了最推荐的值. 本综述有助于更好地理解如何根据测量条件确定所列特性，并提供对未来直接熔盐 LF CSP 工厂模拟有用的温度相关数据。阴离子或两者。在这项研究中，对五种熔盐系统 Solar Salt、HitecXL (CaKNa//NO3)、LiNaK-Nitrate、Hitec (NaK//NO23) 和 CaLiNaK//NO23 进行了研究和严格审查。评估了它们的热物理特性，包括相图、组成、熔化范围、熔化温度、最低操作温度、热稳定性、最高操作温度、密度、热容量、导热性、粘度和操作性，并讨论和强调了最推荐的值. 本综述有助于更好地理解如何根据测量条件确定所列特性，并提供对未来直接熔盐 LF CSP 工厂模拟有用的温度相关数据。阴离子或两者。在这项研究中，对五种熔盐系统 Solar Salt、HitecXL (CaKNa//NO3)、LiNaK-Nitrate、Hitec (NaK//NO23) 和 CaLiNaK//NO23 进行了研究和严格审查。评估了它们的热物理特性，包括相图、组成、熔化范围、熔化温度、最低操作温度、热稳定性、最高操作温度、密度、热容量、导热性、粘度和操作性，并讨论和强调了最推荐的值. 本综述有助于更好地理解如何根据测量条件确定所列特性，并提供对未来直接熔盐 LF CSP 工厂模拟有用的温度相关数据。Hitec (NaK//NO23) 和 CaLiNaK//NO23 都经过调查和严格审查。评估了它们的热物理特性，包括相图、组成、熔化范围、熔化温度、最低操作温度、热稳定性、最高操作温度、密度、热容量、导热性、粘度和操作性，并讨论和强调了最推荐的值. 本综述有助于更好地理解如何根据测量条件确定所列特性，并提供对未来直接熔盐 LF CSP 工厂模拟有用的温度相关数据。Hitec (NaK//NO23) 和 CaLiNaK//NO23 都经过调查和严格审查。评估了它们的热物理特性，包括相图、组成、熔化范围、熔化温度、最低操作温度、热稳定性、最高操作温度、密度、热容量、导热性、粘度和操作性，并讨论和强调了最推荐的值. 本综述有助于更好地理解如何根据测量条件确定所列特性，并提供对未来直接熔盐 LF CSP 工厂模拟有用的温度相关数据。评估了最低操作温度、热稳定性、最高操作温度、密度、热容量、导热性、粘度和操作性，并讨论和突出了最推荐的值。本综述有助于更好地理解如何根据测量条件确定所列特性，并提供对未来直接熔盐 LF CSP 工厂模拟有用的温度相关数据。评估了最低操作温度、热稳定性、最高操作温度、密度、热容量、导热性、粘度和操作性，并讨论和突出了最推荐的值。本综述有助于更好地理解如何根据测量条件确定所列特性，并提供对未来直接熔盐 LF CSP 工厂模拟有用的温度相关数据。