用非成像太阳能集中器收集辐射能的系统技术方案

提供了一个用非成像太阳能集中器收集辐射能的系统的实施。在一些实施中，系统可以配置成聚焦照射在非成像集中器的多个同轴的，锥形环状的反射元件上的辐射能到一个位于其下方的接收器上并且旋转和/或转动接收器以使得至少它的一部分一直保持在非成像集中器的焦点(或区域)范围内。用这种方法，非成像集中器能把来自太阳的辐射能聚焦到接收器上。在一些实施中，用非成像太阳能集中器收集辐射能的系统可以包含一个跟踪装置配置成支撑并且定位非成像集中器以使得阳光通常位于其中，以及一个管道系统配置成从接收器传输聚集的太阳能到最终利用能源的吸收系统。

A system for collecting radiant energy with a non imaging solar concentrator

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用非成像太阳能集中器收集辐射能的系统相关申请的交叉引用本申请要求2017年7月21日提交的美国专利No.62/535,784的权益，并且以引用的方式完全并入本申请中。
本专利技术涉及一个用非成像太阳能集中器收集辐射能的系统的实施。背景在固定焦点处产生太阳辐射的高聚焦比对很多应用都非常有用。点集中器比线集中器能产生更高的太阳辐射聚焦比。两个商业上已知的点集中器是太阳能塔系统和抛物面碟面系统。太阳能塔系统依赖于一个双轴追踪反射镜阵列(定日镜)将阳光聚集到一个在塔顶上的中央接收器上。由于入射角修正系数的原因，太阳能塔的缺点是光学太阳能效率低。此外，在塔顶上的中央接收器的位置使其很难维护。另一种选择，抛物面碟面系统由于高达1的入射角修正系数而具有高光学太阳能效率。商业上所知的抛物面碟面系统的缺点是移动焦点以及高风力载荷使碟面直径的尺寸限制在十米左右。此外，接收器升高的位置，在碟面和太阳之间，使其很难触及和维护。现存的集中器(也称为低焦点集中器)配置成聚焦太阳辐射到一个位于其下方对着太阳的焦点上。包含折射透镜的例子，或者是光滑成像透镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一个用于收集辐射能的系统包含：/n一个非成像太阳能集中器，太阳能集中器包含多个巢状的，同轴的，锥形环状反射元件排列成均匀聚集入射太阳辐射到一个单一的焦点，每个环状反射元件具有一个倾角，一个宽度，以及其内侧上包含一个反射面；/n一个接收器配置成被太阳能集中器聚焦到其上的辐射能加热，接收器的配置使得至少其中一部分的位置始终与集中器的焦点重叠；并且/n一个跟踪装置配置成支撑并且定位太阳能集中器使其顶部垂直于太阳。/n其中，每个环状反射元件的位置使其不会遮蔽相邻的环状反射元件的反射面并且之间不会留下间隙。/n其中每个环状反射元件的倾角的设置使照射到反射面中心的入射阳光被反射到一个单一焦点的中心；并...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171027 US 15/796,0301.一个用于收集辐射能的系统包含：
一个非成像太阳能集中器，太阳能集中器包含多个巢状的，同轴的，锥形环状反射元件排列成均匀聚集入射太阳辐射到一个单一的焦点，每个环状反射元件具有一个倾角，一个宽度，以及其内侧上包含一个反射面；
一个接收器配置成被太阳能集中器聚焦到其上的辐射能加热，接收器的配置使得至少其中一部分的位置始终与集中器的焦点重叠；并且
一个跟踪装置配置成支撑并且定位太阳能集中器使其顶部垂直于太阳。
其中，每个环状反射元件的位置使其不会遮蔽相邻的环状反射元件的反射面并且之间不会留下间隙。
其中每个环状反射元件的倾角的设置使照射到反射面中心的入射阳光被反射到一个单一焦点的中心；并且
其中每个环状反射元件的宽度使照射到反射面的阳光形成一个具有一个直径的聚集阳光的圆圈，多个环状反射元件形成了具有相同直径的聚集阳光的重叠圆圈。


2.权利要求1的用于收集辐射能的系统，进一步包含两个输送通道配置成在接收器和相连的使用太阳能集中器聚焦到接收器上的辐射能产生的热能的吸收系统之间转移流体。


3.权利要求1的用于收集辐射能的系统，其中接收器配置成绕水平轴转动和绕垂直轴旋转。


4.权利要求3的用于收集辐射能的系统，进一步包含4个不可弯曲的管道和4个转接头配置成转移流体进出接收器，其中第一管道的第一端通过第一转接头连接接收器的第一侧然后第二管道的第一端通过第二转接头连接接收器的第二侧，第一转接头和第二转接头同轴对齐从而使得接收器可绕水平轴旋转。


5.权利要求4的用于收集辐射能的系统，其中第一管道的第二端可通过第三转接头连接第三管道的第一端然后第二管道的第二端可通过第四转接头连接第四管道的第一端，第三转接头和第四转接头同轴对齐从而使得接收器可绕垂直轴转动。


6.权利要求1的用于收集辐射能的系统，其中跟踪装置包含一个连接轴和两个支撑臂，连接轴可操作的连接接收器然后两个支撑臂配置成支撑太阳能集中器于其间；其中接收器绕水平轴的旋转运动与跟踪装置的连接轴和两个支撑臂的旋转运动相关联。


7.权利要求6的用于收集辐射能的系统，其中连接轴包括第一固定环和第二固定环，每个固定环配置成固定在接收器的外部。


8.权利要求6的用于收集辐射能的系统，其中跟踪装置进一步包含一个地基支撑装置和一个旋转支撑装置，旋转支撑结构配置成在地基支撑结构的顶部转动从而转动在两个支撑臂之间支撑的太阳能集中器。


9.权利要求1的用于收集辐射能的系统，其中跟踪装置包含一个地基支撑装置和一个旋转支撑装置，旋转支撑结构配置成在地基支撑结构的顶部转动从而转动由跟踪装置支撑的太阳能集中器。


10.权利要求1的用于收集辐射能的系统，其中非成像集中器进一步包含多个在其内缘和外缘之间延伸的拱肋，多个拱肋配置成固定多个环状反射元件从而保持每个环状反射元件之间的距离和倾角。


11.权利要求1的用于收集辐射能的系统，其中接收器配置成加热来自联合循环燃气轮机系统的空气，加...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾曼·阿德南·S·马伊塔，阿德南·艾曼·马伊塔，
申请(专利权)人：瓦哈吉投资有限公司，
类型：发明
国别省市：阿联酋;AE