薄膜槽型太阳能收集器制造技术

本发明专利技术是一种槽型太阳能收集器，它使用便宜的镀铝塑料薄膜作为反射表面。薄膜通过在刚性肋之间拉伸它们而保持合适形状，该刚性肋沿收集器的长度间隔开。槽的结构通过独特的太阳跟踪系统来保持刚性，该太阳跟踪系统不仅引导在场地上的整个槽阵列，以便使它们朝向太阳，而且使各槽的整个长度保持刚性配置。小直径的索缆包绕在沿场地的东侧和西侧延伸的可旋转管。索缆在槽的场地上面延伸，并附接在槽上面的连接点上，这样，当可旋转管旋转时，索缆运动，槽与索缆一起运动，且索缆提供了槽的刚性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】薄膜槽型太阳能收集器相关申请的交叉引用本专利技术要求美国临时专利申请No. 60/744675的优先权，该美国临 时专利申请的申请日为2006年4月12日，该文献的整个内容被本文参 引。
技术介绍
普通抛物面槽型太阳能收集器通常建成有用于提供刚性的坚固结 构，这样，当槽的一个部分被太阳跟踪机构旋转时，整个槽一起旋转。 抛物面反射器通常为玻璃或高度磨光的金属。美国专利4114694和 5058565表示了槽结构，它可以由外部装置转动，但是该槽必须是具有 旋转刚性。这些槽的刚性结构很昂贵，且反射表面很昂贵。承载冷却流体的管通常布置在在抛物面反射器上方一点。这些设 计通常对于太阳跟踪系统的精度非常敏感。也就是，当槽并不是相当 精确地指向太阳时，反射射线将错过目标(承栽冷却流体的管)。美 国专利例如3923381和6676263通过使用相当窄的槽道来集中太阳射线 而克服该问题，且流体管位于空腔内深处。这些槽还需要刚性且昂贵 的结构来保持槽的几何形状。
技术实现思路
这里称为"Suntrof"的本专利技术设计成用于槽型太阳能收集器，该 槽型太阳能收集器有目标流体管，该目标流体管深深地处于由抛物面 反射器形成的空腔中。反射器是镀铝塑料薄膜或其它柔性反射材料， 它通过在刚性肋之间水平(纵向)拉伸而保持就位，并粘接在肋的内 侧。坚韧塑料薄膜保护板粘接在肋的外侧，以便防止风吹击反射薄膜。 肋可以是金属或纤维增强塑料，并可以在工厂中便宜地模制。因为很多镀铝塑料薄膜具有很高的拉伸强度，因此当薄膜片在两 个弯曲肋之间紧紧地拉伸时，在肋之间的薄膜将有在薄膜的整个长度 上保持与肋相同的曲率的很强趋势。该片的拉伸将从一个肋传递至另4一个肋，直到该片到达槽的端部，在该处，拉伸力由刚性端部框架抵 消。这样，肋不必承受任何较大的横向或纵向力。Sunt rof结构的 一个主要特征是槽的刚性主要由太阳跟踪系统来 提供。通过具有与在场地上的一组槽顶部连接的一组太阳跟踪索缆， 将提供刚性，且各槽的所有部分都指向太阳。索缆在场地的东西侧附 接在跟踪管上，该跟踪管旋转使得索缆向东和向西运动，从而使得槽 向东和向西运动，以便跟踪太阳。在这种情况下，它与在美国专利申 请No. 60/648865中的跟踪方法类似，该美国专利申请No. 60/648865的 标题为 "Solar Power Concentrator Using Reflective Films"， 发 明人为本专利技术人。该系统的缩写为"Suncone" 。 Suncone的J艮踪系统 与这里的跟踪系统类似，除了Suncone具有两轴线跟踪，而Suntrof具 有单轴线跟踪。但是主要区别是，Suntrof跟踪系统设计成给槽提供刚 性，而Suncone跟踪系统并不给反射表面的几何形状提供刚性。因为槽通过索缆从上面产生的杠杆作用而保持就位，因此当它们 具有普通太阳能槽和盘时，混凝土地基并不必须。Suntrof支承件可以 简单地是驱入地面中的管。塑料薄膜反射器比玻璃或磨光金属反射器便宜得多。因为并不需 要坚固的金属梁来提供刚性，因此节省了附加成本。通过使流体管下降至靠近相当窄的槽的底部，因此系统需要更小 的跟踪精度，且索缆跟踪方法将恰当地起作用。因此，本专利技术的目的是通过抛物面槽设计来高效收集太阳能，该 抛物面槽设计与广泛使用的抛物面槽相比需要更小的太阳跟踪精度。本专利技术的另一目的提供一种利用便宜的塑料薄膜作为抛物面反射 器的方法，以便提供更便宜的、收集太阳能的方法。本专利技术的另一目的是提供一种太阳跟踪系统，它不仅使得槽的场 跟踪太阳，还对槽提供刚性，而不必有重金属结构。本专利技术的其它目的、优点和新颖特征以及其它应用范围将部分在 下面结合附图的详细说明中提出，部分将由本领域技术人员通过阅读 下面而清楚，或者可以通过实践本专利技术而学习。本专利技术的目的和优点 可以通过在附加权利要求中特别提出的仪器和组合来实现和获得。附图说明包含在说明书中并形成说明书的一部分的附图表示了本专利技术的实 施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。附图只是用于图示本专利技术的优选实施例，且并不理解为限制本专利技术。附图中图l是本专利技术的一个实施例的剖视端视图，其中，肋表示为支承反 射薄膜和外部保护薄膜，且槽通过与槽上面的拱形体连接的索缆而指 向太阳。图2是槽的侧视图，表示肋具有附接的跟踪拱形体。 图3是表示本专利技术另一实施例的等距视图，其中，跟踪系统的操作利用框架和连杆，以便使场地中的全部槽都朝着太阳旋转，并向槽提供刚性。图4是表示使支承柱支持流体管和槽部件的方法的示意侧视图。 图5是图4的连接组件结构的示意端视图，表示了它与支承柱和肋的关系。槽的底部开口，以便允许支承柱穿过，但是塑料薄膜在该区域粘接在连接组件上，以便防止灰尘进入槽中。图6是Suntrof阵列的透视计算机图像，表示了与槽上面的拱形体连接的跟踪索缆。具体实施例方式图l是槽的示意端视图。图2表示了短槽的侧视图。实际上，槽可 以相当长，且可以有沿该槽周期性分布的许多肋。本专利技术的重要特征是整个槽由该跟踪索缆系统来保持刚性。首先， 人们可能想到由轻重量的塑料部件制造的较长槽系统将沿它的长度扭 曲。也就是，它的多个部分将指向不同方向。但是跟踪索缆系统附接 在跟踪拱形体5上，且它提供有绕流体管ll枢转的长杠杆臂。由于该长 杠杆臂，即使小的索缆也能够在有风情况下保持系统的刚性。阿基米 德说过"给我一个足够长的杠杆和布置它的一个支点，我将能使地 球运动，，。肋2和跟踪拱形体5形成从顶部使槽旋转的杠杆，而不是象 普通的槽和盘一样从底部使槽旋转。在图1中，槽30有由肋2支承的反射薄膜1。可以是坚韧塑料薄膜的 保护外壳3通过使该薄膜粘接在肋的外側而进行支承。跟踪拱形体5刚 性附接在肋上。索缆6装配在拱形体顶部中的沟槽中，并连接在拱形体中的点9处。索缆7装配在拱形体的第二沟槽中，并连接在点8处。通过该设计，当索缆从一侧向另一侧移动时，拱形体滚转，并使槽与它一起运动。槽由支承柱l0支承。支承柱还支承流体管1 l和玻璃外壳管12。槽由透明盖体16来覆盖，以便防止风和灰尘进入槽中。盖体沿顶侧密封到保护外壳薄膜上。图2给出了槽的示意侧视图，表示了薄膜1和3、肋2、拱形体5、流体管11和支承柱10的关系。它还表示了对角拉线21，该对角拉线21帮助保持槽结构的刚性。拉线22提供了对端部框架20的支承。拉线22在与槽的旋转中心(流体管ll的中心)成一直线的点处附接在支承结构23上。跟踪拱形体5是一片刚性材料，它为圆弧形，就象它是轮子(该轮子的半径等于从轮缘至收集器的旋转枢轴线的距离)的轮缘的一部分。(枢轴线是流体管的中心。)跟踪索缆装配在沟槽17内。如果用于抵消重力和风负载所需的力由在槽底部的枢轴来提供(它类似于目前的盘和槽太阳能收集器)，该结构将不得不非常坚固，且需要重的齿轮箱来使槽朝向太阳。图3表示了本专利技术的另一实施例。其不是具有用于索缆附接的拱形体，而是它有在槽上面的框架结构，该框架结构与跟踪索缆连接。图3是表示包括索缆33的太阳跟踪系统的等距视图，该索缆33附接在连杆32(索缆连接器)上，由框架31将该连杆32保持在槽30上方。索缆33包绕分别在场地的东側和西侧的跟踪管35和36。由驱动器37旋转该跟踪管。当跟踪管旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能收集系统，包括：　一组刚性肋，该组刚性肋沿太阳能收集系统的长度均匀间隔开；一组连接组件，刚性肋与该组连接组件连接；　一组支承柱，该组支承柱锚固至地面或其它地基，并与所述连接组件可旋转地连接，以便支承该连接组件和刚性肋； 　反射薄膜，该反射薄膜附接在刚性肋的内侧，用于将太阳射线反射至聚焦线，其中，所述反射薄膜沿水平方向拉伸，使得薄膜的与其长度垂直的曲率近似与肋的内侧的曲率相同，因此形成槽，该槽可以有抛物线形截面；　保护外壳薄膜，该保护外壳薄膜附接 在刚性肋的外侧，以便保护该反射薄膜防风；　流体管，该流体管在由反射薄膜反射的阳光的聚焦线处，该流体管承载流动流体，以便吸收太阳能的热量；　透明管，该透明管封装该流体管，以便防止热量损失，该透明管可以被抽真空；以及　透明盖体 ，该透明盖体横跨过该肋的顶部布置，并在侧部密封到所述保护外壳薄膜；　其中，穿过透明盖体的阳光反射通过透明管，并由流体管吸收，并加热流体管中的流动流体，然后，该加热的流体流向在太阳能收集系统外部的装置，以便提供用于使用目的的热量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅尔文L普鲁伊持，
申请(专利权)人：梅尔文L普鲁伊持，
类型：发明
国别省市：US[美国]