專利名稱：線性菲涅爾太陽能陣列的制作方法
線性菲涅爾太陽能陣列相關(guān)申請的交叉引用本申請要求2007年8月27日提交的題為“線性菲涅爾太陽能陣列(Linear Fresnel Solar Arrays) ”的美國臨時(shí)申請No. 61/007，926的優(yōu)先權(quán)，通過引用將其全文 結(jié)合于本文中。本申請還主張2008年2月5日提交的題為“線性菲涅爾太陽能陣列及 其部件(Linear Fresnel Solar Arrays andComponents Therefor)，，的美國專禾lj 串請 No. 12/012，920、2008年2月5日提交的題為“線性菲涅爾太陽能陣列及其接收器(Linear Fresnel Solar Arrays and Receivers Therefor)，，的美國專利申請 No. 12/012，829 以及 2008年2月5日提交的題為“線性菲涅爾太陽能陣列及其驅(qū)動裝置(LinearFresnel Solar Arrays and Drives Therefor) ”的美國專利申請No. 12/012，821的優(yōu)先權(quán)，通過引用將各 申請全文結(jié)合于本文中。
背景技術(shù)：
稱為線性菲涅爾反射器(“LFR”)系統(tǒng)的類型的太陽能收集器系統(tǒng)是相對眾所周 知的并由線性反射器場構(gòu)成，這些線性反射器排列成平行相鄰的排，并且定向成將入射的 太陽輻射反射至共用的高位的接收器。接收器被反射的輻射輻照以進(jìn)行能量交換，并且接 收器通常平行于反射器排延伸。同時(shí)，接收器通常(但不一定)定位在兩個(gè)相鄰的反射器 場之間；并且n個(gè)隔開的接收器可被來自(n+1)個(gè)或可選擇地(n-1)個(gè)反射器場的反射輻 照，在一些情形中任一接收器被來自兩個(gè)相鄰的反射器場的輻射輻照。在大多數(shù)已知的LFR系統(tǒng)方案中，接收器或多個(gè)接收器以及相應(yīng)的反射器排定位 成沿南-北方向線性延伸，反射器場對稱地布置在接收器周圍，并且反射器樞轉(zhuǎn)地安裝并 被驅(qū)動通過接近90°的角度，以在連續(xù)的白晝周期期間內(nèi)跟蹤太陽的東-西向運(yùn)動(即，視 在運(yùn)動)。這種構(gòu)造要求相鄰的反射器排間隔開，以避免一個(gè)反射器被另一反射器遮擋或阻 擋，從而最優(yōu)化入射輻射的反射。這將地面利用率限制在大約70%，并且由于在來自遠(yuǎn)反射 器的輻射的接收器處的加劇溢漏而降低了系統(tǒng)性能。作為備選方案，一個(gè)1979年的項(xiàng)目設(shè)計(jì)研究(Ref Di Canio等；最終報(bào)告 1977-79D0E/ET/20426-1)提出了東-西向延伸的LFR系統(tǒng)。然而，在大多數(shù)緯度，通常預(yù)期 具有南_北定向的LFR系統(tǒng)優(yōu)于具有東-西定向的LFR系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本文公開了太陽能收集器系統(tǒng)的實(shí)例和變型，該太陽能收集器系統(tǒng)包括高位的線 性接收器以及位于接收器的相對側(cè)上并被設(shè)置和驅(qū)動成將太陽輻射反射至該接收器的第 一和第二反射器場。本文還公開了接收器和反射器的實(shí)例和變型，其在一些變型中可用于 所公開的太陽能收集器系統(tǒng)中。在第一方面，一種太陽能收集器系統(tǒng)包括大體沿東-西方向延伸的高位的線性接 收器、位于接收器的極側(cè)上的極反射器場以及位于接收器的赤道側(cè)上的赤道反射器場。各 反射器場包括定位在大致沿東-西方向延伸的一個(gè)或多個(gè)平行相鄰的排中的反射器。各場中的反射器設(shè)置成在太陽的白晝東-西向運(yùn)動期間將入射的太陽輻射反射至接收器并被 樞轉(zhuǎn)地驅(qū)動以在太陽的循環(huán)性白晝南-北向運(yùn)動期間保持將入射的太陽輻射向接收器的 反射。極反射器場包括比赤道反射器場多的反射器排。在第二方面，另一種太陽能收集器系統(tǒng)包括大體沿東_西方向延伸的高位的線性 接收器、位于接收器的極側(cè)上的極反射器場以及位于接收器的赤道側(cè)上的赤道反射器場。 各反射器場包括定位在大體沿東-西方向延伸的一個(gè)或多個(gè)平行相鄰的排中的反射器。各 場中的反射器設(shè)置成在太陽的白晝東-西向運(yùn)動期間將入射的太陽輻射反射至接收器并 被樞轉(zhuǎn)地驅(qū)動以在太陽的循環(huán)性白晝南-北向運(yùn)動期間保持入射的太陽輻射向接收器的 反射。赤道反射器場的一個(gè)或多個(gè)外側(cè)排中的反射器的焦距大于它們與接收器中的太陽輻 射吸收器的相應(yīng)距離。在第三方面，另一種太陽能收集器系統(tǒng)包括大體沿東_西方向延伸的高位的線性 接收器、位于接收器的極側(cè)上的極反射器場以及位于接收器的赤道側(cè)上的赤道反射器場。 各反射器場包括定位在大體沿東-西方向延伸的一個(gè)或多個(gè)平行相鄰的排中的反射器。各 場中的反射器設(shè)置成在太陽的白晝東-西向運(yùn)動期間將入射的太陽輻射反射至接收器并 被樞轉(zhuǎn)地驅(qū)動以在太陽的循環(huán)性白晝南-北向運(yùn)動期間保持入射的太陽輻射向接收器的 反射。接收器在極反射器場的方向上傾斜。在第四方面，一種太陽能收集器系統(tǒng)包括高位的線性接收器，該接收器包括太陽 輻射吸收器和對太陽輻射基本上透明的窗，以及位于接收器的相對側(cè)上的第一和第二反射 器場。各反射器場包括定位在大體平行于接收器延伸的一個(gè)或多個(gè)平行相鄰的排中的反射 器。各場中的反射器被設(shè)置和驅(qū)動成在太陽的白晝運(yùn)動期間保持入射的太陽輻射透過該窗 反射至吸收器。該窗包括防反射涂層，該涂層在不同于垂直入射、并選擇成最大化太陽能收 集器系統(tǒng)的年度太陽輻射收集效率的入射角度下具有最大的太陽輻射傳輸量。當(dāng)結(jié)合首先被簡要地描述的附圖參照以下對本發(fā)明的更詳細(xì)的描述時(shí)，本發(fā)明的 這些和其它實(shí)施例、特征和優(yōu)點(diǎn)對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將變得更加明顯。


圖1示意性地顯示了按照本發(fā)明的一個(gè)變型的線性菲涅爾反射器(“LFR”)太陽 能收集器系統(tǒng)的一部分，該系統(tǒng)具有單個(gè)接收器和位于接收器的北向和南向的反射器場。圖2顯示了圖1的LFR系統(tǒng)當(dāng)在如圖1所示的箭頭3的方向上觀察時(shí)的示意表示。圖3示出了反射器的有效面積、反射器的寬度與太陽輻射入射在反射器上的入射 角之間的關(guān)系。圖4示意性地顯示了與圖1中相同的LFR系統(tǒng)的一部分，但接收器在極反射器場 的方向上從水平傾斜。圖5顯示了前述圖中所示類型的示例性LFR系統(tǒng)的更詳細(xì)的表示，但具有兩個(gè)基 本上平行的接收器。圖6顯示了由撐桿支承并由不對稱的拉線穩(wěn)定的示例性接收器結(jié)構(gòu)的示意表示。圖7顯示了用于三個(gè)東-西向LFR陣列構(gòu)造的年度反射器面積效率與接收器傾斜 角度的關(guān)系的圖示。圖8A和8B顯示了示例性接收器結(jié)構(gòu)的示意表示，其中圖8B顯示了由圖8A中的圓圈A圍繞的接收器結(jié)構(gòu)的一部分。圖9A-9F顯示了另一示例性接收器結(jié)構(gòu)的示意表示，其中圖9A-9C顯示了局部透 視圖，圖9D顯示了橫截面圖，圖9E顯示了窗結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，而圖9F示出了接收器結(jié)構(gòu)的不對 稱孔口。
圖10顯示了接收器中的吸收器管之間的間隔的示例性構(gòu)造的示意圖。圖11A-11E顯示了通過接收器的示例性流體流動設(shè)置。圖12顯示了根據(jù)一個(gè)變型的反射器的透視圖。圖13顯示了根據(jù)另一變型的反射器的透視圖。圖14以放大的比例顯示了用于反射器的底座設(shè)置的一部分。圖15以放大的比例顯示了根據(jù)一個(gè)變型的反射器和用于該反射器的驅(qū)動系統(tǒng)的 一部分。
具體實(shí)施例方式以下詳細(xì)描述應(yīng)當(dāng)參照附圖閱讀，其中在全部不同的圖中相同的參考標(biāo)號指代相 同/相似的元件。不一定按比例繪制的附圖示出了選擇的實(shí)施例且并非意圖限制本發(fā)明的 范圍。詳細(xì)描述以舉例而非以限制的方式說明了本發(fā)明的原理。本說明書顯然將使本領(lǐng)域 技術(shù)人員能夠制造和利用本發(fā)明，并且描述了包括目前認(rèn)為是執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式在內(nèi) 的本發(fā)明的若干實(shí)施例、改型、變型、備選方案和用途。另外，必須注意的是，如本說明書和所附權(quán)利要求中所用的單數(shù)形式“一”、“一個(gè)” 和“該”包括多個(gè)指稱對象，除非上下文清楚地另外指出。同樣，術(shù)語“平行”意指“基本上平 行”并且包含與平行的幾何形狀稍稍偏離，而不要求例如平行的反射器排或文中所述的任 何其它平行裝置精確地平行。如文中所用的用語“大體沿東_西方向”意在表示在+/-45° 的容差內(nèi)垂直于地球旋轉(zhuǎn)軸線的方向。例如，在提及大體沿東-西方向延伸的一排反射器 時(shí)，意思是該反射器排在+/-45°的容差內(nèi)垂直于地球的旋轉(zhuǎn)軸線定位。本文公開了不對稱的東-西向LFR太陽能陣列/太陽能模塊、用于接收和捕獲LFR 太陽能陣列所收集的太陽輻射的接收器以及可用于LFR太陽能陣列中的反射器的實(shí)例和 變型。為了方便和清楚，以下在三個(gè)單獨(dú)標(biāo)題的部分中詳細(xì)描述不對稱的東_西向LFR陣 列、接收器和反射器。然而，這種詳細(xì)描述的組織方式并不意味著進(jìn)行限制。本文公開、本 領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知或以后開發(fā)的任何合適的接收器或反射器都可用于本文公開的不 對稱陣列中。此外，在合適的情況下，本文公開的接收器和反射器可用于本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員公知或以后開發(fā)的其它東-西向LFR太陽能陣列中，以及本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知或以 后開發(fā)的南-北向LFR太陽能陣列中。不對稱的東-西向LFR陣列其中包括接收器和大體沿東-西方向定向的反射器排的LFR太陽能陣列可具有不 對稱構(gòu)造，這種不對稱構(gòu)造是由于例如接收器的極側(cè)和赤道側(cè)上的反射器的不對稱(即， 不同)排數(shù)和/或接收器的相對側(cè)上的排之間的不對稱間隔造成的。如下所述，在一些變 型中，與對稱的東-西向LFR陣列或南-北向LFR陣列相比，此類不對稱性可提高不對稱的 東_西向陣列的性能。接下來在三個(gè)子部分中描述不對稱的排數(shù)、不對稱的排間隔以及不 對稱的東-西向LFR構(gòu)造的實(shí)例。不對稱的排數(shù)
參照圖1和2，示例性東-西向LFR太陽能陣列包括大體沿東-西方向延伸并定位 在兩個(gè)地面反射器場IOP和IOE之間的高位的接收器5。反射器場IOP位于接收器的極側(cè) (即，在北半球系統(tǒng)的情形中為北側(cè)N)，而反射器場IOE位于接收器的赤道側(cè)(即，在北半 球系統(tǒng)的情形中為南側(cè)S)。反射器場IOP和IOE分別包括平行相鄰的反射器排UP1-UPm 和平行相鄰的反射器排UE1-UEn，它們也大體沿東-西方向延伸。極反射器排以間隔15PX, X+1隔開，其中χ表示具體的排。例如，圖中標(biāo)出了間隔15PU。類似地，赤道排以間隔15ΕΧ, X+1隔開，圖中標(biāo)出了間隔ISE1,場IOP和IOE中的反射器設(shè)置和定位成在太陽沿箭頭20(圖2)所示方向的白晝 東-西向運(yùn)動期間將入射的太陽輻射(例如，射線13)反射至接收器5。另外，反射器被樞 轉(zhuǎn)地驅(qū)動以在太陽沿箭頭21 (圖1)所示的(上傾和下傾)方向的周期性白晝南_北向運(yùn) 動期間保持入射的太陽輻射反射至接收器5。本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，在一些情形中，用于具有基本上相同的反射器總排數(shù)M+N的 東-西向LFR陣列的最佳年度太陽輻射收集效率出現(xiàn)在其中極場IOP中的總排數(shù)M大于赤 道場IOE中的總排數(shù)N的構(gòu)造中。本發(fā)明人目前認(rèn)為，這種情況的出現(xiàn)是因?yàn)?，與赤道場 IOE中的放置成與接收器相距相似(或甚至更短)的反射器相比，極場IOP中的反射器在一 些情形中可提供顯著更大的有效反射器面積并在接收器產(chǎn)生更好地聚焦的圖像。參照圖1和3，具有寬度D并以在入射的射線13與垂直于反射器的軸線Z之間的入 射角度θ定向的反射器(例如，反射器12ΕΝ)所提供的有效反射器寬度d為d = DC0S(e)。 因而，反射器的有效面積隨著入射角度增加而減少。另外，例如諸如是像散的光學(xué)像差隨著 入射角度增加而增加。此類光學(xué)像差使反射器反射至接收器的太陽輻射的聚焦模糊，并因 而降低了收集效率。與沿東-西方向接近180°的角度相比，白晝太陽沿南_北方向移動經(jīng)過小于 90°的角度。因此，與南-北向LFR陣列形成對比，在每個(gè)白晝周期期間分配給反射器場 IOP和IOE(圖1)中的各反射器的總樞轉(zhuǎn)運(yùn)動小于45°。結(jié)果，用于極場IOP中的反射器 的入射角度總是大于用于赤道場IOE中的反射器的入射角度。本發(fā)明人已經(jīng)意識到，進(jìn)一 步的結(jié)果是，極場中的反射器與定位成距離接收器相同距離處的赤道場中的相同反射器相 比將具有更大的有效面積并在接收器產(chǎn)生更好的聚焦。本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，可利用這些效果 通過在極場中放置比赤道場中更多的反射器排來增加?xùn)|-西向LFR太陽能陣列中的光線收 集效率。由于在東-西向LFR陣列中在接收器的極側(cè)上比在赤道側(cè)上放置更多反射器總排 數(shù)而引起的收集效率的提高可在一定程度上由于因此形成的與接收器相距更長距離的反 射器數(shù)量的增加和由于赤道排間隔靠近的可能性而被抵消(以下在“不對稱的間隔”部分 中描述)。隨著反射器與接收器之間的距離增加，反射器所需的焦距以及因此在接收器處的 聚焦圖像的尺寸也增加。例如如果聚焦光斑大于接收器，則這可降低收集效率。另外，反射 器之一反射至接收器的光線形成的在水平定向的接收器表面(例如，透明窗)上的入射角 度隨著反射器與接收器之間的距離的增加而增加。這可增加由于在接收器處的反射所引起 的收集的光線的損失。從而，赤道場中的反射器的最佳排數(shù)通常(但不一定)大于零。由于在東-西向LFR陣列中在接收器的極側(cè)上比在赤道側(cè)上放置更多反射器的 總排數(shù)而引起的收集效率的提高還可受接收器定位的高度、接收器從水平方向的定向(傾斜)和陣列所處的緯度(從赤道向北或向南的角向距離)的影響。一般而言，因此形成的 收集效率的提高預(yù)期隨緯度而增加并且對于較矮的接收器比對于較高的接收器更加明顯。 可通過使接收器從水平方向以角度φ (圖4)傾斜以面向極反射器場而進(jìn)一步增加收集效 率。沿極方向傾斜接收器可進(jìn)一步增加極場中的反射器的最佳排數(shù)。不對稱的排間隔再次參照圖1，本發(fā)明人已另外意識到，由于陣列的大體東-西定向，赤道反射器 場IOE中的反射器將總是布置成與水平方向成一定角度，該角度比極反射器場IOP中的反 射器的該角度更尖銳。因此，遮擋赤道場IOE中的反射器的可能性將比可應(yīng)用于極場IOP 中的反射器的可能性小。這允許赤道排的間隔比極排小，因而致使總場面積相對于其中反射器排以對稱間 隔設(shè)置在接收器周圍的陣列——如在典型的南-北向LFR系統(tǒng)中——所需的總場面積減 小。同時(shí)，由于在赤道場IOE中反射器的接近水平布置及其容許的反射器排的密排，赤道反 射器排可定位成比南-北向LFR陣列中的相應(yīng)排或極場IOP中的相應(yīng)排更靠近接收器，因 而減小了聚焦的圖像尺寸并且減少了在接收器處的輻射溢漏。本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，可利用這 些效果通過不對稱地間隔開接收器的相對側(cè)上的反射器排來增加?xùn)|-西向LFR太陽能陣列 中的年度太陽輻射收集效率。在一些變型中，接收器的相對側(cè)上的排可有利地不對稱地間隔開，例如通過保持 恒定的極排間隔15ΡΧ,Χ+1和恒定的赤道排間隔15ΕΧ,Χ+1，其中15ΡΧ,Χ+1 > 15ΕΧ,Χ+1 ；通過保持小 于所有極間隔15ΡΧ,Χ+1的恒定赤道間隔15ΕΧ,Χ+1，其中極間隔15ΡΧ,Χ+1隨著與接收器相距的距 離而增加；或通過使極排間隔15ΡΧ,Χ+1和赤道排間隔15ΕΧ,Χ+1都隨著與接收器相距的距離而 增加，其中赤道排間隔15ΕΧ,Χ+1小于相應(yīng)的(即，在相應(yīng)的排數(shù)之間)極排間隔15ΡΧ,Χ+1。更 一般而言，如文中所用的不對稱排間隔意圖包括其中接收器的相對側(cè)上的部分或全部相應(yīng) 的排未被對稱地間隔開的所有變型。在一些變型中，不對稱的間隔可致使部分或全部赤道 排定位成比相應(yīng)的極排更靠近接收器。由于不對稱地間隔開接收器的相對側(cè)上的反射器排引起的收集效率的提高可受 接收器定位的高度、接收器從水平方向的定向(傾斜)和陣列所處的緯度(從赤道向北或 向南的角向距離)影響。一般而言，因此形成的收集效率的提高預(yù)期隨著緯度增加并且對 于較矮的接收器比對于較高的接收器更加明顯。在一些變型中，本文公開的東-西向LFR陣列——其中接收器的相對側(cè)上的反射 器排如上所述不對稱地間隔開——可實(shí)現(xiàn)大于約70%、大于約75%或大于約80%的反射 器與地面面積比率。受讓人為Solar Heat and Power Pty有限公司的在2007年8月27日提交的題 為“具有東-西向延伸的線性反射器的能量收集系統(tǒng)(EnergyCollection System Having
East-West Extending Linear Reflectors) ”的國際專利申請No. PCT_中進(jìn)一步描述
了不對稱的排間隔，其中David Mills和Peter Le Lievre為發(fā)明人，通過引用將其全文結(jié) 合于本文中。示例性陣列構(gòu)造現(xiàn)參照圖5，前圖所示類型的另一示例性LFR系統(tǒng)包括極反射器場10P和赤道反射器場10E，這些反射器場包括大體沿東-西方向延伸的在平行的排中對齊(以及，例如互相連接)的反射器12a。另外，該示例性LFR系統(tǒng)包括兩個(gè)平行的接收器5，各接收器由對齊 的(以及，例如互相連接的)接收器結(jié)構(gòu)5a構(gòu)成。反射器12a可成排或單獨(dú)地被全部或部 分驅(qū)動以跟蹤太陽的運(yùn)動。反射器12a定向成以參照前圖所述的方式將入射的輻射反射至 各個(gè)接收器5。完整的LFR系統(tǒng)可占據(jù)例如約5X IOm2至約25X 106m2的地面面積?？蓪D5所 示的系統(tǒng)視為具有相鄰和彼此平行設(shè)置的多個(gè)接收器的更大的LFR系統(tǒng)的僅一部分。反射器12a可為本文所述(例如，在下文“反射器”部分中)、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 公知或以后開發(fā)的任何合適的反射器。合適的反射器可包括例如國際專利申請?zhí)枮镻CT/ AU2004/000883和PCT/AU2004/000884中公開的那些，通過引用將二者全文結(jié)合于本文中。合適的反射器可具有例如提供大致直線聚焦的圓形或拋物線形截面，并且可具有 例如約10至約25米的焦距(即，對于具有圓形截面的反射器而言為約20米至約50米的 曲率半徑)。在一些變型中，反射器的焦距大致與從反射器至接收器的距離匹配。在其它變 型中，反射器的焦距比從反射器至接收器的距離長約5%至約20%，或約5%至15%，或約 10%至約15%。本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，東-西向LFR太陽能陣列的太陽輻射收集效率可通過利 用具有此類大于與接收器相距的距離的焦距的反射器來提高，特別是對于距離接收器最遠(yuǎn) 的赤道排而言是這樣。采用此方式可提高外面的赤道排的收集效率例如超過5%。反射器12a可具有例如約10米至約20米的長度和約1米至約3米的寬度。然而， 可使用任何合適的反射器尺寸。在一個(gè)變型中，反射器12a具有約12米的長度和約2米的 寬度。在另一變型中，反射器12a具有約16米的長度和約2米的寬度。各反射器排12P、12E和各接收器5可具有例如約200至約600米的總體長度。然 而，可使用任何合適的排和/或接收器長度。在一些變型中，一排中相鄰的反射器的組互相 連接以形成由一個(gè)或多個(gè)馬達(dá)共同驅(qū)動的排段。此類排段可包括例如2、4、6個(gè)或任何合適 數(shù)量的反射器。接收器5可為本文所述(例如，在下文“接收器”部分中)、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 公知或以后開發(fā)的任何合適的接收器。適當(dāng)?shù)慕邮掌骺砂ɡ鐕H專利申請?zhí)枮镻CT/ AU2005/000208中公開的那些，通過引用將其全文結(jié)合于本文中。接收器5可為例如吸收入 射的太陽輻射并將其轉(zhuǎn)換成電能的光電接收器，或吸收入射的太陽輻射以加熱通過接收器 的工作流體或熱交換流體的熱接收器。接收器5可具有例如如圖1和5中所示的水平定向 (例如，水平定向的孔口和/或吸收器)，或例如如圖4中所示的傾斜定向(例如，向極反射 器場或赤道反射器場傾斜的孔口和/或吸收器)。適當(dāng)?shù)慕邮掌骺删哂欣缇哂屑s0. 3米 至約1米的寬度(即，垂直于接收器的長軸線)或任何其它合適的寬度的吸收器(例如，管 或平板的組)。接收器5可任選地由例如如圖5中所示的互相連接的接收器結(jié)構(gòu)5a形成。接收 器結(jié)構(gòu)5a可具有例如約8米至約20米的長度和約0. 5米至約1. 5米的總體寬度。接收器5通?？砷g隔開例如20至35米，但可使用任何合適的接收器間隔。接收器可由例如如圖5和圖6中所示的撐桿22支承，使得例如將它們的吸收器定位在反射器上 方約10米至約20米的高度處。此類撐桿可由例如如圖5中所示的錨固在地面上的拉線23 保持。本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，使用不對稱的拉線(即，至少兩個(gè)不同長度的拉線)——諸如例如 圖6中所示的拉線23P、23E——可有利地克服擺動而穩(wěn)定撐桿22和接收器15。此類穩(wěn)定歸因于不同長度的拉線向撐桿/接收器結(jié)構(gòu)提供了不同的共振頻率。不同的共振彼此耦合 和抑制。盡管圖5所示的示例性陣列在各極反射器場IOP和赤道反射器場IOE中具有相等 的反射器排數(shù)(即，6排)，其它變型可在極反射器場和赤道反射器場中包括不同的排數(shù)，并 且可包括比所示的每個(gè)接收器總計(jì)12排多或少的排數(shù)。在一個(gè)實(shí)例中，每個(gè)接收器具有10 個(gè)相關(guān)的反射器排，其中極場中為6排而赤道場中為4排。在另一實(shí)例中，每個(gè)接收器具有 10個(gè)相關(guān)的反射器排，其中極場中為7排而赤道場中為3排。在另一實(shí)例中，每個(gè)接收器具 有12個(gè)相關(guān)的反射器排，其中極場中為8排而赤道場中為4排。在另一實(shí)例中，每個(gè)接收 器具有14個(gè)相關(guān)的反射器排，其中極場中為9排而赤道中場為5排。在再一實(shí)例中，每個(gè) 接收器具有14個(gè)相關(guān)的反射器排，其中極場中為10排而赤道場中為4排。一般而言，可使 用任何合適的總排數(shù)以及在極場與赤道場之間的排的任何合適的分布。雖然圖5所示的示例性陣列中的反射器排在極場IOP和赤道場IOE中隔開均勻的 間隔，但在其它變型中，間隔可以以任何上述的方式不對稱。一般而言，極反射器場和赤道 反射器場中不對稱的排數(shù)的任何合適的組合可與任何合適的不對稱的排間隔相結(jié)合地使 用。另外，極反射器場和赤道反射器場中任何合適的不對稱的排數(shù)可與對稱的排間隔一起 使用。同樣，極反射器場和赤道反射器場中任何合適的對稱的(即，相等)排數(shù)可與任何合 適的不對稱的排間隔一起使用。如以上指出的，在一些變型中，使接收器向極反射器場傾斜進(jìn)一步增加了太陽輻 射收集效率。在一些變型中，接收器向極場傾斜成例如與水平方向成約5°至約35°、約 10°至約30°、約15°至約30°或約15°至約20°的角度。圖7顯示了通過三個(gè)不同的陣列構(gòu)造的射線跟蹤計(jì)算產(chǎn)生的年度太陽輻射收集 效率與接收器傾斜角度的關(guān)系的三條曲線。曲線ClO顯示了對于具有總計(jì)10排反射器的陣 列的結(jié)果，曲線C12顯示了對于具有12排反射器的陣列的結(jié)果，而曲線C14顯示了對于具 有14排反射器的陣列的結(jié)果。對每個(gè)傾斜角度確定反射器排的最佳分布。例如，在15°， ClO陣列具有3個(gè)赤道排，C12陣列具有4個(gè)赤道排，而C14陣列具有5個(gè)赤道排。例如，在 20°，ClO陣列具有3個(gè)赤道排，C12陣列具有4個(gè)赤道排，而C14陣列具有4個(gè)赤道排。在 計(jì)算中，所有反射器排約寬2. 3米，吸收器具有約0. 60米的寬度且位于反射器上方約15米 處，并且CIO、C12和C14陣列中的相同排相對于接收器具有相同位置。極排之間的間隔隨 著與接收器相距的距離而從對于前兩排中的鏡中心線之間的約為2. 7米的間隔增加至與 接收器相距第九排與第十排之間的約5. 2米。赤道排中的鏡中心線之間的間隔具有約2. 6 米的恒定值。如以上指出的，赤道反射器場與極反射器場之間的反射器排的最佳分布可隨著緯 度和其它因素變化。因此，此前所述的傾斜的接收器實(shí)例的意圖是進(jìn)行說明而不是進(jìn)行限 制。接收器在一些變型中，本部分中所述的接收器5和接收器結(jié)構(gòu)5a和5b可適合用于本文 所述的東-西向LFR太陽能陣列、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的東-西向和/或南-北向LFR 太陽能陣列和/或以后開發(fā)的東-西向或南-北向LFR太陽能陣列中。參照圖6、8A和8B，在一些變型中，接收器結(jié)構(gòu)5a包括倒置的槽24，其通?？捎刹讳P鋼板形成，且其如圖8最佳地示出具有縱向延伸的溝槽部分26和擴(kuò)口式側(cè)壁27，所述側(cè) 壁在它們的邊緣處限定了該倒置的槽的孔口的橫向?qū)挾?，從反射器入射的太陽輻射可?jīng)該 孔口進(jìn)入槽。在所示的變型中，槽24由側(cè)軌28和橫向跨接部件29支承并提供結(jié)構(gòu)完整性， 并且槽在頂部具有瓦楞狀的鋼頂蓬30，該頂蓬30由弓形結(jié)構(gòu)部件31承載。在所示的變型中，槽24與頂蓬30之間的空隙填充有隔熱材料32，通常為玻璃絨材 料，并且理想地填充有覆有反射性金屬層的隔熱材料。隔熱材料和反射性金屬層的作用是 阻止熱量從槽內(nèi)向上傳導(dǎo)和輻射。然而，可使用其它絕熱形式和構(gòu)造。設(shè)置有縱向延伸的窗25以將槽的側(cè)壁27互相連接。該窗由對太陽輻射基本上透 明的板材形成，且其用來在槽內(nèi)限定封閉的(保持熱的)縱向延伸的空腔33。窗25例如可 由玻璃形成。盡管窗25在圖6和圖8中被示為具有凸起的彎曲形狀，但這并不是必需的并 且在其它變型中窗25例如可以是平直的。在圖6、8和9中所示的接收器結(jié)構(gòu)中，設(shè)置縱向延伸的(例如，不銹鋼或碳鋼)吸 收器管34以輸送工作或熱交換流體(通常為水，或在吸熱后為水蒸汽或蒸汽)。吸收器管 的實(shí)際數(shù)量可變化以滿足特定的系統(tǒng)需求——假如各吸收器管具有比槽的側(cè)壁28之間的 槽孔口的尺寸小的直徑，并且接收器結(jié)構(gòu)通?？删哂屑s6個(gè)與約30個(gè)之間的被并排支承在 槽內(nèi)的吸收器管34。吸收器管直徑與槽孔口尺寸的實(shí)際比率可變化以滿足系統(tǒng)需求，但為了表示該比 率的數(shù)量級，其通?？稍诩s0.01 1.00至約0.1 1.00的范圍內(nèi)。各吸收器管34可具 有例如約25毫米至約160毫米的外徑。在一個(gè)變型中，吸收器管具有約33mm的外徑。在 另一變型中，吸收器管具有約60mm的外徑。在上述設(shè)置下，與聚集槽中的單管吸收器相比，多個(gè)吸收器管34可有效地模擬平 板式吸收器。就從吸收器管的上部未被輻照的圓周部分的降低的散熱水平而言，這提供了 增加的操作效率。此外，通過以上述方式將吸收器管定位在倒置的槽中，各吸收器管僅下側(cè) 部分被入射的輻射輻照，這保證了在水上方輸送蒸汽的吸收器管中的有效的熱吸收。在所示的變型中，吸收器管34由在倒置的槽的溝槽部分26的側(cè)壁36之間垂直地 延伸的一系列平行的支承管35自由支承，并且支承管35可由套管(spigot) 37承載以旋轉(zhuǎn) 移動。這種設(shè)置適應(yīng)了吸收器管的膨脹和單獨(dú)的管的相對膨脹。盤形間隔件38由支承管 35支承并用來保持吸收器管34成間隔開的關(guān)系。也可使用其它用于將吸收器管支承在倒 置的槽中的設(shè)置。在一些變型中，各吸收器管34可被覆涂有吸收太陽能的涂層。該涂層可包括例如 在大氣中的高溫條件下保持穩(wěn)定的太陽光譜選擇性表面涂層，或例如在高溫條件下在空氣 中穩(wěn)定的黑色涂料。在一些變型中，太陽光譜選擇性涂層為美國專利No. 6，632，542或美國 專利No. 6，783，653中公開的涂層，通過引用將二者全文結(jié)合于本文中。在一個(gè)變型中，接收器結(jié)構(gòu)5a具有約12米的長度和約1. 4米的總體寬度。在其 它變型中，該長度可為例如約10米至約20米，而該寬度可為例如約1米至約3米?，F(xiàn)參照圖9A-9E，另一示例性接收器結(jié)構(gòu)5b包括倒置的槽24，其例如由不銹鋼板 形成并具有與上述接收器結(jié)構(gòu)5a中的那些相似的縱向溝槽部分26和側(cè)壁27。在接收器結(jié) 構(gòu)5b中，槽24由縱向部件60a-60c和弓形件62支承并提供結(jié)構(gòu)完整性?？v向部件60a-60c 和弓形件62可例如由管鋼形成并例如焊接在一起以形成大致半圓柱形框架64。槽24進(jìn)一步由跨接框架24的橫向跨接部件66支承并提供結(jié)構(gòu)完整性。使用例如膠水將例如鍍鋅鋼的平滑外殼68附裝在框架64上。平滑外殼68提供了低的風(fēng)廓線(wind profile)并不沾 水和雪，并因而可降低接收器結(jié)構(gòu)5b的結(jié)構(gòu)要求(例如，強(qiáng)度、剛度)并減少濕氣進(jìn)入接收 器的機(jī)會。槽24與外殼68之間的空隙可填充有隔熱材料32，其可為與以上關(guān)于接收器結(jié)構(gòu) 5a所述相同或相似的材料且其提供在那里所述的功能?？v向延伸的窗25由槽隙70和橫檔72支承，以使槽24的側(cè)壁27互相連接并在槽 內(nèi)形成封閉的保持熱的空腔33。窗25例如可由玻璃形成。槽隙70和橫檔72限定了從LFR 陣列的反射器入射的太陽輻射可經(jīng)其進(jìn)入槽24的孔口的橫向?qū)挾?。隨未被過濾的流入空氣進(jìn)入空腔33的灰塵可沉積在窗25上并降低其對太陽輻射 的透明度。為了減少這種危險(xiǎn)，在一些變型中，例如將諸如玻璃纖維繩的襯墊材料設(shè)置在槽 隙70與窗25之間以及橫檔72與窗25之間，以改善窗密封性并從而減少在窗的邊緣周圍 流入槽中的空氣和灰塵。任選地或另外，可選的層流空氣管74可提供跨窗25的內(nèi)側(cè)的空 氣層流，以保持其免受灰塵而不會在空腔33中形成可能增加從空腔33的熱損失的顯著的 對流氣流。同時(shí)，外殼66或接收器結(jié)構(gòu)5b的端蓋(未示出)中可設(shè)有通氣孔，以通過從流 入空腔33中的空氣過濾灰塵的材料(例如，隔熱材料32)提供從接收器結(jié)構(gòu)5b外側(cè)向空 腔33的阻力相對較低的空氣流動路徑。此類低阻力路徑可抑制未被過濾的空氣經(jīng)其它開 口進(jìn)入空腔33中?，F(xiàn)特別參照圖9C和9E，窗25可包括沿接收器結(jié)構(gòu)5b的長度以重疊方式定位的多 個(gè)透明(例如，玻璃)窗格25a。這種設(shè)置提供了對空氣流入的比較有效的密封，同時(shí)還吸 納了窗格的熱膨脹。重疊的窗格25a可在它們的重疊部分被例如作用在它們的外緣的夾持 件(未示出)夾持在一起。任選地或另外，窗25可包括沿橫向(即，垂直于接收器的長軸 線)以重疊方式定位的多個(gè)板。與接收器結(jié)構(gòu)5a相似，提供有縱向延伸的(例如，不銹鋼或碳鋼)吸收器管34以 輸送要被所吸收的太陽輻射加熱的工作流體或熱交換流體。吸收器管34可被滾轉(zhuǎn)的支承 管35自由支承在槽24內(nèi)，以在使用期間吸納吸收器管的膨脹。也可使用其它用于支承吸 收器管的設(shè)置。吸收器管的直徑和它們的直徑與槽孔口的比率例如可與以上關(guān)于接收器結(jié) 構(gòu)5a所述的相同。吸收器管34例如可如上所述覆涂有太陽光譜選擇性涂層?？墒褂美缤咕?6將兩個(gè)或更多接收器結(jié)構(gòu)5b端對端對齊和聯(lián)接以形成隨后被 如上所述地利用的延長的接收器結(jié)構(gòu)5?？稍诮雍系慕邮掌鹘Y(jié)構(gòu)5b之間提供襯墊以在接合 處減少空氣和相關(guān)灰塵的流入。在一些變型中，接收器結(jié)構(gòu)5b(或5a)被接合在(例如3 個(gè))接收器結(jié)構(gòu)的組中，這些組然后被彼此接合以在相鄰組中的吸收器管之間利用柔性聯(lián) 接件形成延長的接收器5。此類設(shè)置可在使用期間吸納吸收器管的熱膨脹。再次參照圖9D以及圖9F，槽24的孔口如以上指出的由槽隙70和橫檔72限定。 在所示的變型中，這樣限定的孔口沿極反射器場的方向相對于槽偏離中心定位，并從而容 納LFR陣列構(gòu)造，其中極反射器場比赤道反射器場更遠(yuǎn)離接收器延伸。在此類變型中，接收 器和反射器場通常被設(shè)置成使得最遠(yuǎn)離接收器的赤道反射器排12En的外緣所反射的射線 以最大角度α E入射，該射線可由此入射在最靠近反射器排12En的吸收器管上，并且使得最 遠(yuǎn)離接收器的極反射器排12PM的外緣所反射的射線以最大角度α ρ入射，該射線可由此入射在最靠近反射器排12Pm的吸收器管上。圖9D和9F中所示的不對稱孔口還可提供這樣的優(yōu)點(diǎn)，即，允許通過經(jīng)孔口從極側(cè) 插入窗25而將窗25 (例如，窗格25a)裝載在接收器結(jié)構(gòu)5b中?，F(xiàn)參照圖10，可有利地在吸收器結(jié)構(gòu)(例如，吸收器結(jié)構(gòu)扭、5h)中的吸收器管34 之間提供空間(例如，空間A1-A3)以吸納吸收器管的熱膨脹和移動。然而，此類空間可允許 從LFR陣列反射至吸收器管的太陽輻射經(jīng)過吸收器管之間并因此降低太陽輻射收集效率。 在一些變型中，通過將吸收器管之間的空間設(shè)定成使得從最靠近接收器的反射器排的最靠 近邊緣(例如，從鏡12P1的內(nèi)緣)反射的太陽射線與相鄰的吸收器管相切而將吸收器管間 隔開卻不會降低收集效率。如果接收器各側(cè)上的最靠近的反射器排定位在與接收器相距相 同的距離處，則這種方法將形成吸收器管之間的變化的空間，其中外側(cè)的吸收器管之間的 空間小于內(nèi)側(cè)的吸收器管之間的空間?？赏ㄟ^使用均勻間隔來簡化吸收器管 的間隔，該均 勻間隔等于通過這種方法為所有吸收器管對所確定的最小的此類空間。再次參照圖8A和9D，例如，在一些變型中，接收器結(jié)構(gòu)5a或5b的窗25被覆涂有 防反射涂層以減少由于窗反射入射的太陽輻射而引起的損失。防反射涂層一般被選擇成最 優(yōu)化以特定入射角度左右的角度入射的光線的傳輸。在一些變型中，最優(yōu)化窗25上的防反 射涂層的入射角度被選擇成最大化接收器結(jié)構(gòu)為其一部分的LFR陣列的年度太陽能收集 器效率?？墒褂美鏛FR陣列的射線跟蹤模型完成此類選擇。在一些變型中，通過反射器結(jié)構(gòu)5a或5b中的吸收器管34的流體流可為平行的單 向流。然而，也可使用其它流動設(shè)置。附圖的圖IlA以圖表方式顯示了用于控制進(jìn)入和通過 接收器的四個(gè)成一線的接收器結(jié)構(gòu)15a的熱交換流體的流動的一個(gè)示例性流動控制設(shè)置。 如圖所示，各流體管線34A、34B、34C和34D代表如前圖中所示的吸收器管34中的四個(gè)。在圖1IA所示的控制狀態(tài)下，流入的熱交換流體首先沿著前進(jìn)管線34A被引導(dǎo)、沿 著返回管線34B被引導(dǎo)、沿著前進(jìn)管線34C被引導(dǎo)且最后沿著返回管線34D被引導(dǎo)并從其 離開。這使得溫度較低的流體被引導(dǎo)通過沿著倒置的槽的邊緣定位的管，并且當(dāng)輻射被集 中在倒置的槽的中心區(qū)域上時(shí)減少了相應(yīng)形成的散射。在一些變型中，可設(shè)有控制裝置39 以便能夠?qū)峤粨Q流體的引導(dǎo)進(jìn)行選擇性的控制。可建立任選的流體流動條件以滿足負(fù)荷要求和/或主導(dǎo)的環(huán)境條件，并且可通過 封閉選定的吸收器管來有效地提供可變孔口的接收器結(jié)構(gòu)。因而，可通過以圖IlB至IlD 中所示的任選方式控制熱交換流體的引導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)各接收器結(jié)構(gòu)以及從而整個(gè)接收器的有 效吸收孔口的變化。圖IlE顯示了通過接收器5的示例性流體流動設(shè)置，其中10個(gè)平行的吸收器管34 通過集管82在接收器的一端流體連通。在本例中，低溫?zé)峤粨Q或工作流體經(jīng)外側(cè)吸收器管 34E和34P流入至集管82，并且然后由集管82在內(nèi)側(cè)吸收器管34G-34N之間進(jìn)行分配，流 體沿著所述內(nèi)側(cè)吸收器管在回流路徑中回流至接收器5以在更高的溫度下離開。如圖IlA 中所示，這種構(gòu)造可減少由于從吸收器管的輻射而引起的熱損失。另外，這種向下-返回構(gòu) 造允許在集管端部吸納吸收器管的熱膨脹——例如通過允許集管在吸收器管隨著溫度改 變而改變長度時(shí)隨它們一起移動。反射器在一些變型中，本部分中所述的反射器12a和12b可適合用于本文公開的東-西向LFR太陽能陣列、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的東_西向和/或南-北向LFR太陽能陣列 和/或以后開發(fā)的東-西向或南_北向太陽能陣列中。參照圖12，在一些變型中，反射器12a包括反射器元件41安裝在其上的承載結(jié)構(gòu) 40。該承載結(jié)構(gòu)本身包括細(xì)長板狀平臺42，其由骨架結(jié)構(gòu)43支承。該框架結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)箍 狀端部部件44。部件44在大致與反射器元件41的中心縱向延伸軸線重合的旋轉(zhuǎn)軸線上緩動并繞 著該旋轉(zhuǎn)軸線延伸。該旋轉(zhuǎn)軸線不必與反射器元件的縱向軸線精確地重合，但兩個(gè)軸線理 想地至少彼此鄰近。就反射器的整體尺寸而言，平臺42例如長約10米至約20米，且端部部件14的直 徑大致為兩米。在一些變型中，平臺42長約12米。在一些其它變型中，平臺42長約16米。平臺42包括瓦楞狀金屬面板，反射器元件41被支承在瓦楞部的頂點(diǎn)。瓦楞部平 行于反射器元件41的縱向軸線的方向延伸，平臺42由例如骨架結(jié)構(gòu)43的六個(gè)橫向框架部 件45承載。端部的橫向框架部件45有效地包括箍狀端部部件44的直徑部件。橫向框架部件45包括矩形中空截面鋼部件，且它們都形成有彎曲部，使得當(dāng)平臺 42被固定在框架部件45上時(shí)致使平臺沿垂直于反射器元件41的縱向軸線的方向凹陷地 (當(dāng)在圖12中從上方觀察時(shí))彎曲。當(dāng)反射器元件41被固定在平臺42上時(shí)被分配相同的 曲率。橫向框架部件45的曲率半徑為例如約20至約50米。承載結(jié)構(gòu)40的骨架結(jié)構(gòu)43還包括矩形中空截面鋼脊部部件46，其與端部部件44 互相連接，由管鋼撐桿47制成的空間框架將各橫向框架部件45的相對端部區(qū)域連接至脊 部部件46。這種骨架設(shè)置連同平臺42的瓦楞狀結(jié)構(gòu)為組合的承載結(jié)構(gòu)41提供了高度的抗 扭剛度?，F(xiàn)參照圖13，在另一變型中，反射器12b具有與反射器12a基本上相似的結(jié)構(gòu)，但 另外包括位于箍狀端部部件44內(nèi)的徑向輻條(sp0ke)84。輻條84附裝并在箍狀端部部件 與端部的一個(gè)橫向框架部件45之間延伸，并且還附裝在脊部46的一端上。反射器12a、12b的箍狀端部部件44由例如槽型截面鋼形成，使得各端部部件設(shè)有 U形圓周部分，并且如圖14中所示，各部件44被支承以在包括兩個(gè)間隔開的輥?zhàn)?8的安裝 結(jié)構(gòu)上旋轉(zhuǎn)。輥?zhàn)?8定位成在相應(yīng)端部部件44的槽型截面內(nèi)循路而行，并且輥?zhàn)?8使得 承載結(jié)構(gòu)40能繞著與反射器元件41的縱向軸線大致重合的旋轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動(即，旋轉(zhuǎn))。還如圖8中所示，壓制輥?zhàn)?8a位于支承輥?zhàn)?8附近并定位在相關(guān)的端部部件44 內(nèi)以在不利的天氣條件下防止反射器升高。提供有驅(qū)動系統(tǒng)——其一個(gè)變型在圖15中示出——以向承載結(jié)構(gòu)40并從而向反 射器元件41提供驅(qū)動。驅(qū)動系統(tǒng)包括例如電馬達(dá)49，其具有通過減速傳動裝置51耦合至 鏈輪齒50的輸出軸。鏈輪齒50與鏈條52嚙合，通過該鏈條將驅(qū)動引導(dǎo)至承載結(jié)構(gòu)40。鏈 條52在端部部件44之一的槽型截面的外壁53的周邊周圍延伸并固定在其上。也就是說， 附貼在端部部件上的鏈條52有效地形成鏈輪齒50與其嚙合的傳動輪類型。在另一變型中，驅(qū)動鏈條在端部部件的槽型截面內(nèi)在彼此相鄰的部位處將其端部 固定在端部部件44上。鏈條的其余部分形成通過槽型結(jié)構(gòu)在端部部件44的一部分周圍、 并從此處延伸至鏈輪齒——諸如在圖15中示出的鏈輪齒50——且在其周圍延伸的環(huán)。鏈 輪齒被電馬達(dá)通過合適的減速傳動裝置雙向驅(qū)動。這種設(shè)置允許反射器的大約270°的雙向旋轉(zhuǎn)，并從而有利于LFR陣列中的反射器進(jìn)行太陽跟蹤。再次參照圖12和13，反射器元件41例如通過將多個(gè)玻璃鏡41a抵接在一起而形 成?？刹捎霉枘z密封劑來密封鏡周圍及其間的間隙并最小化大氣損壞鏡的后鍍銀面的可能 性?？赏ㄟ^例如聚氨酯粘合劑將鏡固定在平臺12的峰部上。在一些變型中，鏡具有0. 003m 的厚度，并且因而它們可容易地在原位被彎曲以匹配支承平臺42的曲率。根據(jù)需要，可將兩個(gè)或多個(gè)上述反射器線性地定位在一排中并且通過箍狀端部部 件44彼此連接。在此類設(shè)置中，可采用單個(gè)驅(qū)動系統(tǒng)來向多個(gè)反射器提供驅(qū)動。
本公開內(nèi)容是說明性的而不是限制性的。根據(jù)本公開內(nèi)容，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員 來說，更多改型將變得顯而易見，并且這些改型將落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。通過引用將 本說明書中引用的所有公開文獻(xiàn)和專利申請全文結(jié)合于本文中，視同各單獨(dú)的公開文獻(xiàn)或 專利申請被明確地和單獨(dú)地在本文中提出。
權(quán)利要求
一種太陽能收集器系統(tǒng)，包括大體沿東-西方向延伸的高位的線性接收器；位于所述接收器的極側(cè)上的極反射器場；以及位于所述接收器的赤道側(cè)上的赤道反射器場；其中，每個(gè)所述反射器場包括定位在大體沿東-西方向延伸的一個(gè)或多個(gè)平行相鄰的排中的反射器，每個(gè)所述場中的所述反射器被設(shè)置成在太陽的白晝東-西向運(yùn)動期間將入射的太陽輻射反射至所述接收器并被樞轉(zhuǎn)地驅(qū)動以在太陽的循環(huán)性的白晝南-北向運(yùn)動期間保持所述入射的太陽輻射向所述接收器的反射，所述極反射器場包括比所述赤道反射器場多的反射器排。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的太陽能收集器系統(tǒng)，其特征在于，所述接收器包括光電裝置，所述 光電裝置吸收由所述反射器反射至該光電裝置的太陽輻射并將所述太陽輻射轉(zhuǎn)換成電能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的太陽能收集器系統(tǒng)，其特征在于，所述接收器包括吸收器，所述吸 收器吸收由所述反射器反射至該吸收器的太陽輻射以加熱工作流體或熱交換流體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的太陽能收集器系統(tǒng)，其特征在于，所述接收器的相對側(cè)上的反射 器排不對稱地間隔開。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的太陽能收集器系統(tǒng)，其特征在于，所述接收器包括吸收器，所述吸 收器吸收由所述反射器反射至該吸收器的太陽輻射以加熱工作流體或熱交換流體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的太陽能收集器系統(tǒng)，其特征在于，所述接收器在所述極反射器場 的方向上傾斜。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的太陽能收集器系統(tǒng)，其特征在于，所述赤道反射器場的一個(gè)或多 個(gè)外側(cè)排的焦距大于它們與所述接收器中的太陽輻射吸收器的相應(yīng)距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的太陽能收集器系統(tǒng)，其特征在于，所述接收器包括窗，所述反射器 所反射的太陽輻射透過所述窗被引導(dǎo)至所述接收器，所述窗包括防反射涂層，所述涂層在 最大化所述太陽能收集器系統(tǒng)的年度太陽輻射收集效率的入射角度下具有最大的太陽輻 射傳輸量。
9.一種太陽能收集器系統(tǒng)，包括大體沿東-西方向延伸的高位的線性接收器；位于所述接收器的極側(cè)上的極反射器場；以及位于所述接收器的赤道側(cè)上的赤道反射器場；其中，每個(gè)所述反射器場包括定位在大體沿東_西方向延伸的一個(gè)或多個(gè)平行相鄰的 排中的反射器，每個(gè)所述場中的所述反射器被設(shè)置成在太陽的白晝東-西向運(yùn)動期間將入 射的太陽輻射反射至所述接收器并被樞轉(zhuǎn)地驅(qū)動以在太陽的循環(huán)性的白晝南-北向運(yùn)動 期間保持所述入射的太陽輻射向所述接收器的反射，所述赤道反射器場的一個(gè)或多個(gè)外側(cè) 排中的所述反射器的焦距大于它們與所述接收器中的太陽輻射吸收器的相應(yīng)距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的太陽能收集器系統(tǒng)，其特征在于，所述接收器包括光電裝置，所 述光電裝置吸收由所述反射器反射至該光電裝置的太陽輻射并將所述太陽輻射轉(zhuǎn)換成電 能。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的太陽能收集器系統(tǒng)，其特征在于，所述接收器包括吸收器，所述 吸收器吸收由所述反射器反射至該吸收器的太陽輻射以加熱工作流體或熱交換流體。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的太陽能收集器系統(tǒng)，其特征在于，所述極反射器場包括比所述赤 道反射器場多的反射器排。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的太陽能收集器系統(tǒng)，其特征在于，所述接收器的相對側(cè)上的反 射器排不對稱地間隔開。
14.一種太陽能收集器系統(tǒng)，包括大體沿東_西方向延伸的高位的線性接收器；位于所述接收器的極側(cè)上的極反射器場；以及位于所述接收器的赤道側(cè)上的赤道反射器場；其中，每個(gè)所述反射器場包括定位在大體沿東-西方向延伸的一個(gè)或多個(gè)平行相鄰的 排中的反射器，每個(gè)所述場中的所述反射器被設(shè)置成在太陽的白晝東-西向運(yùn)動期間將入 射的太陽輻射反射至所述接收器并被樞轉(zhuǎn)地驅(qū)動以在太陽的循環(huán)性的白晝南-北向運(yùn)動 期間保持所述入射的太陽輻射向所述接收器的反射，所述接收器在所述極反射器場的方向 上傾斜。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的太陽能收集器系統(tǒng)，其特征在于，所述接收器包括光電裝置，所 述光電裝置吸收由所述反射器反射至該光電裝置的太陽輻射并將所述太陽輻射轉(zhuǎn)換成電 能。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的太陽能收集器系統(tǒng)，其特征在于，所述接收器包括吸收器，所述 吸收器吸收由所述反射器反射至該吸收器的太陽輻射以加熱工作流體或熱交換流體。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的太陽能收集器系統(tǒng)，其特征在于，所述極反射器場包括比所述 赤道反射器場多的反射器排。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的太陽能收集器系統(tǒng)，其特征在于，所述接收器的相對側(cè)上的反 射器排不對稱地間隔開。
19.一種太陽能收集器系統(tǒng)，包括高位的線性接收器，其包括太陽輻射吸收器和窗；以及位于所述接收器的相對側(cè)上的第一和第二反射器場；其中，每個(gè)反射器場包括定位在大體平行于所述接收器延伸的一個(gè)或多個(gè)平行相鄰的 排中的反射器，每個(gè)所述場中的所述反射器被設(shè)置和驅(qū)動以在太陽的白晝運(yùn)動期間保持入 射的太陽輻射透過所述窗向所述接收器的反射，所述窗包括防反射涂層，所述涂層在最大 化所述太陽能收集器系統(tǒng)的年度太陽輻射收集效率的入射角度下具有最大的太陽輻射傳湘里。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的太陽能收集器系統(tǒng)，其特征在于，所述接收器包括光電裝置，所 述光電裝置吸收由所述反射器反射至該光電裝置的太陽輻射并將所述太陽輻射轉(zhuǎn)換成電 能。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的太陽能收集器系統(tǒng)，其特征在于，所述接收器包括吸收器，所述 吸收器吸收由所述反射器反射至該吸收器的太陽輻射以加熱工作流體或熱交換流體。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的太陽能收集器系統(tǒng)，其特征在于，所述線性接收器和所述反射 器排大體沿東_西方向延伸。
23.根據(jù)權(quán)利要求19的太陽能收集器系統(tǒng)，其特征在于，所述線性接收器和所述反射 器排大體沿南_北方向延伸。
全文摘要
本文公開了太陽能收集器系統(tǒng)的實(shí)例和變型，該太陽能收集器系統(tǒng)包括高位的線性接收器(5)以及位于接收器(5)的相對側(cè)上并被設(shè)置和驅(qū)動以將太陽輻射反射至該接收器的第一和第二反射器場(10P，10E)。本文還公開了接收器(5)和反射器(12a)的實(shí)例和變型，其在一些變型中可用于所公開的太陽能收集器系統(tǒng)中。
文檔編號F24J2/16GK101836055SQ200880112788
公開日2010年9月15日 申請日期2008年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月27日
發(fā)明者A·霍爾曼, D·B·德格拉夫, D·R·米爾斯, P·K·勒列夫爾, P·L·約翰遜, P·施拉麥克 申請人:奧斯拉公司