一种太阳热能聚集系统，它具有：一个接收器；一个轨道系统，该轨道系统具有围绕该接收器环形布置的多个同心轨道；多个可移动的小车，该多个可移动的小车被连接成相互邻近并且横跨该轨道系统的两个同心轨道；一个可移动的小车上的电机装置，该可移动的小车被散布于该多个可移动的小车中；在该多个可移动的小车(其中有具有这些电机装置的这些可移动的小车)上的至少一个定日反射镜，其中在所有这些同心轨道上的该多个可移动的小车限定了一个定日反射镜的阵列，该定日反射镜的阵列具有一个预定的弧形尺寸，而该预定的弧形尺寸被配置成基于一种余弦效率原理使反射镜面积最大化；以及一个控制器，该控制器用于追踪太阳并且控制相对于该接收器的该阵列的位置并保持该阵列与太阳相对。每个定日反射镜和每个具有电机装置的可移动的小车是与该控制器连通的用于相对于该接收器和太阳来移动这些小车和定日反射镜。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术性主题物涉及一种太阳热能聚集系统，并且更加具体地涉及在ー个太阳热能聚集系统中围绕ー个中央接收器定位的定日镜阵列的ー种安排和控制。
技术介绍
一种用于大規模收集和聚集太阳能的现有方法是使用多个定日反射镜来将太阳的光线反射到ー个中央接收器上。通过利用多个定日反射镜，每ー个定日反射镜都反射到ー个共用的点上，实现了太阳能的聚集。在多种已知系统中，多个定日反射镜可以处于包围高塔的ー个固定位置中。这些反射镜表面典型地地被控制在两个运动自由度上，以便相对于高塔对反射镜的表面进行定位。每个定日反射镜具有一个控制系统，这个控制系统追踪太阳相对于这个中央定位的接收器的运动。该反射镜是在ー个固定的基座上并且反射镜的反射表面是连续运动的以便保持日光从反射镜表面反射到这个接收器上。对这些定日反射镜进行定位的目的是将太阳的光线反射并且引导到ー个指定的中央聚集点，已知为ー个中央目标接收器或一个发电塔。为了实现这点，该定日反射镜要求一个反射镜的表面积、两个运动轴线、用于每个运动轴线的ー个伺服电机、以及用于这两个轴线的位置计算以及运动控制的一个控制系统。在一些安装中，该定日镜阵列在一个接收器周围环绕成一个完整的360度的区域。这是ー种非常昂贵的安装，因为要构成该阵列和包围该接收器需要大量的定日镜。同样，由于太阳的位置在一整天内是改变的，在任何时间点，该阵列的一半以上因它们在阵列中固定的放置而具有非常低的性能。其他安装已经尝试通过減少反射镜的数量来解决定日镜的成本问题。数量減少的反射镜是作为ー个组群来控制的，其中该定日镜阵列是ー个単一的可移动单元，它被定位在一条轨道上。该阵列于是在ー个水平的运动平面上围绕该接收器同心地转动。在该阵列中的这些反射镜不仅是作为一个单ー単元围绕该接收器来控制的，而且是作为ー个单ー单元围绕一条竖直轴线是可移动的以便相对于该接收器来转动它们的表面位置。这些安装对于具有离该中央塔一个大的半径的安装而言是不实用的。同样，反射镜的大弧形区段将不能以足够的准确度来瞄准该接收器。此外，已知的同心设计没有始终考虑到对于围绕该中央接收器转动的完整的360°的要求。在全球实施中，尤其对于在北回归线与南回归线之间的纬度(其中包括对于太阳热能应用的大型全球市场领域)上的太阳追踪，已知的同心设计可能无法追踪太阳。对于这种特殊情况，太阳路径并不总是在南或在北的，而二者取决于当年的当天。事实上，太阳路径可以在该中央接收器的北面或南面并且可以在直接在头顶上方的一点处。没有阵列的整圈转动的能力，已知的同心设计在这个赤道带内就不会运行。在太阳热能聚集系统中的另ー个主要因素是这种安装的环境影响。在已知系统中，必要的是大面积的土地的并且土地必须专供太阳热能聚集这个唯一的目的。另外，对于安装的典型的地面准备涉及侵害性的平坡(grading)和平整做法，这些做法完全破坏了该地帯的固有栖息地以及生态环境。此外，专用的区域是被该反射镜阵列永久覆盖的，从而限制地面暴露于由日光所提供的自然修复以及光照，这对环境造成负面影响。对于ー种太阳热能聚集系统及方法存在ー种需要，这种系统及方法对于安装和维护而言是有成本效益的，完全利用了地球绕太阳轨道运行时的聚集可能性，并且对于环境具有最小的不利影响
技术实现思路
一种太阳热能聚集系统，该系统具有一个接收器；ー个轨道系统，该轨道系统具有围绕该接收器环形布置的多个同心轨道；一个定日反射镜的阵列，该定日反射镜的阵列被安排在该轨道系统上并且围绕该轨道系统可移动。该阵列被配置成基于ー种余弦效率原理使反射镜面积最大化，并且ー个控制器追踪太阳并且控制相对于该接收器的该阵列的位置并且保持该阵列与太阳相対。一种太阳热能聚集系统，该系统具有一个接收器；ー个轨道系统，该轨道系统具有围绕该接收器环形布置的多个同心轨道；多个可移动的小车，该多个可移动的小车被连接成相互邻近并且横跨该轨道系统的两个同心轨道；电机装置，该电机装置在散布于该多个可移动的小车中的ー个可移动的小车上；在该多个可移动小车中的每ー个上的至少ー个定日反射镜；其中在这些同心轨道上的该多个可移动的小车限定了一个定日反射镜的阵列，该定日反射镜的阵列具有一个预定的弧形尺寸，该预定的弧形尺寸被配置成基于ー种余弦效率原理使反射镜面积最大化。一个控制器追踪太阳并且控制相对于该接收器的该阵列的位置并且保持该阵列与太阳相対。提出了一种用于收集太阳动カ的方法，其中根据ー种余弦效率的原理配置ー个定日镜的阵列以便使该定日镜的阵列中的每ー个定日镜的有效反射面积最大化，并且围绕ー个环形的同心轨道系统该定日镜的阵列来移动以便保持该阵列与太阳相対。附图说明图I是本专利技术性主题物的一种太阳热能聚集系统的整体视图；图2是根据本专利技术性主题物的一个被支撑抬高的轨道系统的一部分的透视图；图3是本专利技术性主题物的一个轨道联结支架的一个实施方案的展开视图；图4是图3的支架的俯视图；图5是ー个基座的一个实施方案的透视图；图6是ー个基座的另ー个实施方案的透视图；图7是ー个桩台基座的一个实施方案的透视图；图8是ー个桩台基座的另ー个实施方案的透视图；图9是本专利技术性主题物的一个径向间隔件的端视图10是本专利技术性主题物的一种太阳热能聚集系统的ー个单一同心轨道和ー个单一反射镜的俯视图；图11是根据本专利技术性主题物的ー个通路车道的侧视图；图12是ー个圆形图，展示了ー个单一反射镜及其围绕ー个接收器相对于太阳的顺时针转动；图13是ー个圆形图，展示了在日出时本专利技术性主题物的顺时针转动；图14是ー个圆形图，展示了在太阳正午时本专利技术性主题物的顺时针转动；图15是ー个圆形图，展示了在日落时本专利技术性主题物的顺时针转动；图16是ー个描绘余弦效率的图形； 图17是展示在本专利技术性主题物的太阳热能聚集系统中的一个阵列的实施方案的图形；图18是根据本专利技术性主题物的一列小车的视图；图19是根据本专利技术性主题物的一个小车的透视图；图20是根据本专利技术性主题物的ー个反射镜小车的透视图；图21是本专利技术性主题物的一个定日构件的透视图；并且图22是根据本专利技术性主题物的一个电机小车的透视图。附图中的构件以及步骤是出于简化性和清晰性而展示的，并且没有必要根据任何具体的顺序来呈现。例如，在附图中展示了可以并行地或者以不同顺序来执行的多个步骤，以便有助于增进对本专利技术的实施方案的理解。具体实施例方式尽管參照ー个具体的说明性实施方案对本专利技术的不同方面进行了说明，但是本专利技术不受限于这样的实施方案，并且可以实施额外的修改、应用以及实施方案而不偏离本专利技术性主题物。在这些图中，同样的參考号将被用于展示相同的部件。本领域的技术人员将认识到在此提出的不同部件可以进行更改而不改变本专利技术性主题物的范围。图I是根据本专利技术性主题物的一种太阳热能聚集系统10的完整视图。多个定日反射镜12形成一个阵列14，这个阵列是围绕ー个中央定位的接收器16来定位的。阵列14具有多个排18。在定日镜阵列14中的每ー排18的定日反射镜12围绕中央定位的接收器16是水平地可移动的。定日镜阵列14被定位在ー个轨道系统20上。轨道系统20作为多个同心定位的轨道22被固定到地面上以便形成围绕中央定位的接收器16的ー种环形的图案。在图I中所示的系统10中排18的数量以及轨道的22数量仅是出于举例的目的。本领域的技术人员能够确定根本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.10.07 US 61/249,2801.一种太阳热能聚集系统，包括 一个接收器； 一个轨道系统，该轨道系统具有围绕该接收器环形布置的多个同心轨道； 一个定日反射镜的阵列，该定日反射镜的阵列被安排在所述轨道系统上并且在该轨道系统上可移动，并且该阵列被配置成基于一种余弦效率原理使反射镜面积最大化；以及 一个控制器，该控制器用于追踪太阳并且控制相对于该接收器的该阵列的位置并且保持该阵列与太阳相对。2.如权利要求I所述的太阳热能聚集系统，其中，该定日反射镜的阵列进一步包括至少一个可移动的小车，该可移动的小车由该多个同心轨道中的至少一个轨道支撑，该至少一个可移动的小车支撑该定日反射镜的阵列中的至少一个定日反射镜。3.如权利要求2所述的太阳热能聚集系统，进一步包括 多个可移动的小车，该多个可移动的小车被连接成相互邻近并且限定了一列可移动的小车；以及 电机装置，该电机装置在被散布于该列小车中的一个可移动的小车上并且与该控制器连通用于相对于该接收器和太阳来移动该列小车。4.如权利要求I所述的太阳热能聚集系统，其中，该反射镜的阵列中的每一排在该多个同心轨道中的每个轨道上具有一个预定的弧形区段。5.如权利要求4所述的太阳热能聚集系统，其中，该预定的弧形区段被设计成将余弦效率保持在大于百分之75。6.如权利要求2所述的太阳热能聚集系统，其中，该至少一个可移动的小车横跨该多个同心轨道中的两个同心轨道。7.如权利要求6所述的太阳热能聚集系统，其中，该至少一个可移动的小车横跨两个同心轨道并且支撑至少两个定日反射镜，其中一个定日反射镜被定位在一个同心轨道之上。8.如权利要求I所述的太阳热能聚集系统，其中，该定日反射镜的阵列中的每个定日反射镜具有一个单一的伺服电机，该伺服电机被连接到该控制器上用于对该定日反射镜的三个运动轴线进行控制。9.如权利要求I所述的太阳热能聚集系统，其中，该轨道系统进一步包括多个轨道部分，每个轨道部分具有一个预定的弧形尺寸，其中每个同心轨道具有限定该同心轨道的圆周的一个预定数量的轨道部分。10.如权利要求9所述的太阳热能聚集系统，其中，该轨道系统进一步包括用于连接两个轨道部分的一个轨道联结接头。11.如权利要求10所述的太阳热能聚集系统，其中，该轨道联结接头进一步包括用于容纳这些轨道部分的...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·奥尔塞洛，
申请(专利权)人：罗伯特·奥尔塞洛，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。