用于太阳能收集器的结构和技术制造技术

描述了用于太阳能收集器的结构和技术。根据所描述的技术，太阳能收集器的结构组件可以包括各种构件，这些构件配置成在反射器和接收器之间以相对低的偏转来承载扭转和弯曲载荷。在一些示例中，所描述的结构组件可以包括沿轴线对齐的一组共享边的四面体或四面体体积，其可以由平行于轴线的弦构件支撑。在一些示例中，所描述的结构组件可以包括多组同向旋转和反向旋转的螺旋结构路径，这些螺旋结构路径可以由垂直于螺旋结构路径的轴线的结构构件或者平行于螺旋结构路径的轴线的构件或其各种组合来连接或支撑。组合来连接或支撑。组合来连接或支撑。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于太阳能收集器的结构和技术
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求Marcotte等人于2019年5月9日提交的题为“用于太阳能收集器的结构和技术(STRUCTURES AND TECHNIQUES FOR SOLAR COLLECTORS)”的美国临时专利申请号62/845646的优先权，该临时专利申请被转让给其受让人并且通过引用明确地整体结合于此。


[0003]下文总体涉及太阳能收集，更具体地涉及用于太阳能收集器的结构和相关技术。

技术介绍

[0004]太阳能收集器比如集中太阳能发电(CSP)系统可以包括将入射太阳能反射到接收器组件上的反射器组件。接收器组件可以包括各种部件，这些部件配置成将反射的太阳能作为热能收集在传热介质(例如工作流体)中，比如油、盐或盐溶液等。因此，热能可以通过接收器组件传送，并用于各种随后的电力转换或电力传输过程，以利用捕获的能量。
[0005]太阳能收集器将入射太阳能转换成可用热能的能力可能与系统的光学效率或精度有关，这可能包括反射器组件将入射太阳能聚焦到接收器组件上的精度。在一些示例中，这种精度可能与反射器组件、接收器组件以及它们之间的各种结构的结构刚度有关。在一些示例中，太阳能收集器所经历的变化的载荷条件可能导致偏转，这损害了太阳能收集器的光学效率。

技术实现思路

[0006]根据本公开的太阳能收集器组件可以包括以平衡结构刚度和成本的考虑的特定配置布置的结构构件和子组件。在一些示例中，所描述的太阳能收集器组件可以包括形成(例如根据一个或多个限定边的结构构件)或以其他方式与(例如根据一个或多个限定顶点的结构节点)沿着太阳能收集器组件的纵向轴线布置的共享边的四面体形状或体积相关的结构。在各种示例中，四面体形状或体积可以相对于纵向轴线对称，比如横跨太阳能收集器组件的径向方向、横跨该组件的横向方向或这两者的反射对称。
[0007]四面体形状或体积的所述布置可以示出用于形成从太阳能收集器组件的一个端部到另一个端部(例如沿着纵向轴线)的多组同向旋转或反向旋转螺旋结构路径的示例，其可以支持太阳能收集器组件的扭转刚度或刚性(例如围绕纵向轴线)，包括太阳能收集器组件的结构或空间框架的扭转刚度，以及反射器组件和接收器组件之间的扭转刚度。在各种示例中，所描述的螺旋结构路径可以通过附加构件彼此联接或连接，比如中心轴向构件(例如垂直于纵向轴线的结构构件、横穿纵向轴线的结构构件)、纵向构件(例如平行于纵向轴线的结构构件、外围构件)等，这些构件可以支持弯曲刚度或刚性(例如围绕垂直于纵向轴线的一个或多个轴线)、抗屈曲性以及太阳能收集器组件的其他结构特性。结构组件的这些方面可以还包括用于其他部件或结构的特定安装位置，比如反射器组件支撑件和接收器组
件支撑件，以提供各种功能，比如相对于具有相对刚性、有效结构的反射器组件支撑接收器组件。
附图说明
[0008]通过参考以下附图，可以实现对本公开的各个方面的性质和优点的进一步理解。在附图中，相似的部件或特征可以具有相同的附图标记。此外，相同类型的各种部件可以通过在附图标记后面加上破折号和在部件之间进行区分的附加标签来进行区分(例如通过部件的实例、通过部件的特性)。例如，如果在说明书中仅使用第一参考数字，则该描述适用于具有相同第一参考数字的任何一个类似部件，而与附加的参考标签无关。
[0009]图1示出了根据本公开各方面的太阳能收集器组件的示例。
[0010]图2示出了根据本公开各方面的可包括在太阳能收集器组件中的轴向构件的示例。
[0011]图3A至3D示出了根据本公开各方面的可包括在太阳能收集器组件中的对角构件的示例。
[0012]图4示出了根据本公开各方面的可包括在太阳能收集器组件中的接收器支撑基部的示例。
[0013]图5示出了根据本公开各方面的可包括在太阳能收集器组件中的端部桁架的示例。
[0014]图6A至6D示出了根据本公开各方面的可包括在太阳能收集器组件中的纵向弦的示例。
[0015]图7示出了根据本公开各方面的可包括在太阳能收集器组件中的弦杆的示例。
[0016]图8示出了根据本公开各方面的可包括在太阳能收集器组件中的接收器支撑臂的示例。
[0017]图9示出了根据本公开各方面的可包括在太阳能收集器组件中的镜臂的示例。
[0018]图10示出了根据本公开各方面的可包括在太阳能收集器组件中的镜桁条的示例。
[0019]图11示出了根据本公开各方面的可包括在太阳能收集器组件中的镜段和接收器段的示例。
[0020]图12至14示出了根据本公开各方面的太阳能收集器组件的示例。
[0021]图15示出了根据本公开各方面的一组互连的太阳能收集器组件的示例。
[0022]图16示出了根据本公开各方面的一组互连的太阳能收集器组件和对接接收器段的示例。
具体实施方式
[0023]描述了用于太阳能收集器的结构和相关技术。在一些示例中，太阳能收集器组件可能经受各种载荷条件，比如重力载荷、风载荷、热载荷(例如与热膨胀或收缩相关)、致动载荷等。诸如此类的载荷可以作为法向载荷、剪切载荷、扭转载荷和弯曲载荷通过太阳能收集器组件的结构传递，并且可能伴随有相应的应力和应变。在一些示例中，这种载荷条件可以基于环境条件、静态或动态操作、部件定向(例如指向方向)和其他因素而变化。
[0024]因为太阳能收集器将入射太阳能转换成可用热能的能力可以至少部分地基于光
学效率或精度，所以太阳能收集器可以受益于响应于这种变化的载荷条件和相应的结构载荷或应力而限制偏转的结构。换句话说，太阳能收集器组件可以受益于在反射元件和接收元件之间包括相对刚性或刚度的结构组件或支撑件，以及在这些元件和安装位置之间包括结构组件或支撑件。作为说明性示例，一些太阳能收集器组件的能量转换效率可能对一位数毫弧度范围内的偏转敏感。然而，太阳能收集器组件的实施比如公用事业规模的发电厂也可能对各种成本敏感，比如部件成本、材料成本、安装成本等，这可能伴随着对结构刚性的实际限制，同时在公用事业规模的发电厂应用中保持财务上的可行性。
[0025]根据所描述的技术，太阳能收集器组件可以包括以平衡结构刚度和成本的竞争性考虑的特定配置布置的结构构件和子组件。在一些示例中，所描述的太阳能收集器组件可以包括形成(例如根据一个或多个限定边的结构构件)或以其他方式与(例如根据一个或多个限定顶点的结构节点)沿着太阳能收集器组件的纵向轴线布置的共享边的四面体形状或体积相关的结构。在各种示例中，四面体形状或体积可以相对于纵向轴线对称，比如横跨太阳能收集器组件的径向方向、横跨该组件的横向方向或这两者的反射对称。
[0026]四面体形状或体积的所述布置可以示出用于形成从太阳能收集器组件的一个端部到另一个端部(例如沿着纵向轴线)的多组同向旋转或反向旋转螺旋结构路径的示例，其可以支持太阳能收集器组件的扭转刚度或刚性(例如围绕纵向轴线)，包括太阳能收集器组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于太阳能收集器的结构组件，包括：沿着轴线分布的第一组构件，其中，沿着轴线的方向，第一组构件中的构件在平行于轴线和太阳能收集器的接收器之间的方向的第一方向上对齐和垂直于轴线和太阳能收集器的接收器之间的方向的第二方向上对齐之间交替；以及第二组构件，其连接在第一组构件中的相邻构件之间，使得第一组构件和第二组构件共同限定沿着轴线的一组共享边的四面体，其中该组共享边的四面体的相邻对共享第一组构件中的一个构件，其中，在第一方向上对齐的第一组构件中的每个构件通过平行于轴线的至少两个纵向弦与在第一方向上对齐的第一组构件中的相邻构件连接。2.根据权利要求1所述的结构组件，还包括：与所述第一组构件中的每个构件的每个端部相关的相应节点连接器，其中相应节点连接器为第一组构件中的相应构件的相应端部和所述第二组构件中的连接在第一组构件中的相应构件和第一组构件中的相邻构件之间的每个构件的端部提供连接点。3.根据权利要求1所述的结构组件，还包括：多个接收器支撑结构，所述多个接收器支撑结构中的每个与所述第一组构件中的相应一个构件连接，所述第一组构件中的相应一个构件在第一组构件中的相应一个构件的第一端部和在第一组构件中的相应一个构件的第二端部沿所述第二方向对齐。4.根据权利要求3所述的结构组件，还包括：太阳能接收器，其连接到所述多个接收器支撑结构中的每个。5.根据权利要求3所述的结构组件，还包括：多个反射器支撑结构，所述多个反射器支撑结构中的每个与所述第一组构件中的在所述第二方向上对齐的一个构件和该组接收器支撑结构中的与第一组构件中的在所述第一方向上对齐的一个构件连接的一个接收器支撑结构连接。6.根据权利要求5所述的结构组件，还包括：多个镜桁条，其平行于轴线并连接到所述多个反射器支撑结构。7.根据权利要求6所述的结构组件，还包括：多个抛物面镜段，其连接到所述多个镜桁条并且配置为沿着聚焦轴线聚焦入射太阳能。8.根据权利要求1所述的结构组件，还包括：多个弦杆，所述多个弦杆中的每个与所述至少两个纵向弦中的一个和所述第一组构件中的在所述第二方向上对齐的相应一个构件连接。9.根据权利要求1所述的结构组件，其中，所述第一组构件中的在所述第二方向上对齐的每个构件通过平行于轴线的第一纵向弦和平行于轴线的第二纵向弦与第一组构件中的在第二方向上对齐的相邻构件连接。10.根据权利要求9所述的结构组件，还包括：第一多个弦杆，所述第一多个弦杆中的每个与第一纵向弦和所述第一组构件中的在所述第一方向上对齐的相应一个构件连接；以及第二多个弦杆，所述第二多个弦杆中的每个与第二纵向弦和第一组构件中的在第一方向上对齐的相应一个构件连接。
11.一种系统，包括：反射器...

【专利技术属性】
技术研发人员：PD马科特，NC斯蒂格尔，
申请(专利权)人：太阳动力学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：