太阳能集中器背板制造技术

本发明专利技术提供了太阳能集中器背板。本发明专利技术是用于太阳能集中器阵列的成型的背板。背板具有在其底面上一体地形成的凹陷部，以放置太阳能集中器模块。凹陷部与连接槽一起提供了可以支撑太阳能集中器的阵列的结构。可选的加强件可以连接到背板以提供额外的结构刚度，并且支撑用于阵列的前面板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及太阳能集中器背板。本申请要求2008年6月5日递交的题为"Solar Concentrator Backpan，，的美国 专利申请序列No. 12/134，172的优先权，通过引用将其结合于此，通过引用将其结合在这 里，使得出于全部目标而将其全部写在本申请中。
技术介绍
太阳能集中器是提高将太阳能转换为直流电的效率的太阳能发生器。本领域 中公知的太阳能集中器例如使用抛物面反射镜和菲涅尔透镜来聚焦进入的太阳能，并 且用定日镜来跟随太阳的运动，用以使光线照射量最大化。题为“Concentrator Solar Photovoltaic Array with Compact Tailored Imaging Power Units，，的美国专利公开 No. 2006/0266408中公开的另一种太阳能集中器使用面板来允许太阳能进入装置，具有主 镜和副镜以使太阳能通过非成像集中器反射并聚焦到太阳能电池上。该集中器系统中的太 阳能电池的表面面积远小于非集中系统所需要的，例如小于整个窗口表面面积的1%。这样 的系统由于太阳光的经聚焦的强度而具有将太阳能转换为电能的高效率，并且还由于减小 了昂贵的光电池的表面面积而降低了成本。在题为“Multi-Junction Solar Cells with an Aplanatic Imaging System and Coupled Non-Imaging Light Concentrator” 的美国专利公开 No. 2006/0207650 中公开了 类似种类的太阳能集中器。该申请中公开的太阳能集中器设计使用固体光学器件，其主镜 形成在其底面上并且副镜形成在其上表面中。太阳能辐射进入固体光学器件的上表面，从 主镜表面反射到副镜表面，并随后进入将光线输出到光电太阳能电池的非成像集中器。这种类型和其它类型的太阳能集中器一般组装成阵列以用于以商业水平产生能 量。阵列可以放置在外壳中，用于保护太阳能集中器模块免受环境影响并用于对阵列的运 输和安装提供结构支撑。用于太阳能集中器的外壳一般成为平底后面板的形式以在玻璃前 板覆盖顶部来传递光线并闭合外壳的状态下保持阵列的部件。因为该盒形后面板或“背板” 提供了易于加工的简单设计，因此很少会有动机绕开它们的使用。标准的平坦背板对于太 阳能集中器阵列成本有效、提供充足的结构支撑，并且提供充分的气候抵御性。然而，还存 在一个潜在的机会，形成不仅提供结构支撑和保护而且为太阳能集中器阵列的操作提供功 能和加工优势的背板。
技术实现思路
本专利技术是用于太阳能集中器阵列的成型的背板。背板具有在其底面上一体地形成 的凹陷部，以放置太阳能集中器模块。凹陷部与连接槽一起提供了可以支撑太阳能集中器 的阵列的结构。可选的加强件可以连接到背板以提供额外的结构刚度，并且支撑阵列上方 的前面板。在一个实施例中，背板具有圆形凹陷部并且可以用作太阳能集中器阵列的散热 器。附图说明现在将详细参照所公开的专利技术的实施例，在附图中示出了一个或多个示例，其 中图1是本领域公知的示例性平坦背板的立体图；图2示出了本专利技术的背板的示例实施例；图3示出了安装在图2的背板中的太阳能集中器单元的截面图；图4示出了具有加强件的图2的背板；图5提供了示例性加强件的立体图；并且图6是本专利技术的背板的另一个实施例的部分立体图。具体实施例方式图1示出了一般的平底背板装置100，其在本领域中公知用于包装太阳能集中营 阵列。背板装置100包括平的背板110、横杆120和可选的间隔棒130。在使用中，太阳能 集中器模块的阵列安装到背板装置100中，并且前玻璃板放置在阵列和背板110上以包围 阵列。背板110的平底设计易于加工并从而具有低成本。简单地通过采用微小的加工变化 来改变安装孔的位置，平面还允许容纳各种太阳能集中器布局和设计的灵活性。使背板的重量最小化提供了包括材料成本和处理问题的不同的好处。阵列的尺寸 越大，例如一平方米或更大的数量级，背板110的重量越成为设计中的重要因素。尽管可以 使用例如铝的轻质量材料以限制背板110的重量，但是该材料可能不能提供足够的强度以 支撑太阳能模块的整个阵列。为了提高背板装置100的结构完整性，使用更高强度金属(例 如钢)的横杆120。由于横杆120由与背板110不同的金属材料制成，必需使用紧固件或其 它机械装置来将横杆120连接到背板110。因此，背板装置100所需要的最小数目的部件包 括背板110、多个横杆120和许多紧固件。被插入以帮助支撑前面板的重量的可选的间隔棒 130为背板装置100增加了更多的部件。在图2的立体图中示出了本专利技术的成型的背板200。背板200具有侧壁210、底面 220、一体地形成在底面220中的凹陷部230以及连接相邻的凹陷部230的槽MO。可以增 加可选的间隔棒250以支撑前面板(未示出)，并且可以增加可选的安装孔沈0以方便将完 成的太阳能集中器阵列安装到跟踪系统或其它安装表面上。如果需要还可以增加通气口。 背板200的材料例如可以是铝、钢、黄铜、铜、玻璃纤维或石墨-环氧树脂。用于背板200的 具体材料应被选择用于满足期望的设计标准，例如结构、热、重量和环境耐力要求。对于金 属板，可以由例如冲压和拉伸成型的过程加工背板200。背板200也可以通过铸造或模制 形成。背板200还可以形成具有不同的厚度，而不是具有恒定的壁厚。在作为目标的区域 中(例如在凹陷部230的底部)形成具有增大的厚度的背板200凹陷部，相比始终具有均 勻的、更大的壁厚的背板200可以在减小重量的同时提供包括增加的结构强度或更高的热 耗散在内的优势。每个凹陷部230提供太阳能集中器单元(未示出)的安装空间。图2的凹陷部230 构造为碗形井以容纳例如太阳能集中器的凹面镜。然而，凹陷部230可以采用适用于具体 太阳能集中器设计的其它形状，例如方形或六边形。凹陷部230和连接槽MO的结合产生相比于平坦的设计具有改进的刚度的结构，其在被施加负载时在底面220上具有最小的扭 曲。这允许背板200由比相对照的平面设计更薄的材料制成，从而降低了重量和成本。例 如，相比图1的背板110的平坦设计，成型的背板200可以将铝板所需的厚度减小约20%。 减小材料厚度并从而减少原材料的量直接降低了制造太阳能集中器系统的成本。此外，更 轻重量的太阳能模块降低了跟随器架和系统上的载荷，从而允许使用低成本的跟踪器部 件。图2的非平面背板200还消除了对横杆120的需要，从而消除了制造背板装置100 所需要的大量部件和连接步骤。安装横杆120所需的紧固件和相关的安装孔的省去也提高 了背板200的气候耐性。应注意，虽然通过将凹陷部230布置为四行五列的阵列来描述背 板200，但是由例如理想的安装空间和成品太阳能系统的总重量的因素确定的其它排列也 是可以的。图3的截面图中提供了背板200的成型设计的其它优势。图3示出了内部安装有 示例性太阳能集中器部件的完成后的太阳能集中器阵列300。图3的太阳能集中器部件包 括前面板310、主镜320、副镜330和光电接收器340。太阳能辐射进入前面板310并从主镜 320反射到副镜330。副镜330进一步对辐射进行集中并将其反射到光电接收器340以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于太阳能集中器的外壳，包括：　　背板，其具有侧壁和底面；　　多个凹陷部，其一体地形成在所述底面中；以及　　多个槽，其一体地形成在所述底面中，其中，所述多个槽连接所述多个凹陷部。

【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：彼得·扬，
申请(专利权)人：索尔福克斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US