專利名稱：用于聚集太陽能的裝置和方法
用于聚集太陽能的裝置和方法相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求2006年6月8日提交的、標(biāo)題為"Concentrated SolarTrough with Sun Tracking, Storm Protection and Removable Reflectors"的美國臨時(shí)專利申請序號(hào)No. 60/812177的優(yōu)先權(quán)，該美國臨時(shí)專利申請通過引用被全文并入此申請。
背景技術(shù)：
太陽能可提供一種環(huán)境友好的能源，其不依賴于礦物燃料的提取，并且與基于礦物燃料的能源相比對全球變暖以及相關(guān)環(huán)境問題的貢獻(xiàn)較小。另外，在許多情況下，太陽能可被捕獲并且在當(dāng)?shù)厥褂茫瑥亩鴾p少了燃料例如石油的運(yùn)輸或進(jìn)口的需求。
太陽能例如可用這樣的收集器捕獲，該收集器吸收太陽輻射并且將其轉(zhuǎn)換成熱能，熱能然后可被用于多種應(yīng)用?？蛇x擇地，太陽輻射可被這樣的收集器捕獲，該收集器吸收太陽輻射并且利用例如光電方法將其的一部分直接轉(zhuǎn)換成電能。反射鏡或透鏡可用于收集和聚集將利用這樣的方法轉(zhuǎn)換成熱能或電能的太陽輻射。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面，聚光太陽能收集器包括框架或殼體、熱收集器和第一可彈性變形反射器。在沒有變形力的情況下，該第一可彈性變形反射器至少基本是平的。該框架或殼體構(gòu)造成接納該第一可彈性變形反射器，并且施加壓縮力，該壓縮力使第一可彈性變形反射器保持處于將太陽輻射的至少一部分聚集在該熱收集器上的形狀。在第二方面，聚光太陽能收集器包括熱收集器、第一反射器和第一托 架，該第 一反射器定位成接收太陽輻射并且將該太陽輻射的至少 一部分聚 集到該熱收集器上，該第一反射器具有長度和縱向邊緣，該第一托架具有 至少為該第一反射器的長度的長度，并且構(gòu)造成接合該第一反射器的縱向 邊緣。
在第三方面，聚光太陽能收集器包括殼體、具有狹槽的第一托架、熱 收集器和第一反射器，該第一反射器定位于該殼體中以接收太陽輻射，并 且將太陽輻射的至少一部分聚集到該熱收集器上。該反射器通過該反射器 的邊緣的至少 一部分插入該托架中的狹槽而聯(lián)接到該殼體。
在第四方面，聚光太陽能收集器包括具有第一面板和第二面板的殼體、 連接該第一面板和第二面板的第一托架、熱收集器和第一反射器，該第一 反射器定位于該殼體中以接收太陽輻射，并且將太陽輻射的至少一部分聚 集到該熱收集器上。
在第五方面，聚光太陽能收集器包括第一和第二面板，構(gòu)造成使第一 和第二面板相互聯(lián)接以形成殼體的底部區(qū)段的至少一部分的第一托架，熱 收集器，和第一反射器，該第一反射器定位于該殼體內(nèi)以接收太陽輻射， 并且將太陽輻射的至少一部分聚集到該熱收集器上。
在第六方面，聚光太陽能收集器包括殼體的底部部分，第一和第二面 板，以及第一和第二托架。該第一托架構(gòu)造成將第一面板聯(lián)接到殼體的底 部部分以形成該殼體的第一側(cè)面的至少一部分，該第二托架構(gòu)造成將第二 面板聯(lián)接到該殼體的底部部分以形成該殼體的第二側(cè)面的至少一部分。該 太陽能收集器還包括熱收集器和第一反射器，該第一反射器定位于該殼體 中以接收太陽輻射，并且將該太陽輻射的至少一部分聚集到該熱收集器上。
在第七方面，聚光太陽能收集器包括殼體，位于該殼體的邊緣處或附 近的第一托架。該托架構(gòu)造成接合透明蓋，熱收集器，和第一反射器，該 第 一反射器定位于該殼體中以接收通過該透明蓋的太陽輻射，并且將該太 陽輻射的至少一部分聚集到該熱收集器上。
在第八方面，包含聚光太陽能收集器的設(shè)備具有包含底部和側(cè)部的殼
16體，熱收集器，第一反射器，和耐沖擊蓋，該第一反射器定位于該殼體內(nèi) 以接收太陽輻射并且將太陽輻射的至少一部分聚集到該熱收集器上，該耐 沖擊蓋構(gòu)造成被定位在該殼體的至少很大一部分上，并且可移除地聯(lián)接到 該殼體以使得可方便地移除和替換。
在第九方面，聚光太陽能收集器包括熱收集器，形成該殼體的至少一 部分的相同或基本相同的第一和第二面板，和第一反射器，該第一反射器 定位于該殼體內(nèi)以接收太陽輻射并且將太陽輻射的至少一部分聚集到該熱 收集器上。
在第十方面，聚光太陽能收集器包括框架或殼體、第一反射器和熱收 集器，該第一反射器定位于該框架或殼體內(nèi)以接收太陽輻射并且將太陽輻 射的至少一部分聚集到該熱收集器上。該熱收集器被該框架或殼體通過第 一熱收集器支承件支承，該第一熱收集器支承件具有第一支柱和第二支柱。
在第十一方面，聚光太陽能收集器包括框架或殼體，熱收集器，第一 反射器，和連接到該框架或殼體的貯液器。該貯液器與該熱收集器流體連 通。
在第十二方面， 一種組裝聚光太陽能收集器的方法包括彎曲至少第一 可彈性變形反射器，以將其定位于殼體中。在沒有變形力的情況下，該可 彈性變形反射器基本是平的，并且該殼體構(gòu)造成接納該第一可彈性變形反 射器，并且使笫一可彈性變形反射器保持處于將入射太陽輻射的至少一部 分聚集在熱收集器上的形狀。
在第十三方面， 一種組裝聚光太陽能收集器的方法包括使用第 一托架 將第一面板聯(lián)接到第二面板以形成殼體的底部區(qū)段的至少一部分，使用第 二托架將第三面板聯(lián)接到殼體的底部區(qū)段以形成殼體的第一側(cè)面的至少一 部分，使用第三托架將第四面板聯(lián)接到殼體的底部區(qū)段以形成殼體的第二 側(cè)面的至少一部分，并且將至少一個(gè)反射器定位于該殼體中以接收太陽輻 射并且將該太陽輻射聚集到熱收集器上。
在第十四方面， 一種操作太陽能收集器(該太陽能收集器包括殼體、 聯(lián)接到該殼體的大致透明的蓋，和定位于該殼體中以接收通過該透明蓋的太陽輻射的反射器)的方法包括將耐沖擊蓋可移除地定位于該透明蓋的至 少很大一部分上以至少部分地保護(hù)該透明蓋和反射器免受沖擊。通過可移 除地將該耐沖擊蓋連接到該殼體、連接到該透明蓋、或者連接到該殼體和 該透明蓋而可移除地定位該耐沖擊蓋。該方法還包括在太陽能收集器的正 常操作期間移除該耐沖擊蓋。
結(jié)合附圖參照下文對本發(fā)明的更詳細(xì)的描述，本發(fā)明的這些和其它實(shí) 施例、特征和優(yōu)點(diǎn)將對于本領(lǐng)域那些技術(shù)人員變得更加明顯，下文將首先 簡要描述附圖。


圖1A-1D示出根據(jù)一個(gè)變型的示例性太陽能收集器的部分的一些視
圖2示出根據(jù)一個(gè)變型的示例性太陽能收集器的橫截面視圖，該收集 器包括兩個(gè)反射鏡。
圖3A-3B示出分別包括狹槽和孔的反射鏡的變型，支柱桿可通過該狹 槽和孔以接合太陽能收集器殼體。
圖4示出根據(jù)一個(gè)變型的示例性太陽能收集器的橫截面視圖，該收集 器包括兩個(gè)反射鏡和單個(gè)支腳支柱(leg stanchion )。
圖5示出根據(jù)一個(gè)變型的示例性太陽能收集器的橫截面視圖，該收集 器包括四個(gè)反射鏡和單個(gè)支腳支柱。
圖6示出擰入式單個(gè)支腳支柱的變型。
圖7示出根據(jù)一個(gè)變型的示例性太陽能收集器，該收集器的側(cè)托架與 圖1A-1D的太陽能收集器的側(cè)托架的不同之處在于沒有限制板。
圖8示出具有處于不同高度的用于反射鏡的狹槽的側(cè)托架的變型。 圖9A-9C示出具有用于固定反射鏡端部的單個(gè)可調(diào)節(jié)夾緊狹槽的側(cè)托 架的變型。
圖IO示出側(cè)托架的軌道(rail)式變型。
圖11示出根據(jù)一個(gè)變型的示例性太陽能收集器，其與圖1A-1D所示
18收集器的不同之處在于缺少上部肋板。
圖12示出才艮據(jù)一個(gè)變型的示例性太陽能收集器，其與圖1A-1D所示 收集器的不同之處在于具有可選的擰緊風(fēng)暴蓋。
圖13A-13B分別示出根據(jù)一個(gè)變型的結(jié)合到一起的兩個(gè)太陽能收集 器，和根據(jù)另一個(gè)變型的結(jié)合到一起的三個(gè)太陽能收集器。
圖14A-C示出根據(jù)一個(gè)變型的樞轉(zhuǎn)組件以及其在可樞轉(zhuǎn)安裝的太陽能 收集器中的使用。
圖15A-15B分別示出根據(jù)一個(gè)變型的適于屋頂(或其它硬表面)和地 面安裝的可互換的底座(foot)的使用。
圖16A-16B示出根據(jù)一個(gè)變型的安裝在屋頂或其它硬表面上的太陽能 收集器的視圖。
圖17A-17B示出根據(jù)一個(gè)變型的安裝在地面上的太陽能收集器的視圖。
圖18示出才艮據(jù)一個(gè)變型的支架(cradle)安裝的太陽能收集器殼體。 圖19示出才艮據(jù)一個(gè)變型的可樞轉(zhuǎn)地安裝在水平支承桿上的示例性太 陽能收集器。
圖20A-20C示出根據(jù)一個(gè)變型的另一個(gè)示例性太陽能收集器的^L圖。 圖21示出根據(jù)一個(gè)變型的包含六個(gè)反射鏡的示例性太陽能收集器。 圖22示出才艮據(jù)一個(gè)變型的i更攜式太陽能收集器系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
應(yīng)參照附圖閱讀下文的詳細(xì)描述，在不同附圖中相同的標(biāo)號(hào)指示相同 的元件。附圖示出選擇性實(shí)施例，不一定是按比例繪制，并且不是將要限 制本發(fā)明的范圍。詳細(xì)描述作為示例而非限制性地說明了本發(fā)明的原理。 此描述將清楚地使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)和使用本發(fā)明，并且描述了本 發(fā)明的一些實(shí)施例、修改、變型、可選擇方案和應(yīng)用，包括當(dāng)前認(rèn)為是最 好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的模式。應(yīng)指出，如說明書以及所附權(quán)利要求中使用的， 除非上下文另外清楚地指出，否則單數(shù)形式"一，，、"一個(gè)"和"該，，包括復(fù)數(shù)個(gè)所指對象。
文中公開了用于收集和聚集太陽輻射的裝置和方法的示例和變型。此 詳細(xì)描述首先一般性地討論了示例性聚集太陽能收集器的特征。之后，在 標(biāo)題之下進(jìn)一步描述了文中所公開的太陽能收集器的各種可能的特征和方 面的細(xì)節(jié)和一些變型。然后提出了太陽能收集器的額外示例，并且在此之 后討論了用于組裝公開的太陽能收集器的一些變型的方法，以及公開的太 陽能收集器的一些可能的應(yīng)用。
現(xiàn)在參照圖1A-1D， 一個(gè)示例性太陽能收集器100包括殼體105,設(shè) 置于該殼體中的反射鏡110a-110d，以及熱收集器115。反射鏡110a-110d 使入射太陽輻射120的一部分聚焦到熱收集器115上，以加熱該熱收集器 115中的工作(例如，熱傳遞)流體。工作流體可達(dá)到例如高于400T的溫 度。更一般地說，工作流體可達(dá)到從例如大約100下到大約400T、從大約 IOOT到550T,或者從大約200下到大約550下的溫度。加熱的工作流體 可然后用于任何合適的應(yīng)用， 一些應(yīng)用稍后將在此詳細(xì)描述中進(jìn)行說明。
在此示例中，殼體105包括下部面板125a和125b,該下部面板125a 和125b通過基部托架130相互聯(lián)接以形成殼體105的下部部分。聯(lián)接到基 部托架130以及下部面板125a、 125b的基板132為殼體105的底部部分提 供了另外的結(jié)構(gòu)支承。殼體105的上側(cè)部由通過側(cè)托架140a聯(lián)接到下部面 板125a的上部面板135a，以及通過側(cè)托架140b聯(lián)接到下部面板125b的 上部面板135b形成。分別連接到面板125a、 125b、 135a、 135b并且接合 側(cè)托架140a和140b的肋板145a-145d為反射鏡110a-110d提供了支承， 并且為殼體105提供了額外的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
殼體105的頂部,皮透明蓋150封閉，該透明蓋150分別通過上部托架 155a和155b聯(lián)接到面板135a和135b。如圖所示，耐沖擊風(fēng)暴蓋160可 通過一個(gè)或多個(gè)夾具165聯(lián)接到殼體105。在正常操作期間風(fēng)暴蓋160可 被取下，但是如圖所示可被安置在合適位置以保護(hù)太陽能收集器100及其 部件，尤其是透明蓋150、反射鏡110a-110d和熱收集器115,不受例如惡 劣天氣影響。
20熱收集器115被支柱170支承，該支柱170在此示例中包括接合基部 托架130的兩個(gè)桿175。如圖所示，反射鏡110a-110d在此示例中通過托 架130、 140a、 l楊、155a和155b連接到殼體105。
在一個(gè)變型中，太陽能收集器100可以是例如大約8英尺長，大約2.5 英尺高，在底部大約1.5英尺寬，并且在頂部大約5英尺寬。在所示示例 中，太陽能收集器100具有由例如殼體105和/或反射鏡110a-110b限定的 盆槽狀形狀。 一般來說，包括太陽能收集器100的文中公開的太陽能收集 器可具有任何合適的尺寸和形狀。作為另外的示例，在一些變型中，在此 詳細(xì)描述中的稍后描述的太陽能收集器200 (圖1)和400 (圖4)可具有 盆槽狀形狀，并且例如為大約8英尺長，大約15"高，在底部大約7"寬而 在頂部大約30"寬。
如在此詳細(xì)描述中稍后描述的，在一些變型中，文中公開的各個(gè)太陽 能收集器可結(jié)合到一起以形成兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)收集器的區(qū)段。該區(qū)段 可然后聯(lián)接到一起以形成一行或多行。在一些變型中，排成一行的收集器 被位于該行的每個(gè)末端的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)以跟蹤太陽，并且支承架位于區(qū)段支 承軸承之間，該區(qū)段可在軸承上樞轉(zhuǎn)。各個(gè)收集器可被類似地驅(qū)動(dòng)以跟蹤 太陽。
用于樞轉(zhuǎn)或以其它方式定向太陽能收集器的電動(dòng)機(jī)可^L未示出的跟蹤 設(shè)備控制，其確定太陽的朝向，并且樞轉(zhuǎn)太陽能收集器以優(yōu)化太陽輻射的 收集。跟蹤設(shè)備可以是例如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的傳統(tǒng)太陽跟蹤設(shè)備。 這種跟蹤設(shè)備可采用例如光強(qiáng)度檢測器(例如，光電探測器)以檢測太陽 的位置，并且利用數(shù)字邏輯(例如，硬件或軟件)或模擬控制方法以基于 光強(qiáng)度檢測器的信號(hào)控制電動(dòng)機(jī)。
在所示示例中，殼體105 (包括端蓋180,圖1D)和透明蓋150包封 反射鏡110a-110d和熱收集器115，并且因而可保護(hù)這些部件免于被侵蝕 (例如，由鹽和濕度導(dǎo)致)、磨損(例如，由灰塵或沙礫導(dǎo)致)以及其它 環(huán)境有害效應(yīng)。還可通過在形成殼體105的面板(例如，125a、 125b、 135a、 135b)與托架(例如130、 140a、 140b、 155a和115b )之間的接合部中，
21以及在透明蓋150與托架155a和155b之間的接合部中放置村墊材料以更 好地密封這些接合部，使太陽能收集器100不受天氣影響，下文將對此進(jìn) 行更詳細(xì)地描述。另外，透明蓋150和殼體105可由耐沖擊材料構(gòu)成，以 更好地抵抗風(fēng)暴或其它惡劣天氣造成的損害。
在這種不受氣候影響的變型中，文中公開的太陽能收集器可良好地適 用于在該處環(huán)境狀況可能會(huì)促進(jìn)侵蝕的熱帶和沿海應(yīng)用，以及在該處沙礫、 灰塵或粗砂會(huì)磨損未被保護(hù)的部件的沙漠應(yīng)用。但是，這種不受氣候影響 的變型的各個(gè)方面(包括例如使用透明蓋和/或密封襯墊以包封反射鏡和熱 收集器)是可選的，并不必須存在于或全部存在于文中公開的太陽能收集 器中。
由面板、托架和/或肋板構(gòu)成的太陽能收集器(或太陽能收集器殼體) 的模塊化構(gòu)造，和/或反射鏡使用托架在殼體中的安裝，可使得太陽能收集 器易于組裝和維修，并且可靈活地布置和使用。多組相同或基本相同的反 射鏡(例如，110a和110b; 110c和110d)、面板(例如，125a和125b; 135a和135b)、側(cè)托架(例如，140a和140b)、上部托架(例如，155a 和155b)和/或肋板(例如，145a-145d)的4吏用也可提供這才羊的優(yōu)點(diǎn)。如 文中使用的，相同部件在制造公差范圍內(nèi)具有相同形狀和大小?；鞠嗤?的部件足夠相似，它們具有相同的總體形狀和大小，但是可例如在附連的 零件或形狀的部分方面有所不同?；鞠嗤牧慵３Ｓ杀徽J(rèn)為相同的基 礎(chǔ)零件形成，但是可以一些方式修改為具有例如額外的特征。
另外，在其中一些或全部反射鏡在安裝之前基本是平的和/或一些或全 部面板基本是平的變型(下文將更詳細(xì)地描述其中的一些變型)中，太陽 能收集器的部件可更容易地制造、貯存、包裝和/或裝運(yùn)至它們的最終使用 位置。但是，這種模塊化是可選的，并且文中所述的太陽能收集器可不使 用或較少使用托架、面板、基本平的面板、基本平(在未安裝時(shí))的反射 鏡和/或相同或基4^目同的部件構(gòu)造。
如上文指出的以及下文將進(jìn)一步說明的，文中公開的太陽能收集器不 需要包括圖1A-1D中所示的所有特征，并且可包括這些附圖中未示出的額
22外特征或特征的變型。 一般來說，文中所述的太陽能收集器中的任何一個(gè) 可包括文中所述或所示的特征(或它們的變型)以及其的對于本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員顯而易見的任何修改或變型的任何合適的組合。接下來將在標(biāo)識(shí)
特征的標(biāo)題下描述太陽能收集器(例如，圖1A-1D中所示的太陽能收集器 100)的特征及其變型的另外的細(xì)節(jié)。
反射鏡
圖1A-1D中所示的太陽能收集器100包括四個(gè)反射鏡110a-110d,該 反射鏡布置成將太陽輻射聚集在熱收集器115上。但是，在其它變型中， 文中公開的太陽能收集器可包括更多或更少的反射鏡。例如，太陽能收集 器可包括單個(gè)大的反射鏡以替代反射鏡110a-110d。其它變型包括兩個(gè)反 射鏡例如圖2中所示的太陽能收集器200中的反射鏡210a和210b。在此 詳細(xì)描述中稍后描述的示例性太陽能收集器(圖21)包括六個(gè)反射鏡。一 般來說，任何一個(gè)文中公開的太陽能收集器可使用任何合適數(shù)量的反射鏡。
在太陽能收集器100中，反射鏡110a-110d布置形成單個(gè)、大致為拋 物面的形狀，并且線焦點(diǎn)大致位于(在所示的示例中，管狀)熱收集器115 的中心軸線上。但是， 一般來說，文中公開的太陽能收集器中使用的反射 鏡可以為拋物面形狀、柱面形狀(部分圓形橫截面)或任何其它合適的形 狀。當(dāng)使用多個(gè)反射鏡時(shí)，反射鏡可共用焦點(diǎn)，或相反可布置成聚焦到兩 個(gè)或更多個(gè)不同的位置。例如，太陽能收集器可包括四個(gè)拋物面反射鏡， 它們布置成聚焦到熱收集器的四個(gè)不同的部分。
另外，當(dāng)使用多個(gè)反射鏡時(shí)，該反射鏡中的兩個(gè)或更多個(gè)可相同或基 本相同。如上文提到的，例如，在太陽能收集器100中，反射鏡110a與反 射鏡110b相同或基本相同，并且反射鏡110c與反射鏡110d相同或基本相 同。類似地，太陽能收集器200的反射鏡210a和210b(圖2)相同或基本 相同。使用多組相同或基本相同的反射鏡可例如簡化太陽能收集器的制造、 組裝和維修。但是，使用兩個(gè)或多個(gè)相同或基本相同的反射鏡不是必需的。
再次參照圖1A,太陽能收集器100中的反射鏡110a-110d由可彈性變形(例如，有彈力)的材料制成，該材料可在沒有變形力的情況下呈現(xiàn)基
本平的形狀，但是在安裝到殼體105中時(shí)呈現(xiàn)拋物面形狀或其它彎曲形狀。 安裝后的反射鏡110a-110d的拋物面形狀是由將該反射鏡聯(lián)接到殼體105 的托架130、 140a、 140b、 155a和155b在反射鏡上施加的壓縮力造成的， 和/或由支承反射鏡的肋板145a-145的形狀造成的。太陽能收集器200中 的反射鏡210a和210b (圖2 )也由可彈性變形的材料制成，并且在沒有變 形力的情況下呈現(xiàn)基本平的形狀。反射鏡210a和210b由于將該反射鏡聯(lián) 接到殼體205的基部托架230以及上部托架255a和255b在反射鏡上施加 的壓縮力而呈現(xiàn)拋物面形狀。
這種可彈性變形的反射鏡可例如由高反射性鋁板、例如ALANOD Aluminium-Veredhmg GmbH&Co. KG of Ennepetal, Germany制造的產(chǎn) 品名稱為MIRO-SUN⑥的涂層(不受氣候影響)高反射性鋁板制成。在其 它變型中，可彈性變形的反射鏡可由其它材料例如帶反射涂層的塑料和其 它反射性的或帶反射涂層的金屬制成。在一些變型中，可彈性變形的材料 可包括反射膜，例如由可彈性變形的基底例如塑料或未拋光的鋁板或面板 支承的反射性的或帶反射涂層的聚對苯二曱酸乙二酯(例如，Mylar )膜。 在一些變型中，反射鏡的厚度可例如為大約0.3 111111到大約0，8111111，長度 可例如為大約8英尺。
在沒有變形力的情況下呈現(xiàn)基本平的形狀的可彈性變形的反射鏡可作 為一堆基本平的反射鏡被方便地貯存和/或裝運(yùn)。這樣可降低貯存或裝運(yùn)反 射鏡的成本，因?yàn)榕c相應(yīng)數(shù)量的彎曲反射鏡相比， 一堆平面反射鏡占據(jù)較 少的空間并且可更易于被包裝。
但是，文中公開的太陽能收集器中使用的反射鏡不需要如前文剛剛描 述地用可彈性變形材料制成。相反，反射鏡可在安裝到太陽能收集器中之 前被預(yù)先形成所希望的輻射聚集形狀，或者在安裝期間例如通過彎曲形成 所希望的形狀。另外，在一些變型中，反射鏡可被支承框架支承成所希望 的形狀。任何合適的反射材料例如被拋光的或帶涂層的金屬或帶反射涂屬 的聚合物或玻璃可用于制造這種反射鏡。另外，在一些變型中，反射膜例
24如反射性的或帶反射涂層的聚對苯二甲酸乙二酯(例如，Mylar )膜可用 于制成反射鏡。 一般來說，文中公開的任何太陽能收集器中使用的反射鏡 可由任何合適的材料制成。
在公開的太陽能收集器的一些變型中，可容易地移除一個(gè)或多個(gè)反射 鏡以便替代、維修或清洗。例如，在太陽能收集器100 (圖1A)中，可通 過分別從托架140a或140b上移除(例如，擰緊的)限制板142a或142b， 然后從各個(gè)上部托架155a或155b抽出反射鏡的上緣，來移除上部反射鏡 110c和110d。可通過從托架140a或140b上移除(例如檸緊的)限制板 143a或143b,然后從基部托架130抽出反射鏡的下緣，來移除下部反射鏡 110a和110b。參照圖3A，反射鏡110a和110b(未示出)可包括狹槽300, 支柱170的桿175 (圖1A)通過該狹槽300以接合殼體105的一部分(例 如，基部托架130)。此設(shè)計(jì)允許在支柱170處于適當(dāng)位置的情況下從基 部托架130上移除反射鏡110a和110b。可選擇地(圖3B)，支柱桿175 可通過反射鏡110a和110b (未示出)中的孔305接合殼體105的一部分
(例如，基部托架130)。此后一種設(shè)計(jì)需要至少一個(gè)桿175與殼體105 分離以便移除反射鏡110a或110b。
作為另 一個(gè)示例，在太陽能收集器200 (圖2 )中，反射鏡210a和210b 中的任一個(gè)可這樣被容易地移除，即彎曲該反射鏡以便從基部托架230或 各個(gè)頂部托架255a或255b釋放該反射鏡的邊緣，然后從反射鏡的保持托 架抽出反射鏡的另一個(gè)邊緣。反射鏡210a和210b可包括類似于狹槽300
(圖3A)的狹槽，以允許在支柱170處于適當(dāng)位置的情況下移除反射鏡。 可選擇地，反射鏡210a和210b可包括類似于孔305的孔以容納支柱170 的桿175，在此情況下移除反射鏡需要至少一個(gè)桿175與殼體205分離。 在其中太陽能收集器100不包含肋板145a-145d或者僅包含肋板145a-145d 中的一些的變型(見下文)中，可通過就如針對反射鏡210a和210b描迷 地那樣彎曲一個(gè)或多個(gè)反射鏡110a或110b來容易地移除該反射鏡。
如圖1A所示以及上文描述的，太陽能收集器100中的反射鏡 110a-110d通過托架(下文將更詳細(xì)地描述)聯(lián)接到殼體105,該托架還將殼體105的多個(gè)部分相互聯(lián)接，從而在太陽能收集器100中具有雙重結(jié)構(gòu) 作用。但是，在公開的太陽能收集器的其它變型中，反射鏡可通過連接到 殼體但不將殼體的多個(gè)部分聯(lián)接在一起的托架聯(lián)接到殼體。另外，在一些 變型中，反射鏡可不使用托架，而使用緊固件(例如，螺釘、螺栓和鉚釘)、 粘合劑、焊接或任何其它合適的連接方法連接到殼體或其它結(jié)構(gòu)構(gòu)件(例 如，肋板145a-145d)。 一般來說，在文中公開的任何太陽能收集器及其 變型的殼體中，可使用任何合適的連接方法來固定反射鏡。
殼體和面板
如文中公開的太陽能收集器的殼體可具有例如方形、矩形、梯形、拋 物面形、部分圓形或U形橫截面。如上文提到的，殼體例如可具有盆槽狀 形狀。 一般來說，可使用任何合適的殼體形狀。殼體可由例如金屬、塑料、 木材或任何其它合適的材料制成。
在一些變型中，殼體由通過托架相互聯(lián)接的面板構(gòu)造成。如上所述， 例如，太陽能收集器100的殼體105 (圖1A-1D)由通過托架130、 140a 和140b聯(lián)接到一起的四個(gè)l/16"厚的鋁板面板125a、 125b、 135a和135b 形成。在一些變型中，太陽能收集器殼體可由更多或更少的面板形成。例 如太陽能收集器200的殼體205 (圖2 )由通過基部托架230相互聯(lián)接的兩 個(gè)鋁板面板(225a, 225b)形成。 一般來說，文中公開的太陽能收集器的 殼體可包括通過托架相互聯(lián)接以形成一部分或整個(gè)殼體的任何合適數(shù)量的 面板。
在一些變型中，構(gòu)造成太陽能收集器殼體的面板的一些或全部可基本 是平的。例如，太陽能收集器100的上部面板135a和135b基本是平的。 在未示出的其它變型中，構(gòu)造成殼體的所有面板基本是平的。這種殼體中 的平的面板可成一定角度地相互連接(例如，通過托架)以產(chǎn)生必要的拐 角以便限定所希望的殼體形狀。這種平的面板可易于貯存、包裝、裝運(yùn)， 并且在太陽能收集器的組裝期間易于處理。
如文中公開的太陽能收集器的殼體還可由弧形的或彎曲的面板構(gòu)造成，或者由平的、弧形的和/或彎曲的面板的任何合適的組合構(gòu)造成。參照
圖2,例如，在太陽能收集器200中，每個(gè)面板235a和235b包括兩個(gè)彎 曲部，其限定殼體205的基本平的上部、中部和底部部分。在太陽能收集 器100(圖1A)中，每個(gè)下部面板125a和125b包括一個(gè)彎曲部，限定殼 體105的基本平的底部和下側(cè)部。
在一些變型中，殼體包括兩個(gè)或更多個(gè)相同或基本相同的面板。如上 文指出的，例如，太陽能收集器IOO (圖1A)包括成對的相同或基本相同 的由板。類似地，太陽能收集器200的面板225a和225b(圖2)相同或基 本相同。使用多組相同或基本相同的面板可例如簡化太陽能收集器的制造、 組裝和維修。但是，使用兩個(gè)或更多個(gè)相同或基本相同的面板不是必需的。
盡管在上述示例中殼體面板由鋁板制成，但是文中公開的任何太陽能 收集器中使用的殼體面板可由任何合適的材料制成。合適的材料包括但不 局限于金屬、塑料包括耐沖擊塑料和木材。
文中公開的太陽能收集器的殼體不需要包括通過托架相互聯(lián)接的面
板。在一些變型中，面板可通過例如焊接或使用緊固件例如螺釘、螺栓或 鉚釘相互直接聯(lián)接。另外， 一部分或整個(gè)殼體可用例如金屬或(例如，耐 沖擊)聚合物模制或鑄造而成。殼體還可包括鑄造或模制部分(例如，底 部部分)，面板通過托架或使用其它方法聯(lián)接到該部分。
基部托架、支柱和J4！
在圖1A-1D的示例中，太陽能收集器100包括基部托架130,其使下 部面板125a和125b相互聯(lián)接以形成殼體105的底部部分，將反射鏡110a 和110b的下緣固定在殼體105上，并且將支柱170的桿175固定在殼體 105上。在所示變型中，面板125a和125b的端部凈皮定位在基部托架130 的底面的凹入(即，凹口)部分中，并且分別通過緊固件185a和185b連 接到基部托架130的底面，該緊固件185a和185b穿過面板以接合基部托 架130的底部。凹部或凹口可幫助相對于基部托架130在合適位置配準(zhǔn)面 板。但是，這種凹部或凹口是可選的。
27可選的基板132分別通過緊固件l卯a(chǎn)和190b固定在面板125a和125b 上。額外的緊固件195a和195b穿過M 132并且分別穿過面板125a和 125b,以接合基部托架130的底部以進(jìn)一步將基板、面板和基部托架相互 固定在一起?？蛇x的基板132為殼體105的底部部分提供了附加的結(jié)構(gòu)支 承。
緊固件185a、 185b、 l卯a(chǎn)、 l卯b、 195a和195b可例如是螺釘、螺栓、 鉚釘或任何其它合適的緊固件。可使用比圖IA和IB中所示的更多或更少 的這種緊固件以使基部托架、面板和可選的M相互聯(lián)接。
基部托架130的上側(cè)部中對稱放置的有角度的狹槽196接納反射鏡 110a和110b的下緣，并且與側(cè)托架140a和140b合作將反射鏡110a和 110b固定在殼體105上。盡管狹槽196被示出向上形成角度，但是在其它 變型中，可使用其它朝向，例如基本平行于殼體105的底部定向的狹槽。
在所示示例中，如上文在標(biāo)題為"反射鏡"的討論中所描述的，支柱 桿175穿過反射鏡110a和110b中的孔或狹槽，以使桿175的螺紋端接合 基部托架130中的螺紋孔197。在其它變型中，支柱桿175可例如壓配合 到基部托架130的孔中，借助于穿過基部托架130的底部以接合支柱桿175 的端部的緊固件連接到基部托架130,或者焊接到基部托架130上。上支 柱托架198a和下支柱托架198b使用緊固件(例如螺釘)199圍繞熱收集 器115夾緊以將熱收集器115固定在支柱170上。
如圖1C所示，在所示示例中，基部托架130表現(xiàn)為沿太陽能收集器 100的長度延伸的軌道的形式。但是，在其它變型中，相反，多個(gè)較短的 基部托架130可沿太陽能收集器的長度間隔開。在一些變型中，表現(xiàn)為延 伸軌道的形式的托架可使用擠出/擠壓成形工藝方便地形成(至少部分)。 另外，在一些變型中，與較短的托架相比，具有延伸軌道形式的托架可在 殼體105的部件之間提供更好的密封接合。 一般來說，文中所述的基部托 架可實(shí)現(xiàn)為具有延伸軌道形式的變型或?qū)⒂米饕粋€(gè)或多個(gè)較短托架的變 型。
文中公開的太陽能收集器中所使用的基部托架不需要實(shí)現(xiàn)基部托架130所實(shí)現(xiàn)的所有功能(聯(lián)接面板，固定反射鏡，固定熱收集器支柱)。 例如，太陽能收集器200中的基部托架230 (圖2)將面板225a和225b 聯(lián)接在一起以形成殼體205，并且以類似于基部托架130的方式將反射鏡 210a和210b的下緣固定在殼體205中。但是，基部托架230沒有將支柱 170的桿175固定在殼體205上。相反，桿175由緊固件285a和285b固 定在殼體205上，該緊固件285a和285b分別穿過J41132以及面板225a 和225b，但是沒有穿過或進(jìn)入基部托架130。在其它變型中，基部托架可 將面板聯(lián)接到一起以形成殼體的部分，并且將支柱固定在殼體上，但是沒 有固定反射鏡。
盡管上述支柱170包括兩個(gè)桿175，其通過該桿被支承在太陽能收集 器殼體中并連接到該殼體，但是在其它變型中，熱收集器被經(jīng)由單個(gè)桿連 接到基部托架的支柱支承。參照圖4,例如，另一個(gè)太陽能收集器400包 括反射鏡410a和410b，該反射鏡被定位在殼體405中以將太陽輻射聚集 到熱收集器415上，該熱收集器415通過支柱470被支承在殼體405中。 支柱470通過單個(gè)桿或支腳聯(lián)接到形成殼體405的一部分的基部托架430。
殼體405包括通過基部托架430相互聯(lián)接的面板425a和425b，基部 托架430包括可分離的上部(430U)和下部(430L)部分。現(xiàn)在參照圖4 和6,為了組裝殼體405的下部部分，將支柱桿175插入上部托架部分430U 的(可選的)軸環(huán)部分479中的通孔478。然后，將螺紋底座480通過上 部托架部分430U的下側(cè)插入以接合支柱桿475的底部中的螺紋孔485。將 面板425a和425b定位在上部430U和下部430L托架部分之間，然后將上 部430U和下部430L托架部分滑動(dòng)到相互緊靠的位置，并^f吏用分別在上部 和下部托架部分上的可滑動(dòng)地互鎖的特征485a和485b將該上部和下部托 架部分保持在合適位置?？蛇x地，穿過下部托架部分430L進(jìn)入上部托架 部分430U的緊固件(例如，螺釘、螺栓、鉚釘)可進(jìn)一步緊固該組件。
在其它變型中，支柱桿475可例如壓配合到基部托架430中的孔中， 或焊接到基部托架430。另外，在其它變型中，下部基部托架部分430L可 通過緊固件(例如，螺釘、螺栓、鉚釘)而不是互鎖部分485a和485b連
29接到上部基部托架部分430U。
再次參照圖4，通過將反射鏡410a和410b的上端部分別接合到上部 托架455a和455b中，并將其下端部接合到上部基部托架部430U中的狹 槽496中，將反射鏡410a和410b固定在殼體405中。
現(xiàn)在參照圖5，另一個(gè)示例性太陽能收集器500包括四個(gè)反射鏡510a -510d，該四個(gè)反射鏡被定位于殼體505中以將太陽輻射聚集在熱收集器 415上，如太陽能收集器400 —樣，熱收集器415被通過單個(gè)桿或支腳475 聯(lián)接到基部托架430的支柱470支承?；客屑?30使下部面板525a和 525b相互聯(lián)接以形成殼體505的底部部分。殼體505的上側(cè)部由通過側(cè)托 架540a聯(lián)接到下部面板525a的上部面板435a，以及通過側(cè)托架540b聯(lián) 接到下部面板525b的上部面板435b形成。通過將反射鏡510a和510b的 下端部接合在基部托架430的狹槽中，并且將它們的上端部分別接合在側(cè) 托架540a和540b的狹槽中，將反射鏡510a和510b固定在殼體505中。 通過將反射鏡510c和510d的上端部分別接合在上部托架555a和555b的 狹槽中，并且將它們的下端部分別接合在側(cè)托架540a和540b的狹槽中， 將反射鏡510c和510d固定在殼體505中。
一般來說，文中公開的任何合適的基部托架可用于文中公開的任何太 陽能收集器。但是，在一些變型中，如文中公開的太陽能收集器可不包括 將面板聯(lián)接在一起以形成殼體的底部部分的基部托架。在一些缺少基部托 架的變型中，殼體的底部部分(或更多部分)可通過例如利用焊接或使用 緊固件如螺釘、螺栓或鉚釘將面板直接相互聯(lián)接來構(gòu)造成。在其它缺少基 部托架的變型中，殼體的底部部分(或更多部分)由例如金屬或(例如， 耐沖擊)聚合物模制或鑄造成。
盡管所示的基部托架被示出使用狹槽來固定反射鏡邊緣，但是在其它 變型中，代替狹槽或者除狹槽之外，基部托架可包括夾具或夾緊機(jī)構(gòu)來固 定反射鏡邊緣?；客屑?30 (圖1A)的變型可用夾具替代狹槽196。例 如，限定狹槽196的上壁的基部托架130的上部部分可被檸緊的或彈簧加 載的構(gòu)件(例如板)替代以形成可用于將反射鏡固定在托架上的夾具的上部夾鉗。文中公開的其它基部托架的變型可被類似地改動(dòng)以使用夾具或夾 緊機(jī)構(gòu)。
側(cè)托架
在圖1A-1D的示例中，太陽能收集器100包括相同或基本相同的側(cè)托 架140a和140b。側(cè)托架140a將面板125a和135a相互聯(lián)接以形成殼體105 的側(cè)部，并且還將反射鏡110a和110c的邊緣固定到殼體105上。類似地， 側(cè)托架140b將面板125b和135b相互聯(lián)接以形成殼體105的另一個(gè)側(cè)部， 并且還將反射鏡110b和110d的邊緣固定到殼體105上。在所示的示例中， 面板的端部被定位在側(cè)托架140a和140b的面向外的表面的凹入(即，凹 口 )部分內(nèi)，并且借助于穿過面板以接合側(cè)托架的緊固件144連接到側(cè)托 架的面向外表面。凹部或凹口幫助相對于側(cè)托架在合適的位置配準(zhǔn)面板。 4旦是，這種凹部或凹口是可選的。
緊固件144可例如是螺釘、螺栓、鉚釘或任何其它合適的緊固件?？?使用比圖1A-1D中所示的更多或更少的這種緊固件將面板聯(lián)接到側(cè)托架 上。
側(cè)托架140a和140b還包括對稱放置的狹槽146，其接納反射鏡 110a-110d的邊緣，并且與基部托架130以及上部托架155a和155b合作 來將反射鏡固定在殼體105上。在所示的示例中，反射鏡110a-110d通過 (例如，擰緊的)限制板142a、 142b、 143a和143b被固定在狹槽146中， 該限制板形成每個(gè)狹槽的一個(gè)壁，并且可被松開和/或移除以有助于將反射 鏡定位在托架中。在一些變型中，狹槽146的深度可被選擇成使得(例如， 擰緊的)限制板夾緊反射鏡使之處于適當(dāng)位置，在此情況下側(cè)托架可被看 作包含夾具而不是狹槽。
還可使用側(cè)托架的其它變型。參照圖7，例如，除了用側(cè)托架740a和 740b替代側(cè)托架140a和140b (并且還缺少基板132 )之外，太陽能收集 器700與太陽能收集器100基本相同。側(cè)托架740a和740b不包括可松開 的或可移除的限制板。
31接納并且固定反射鏡邊緣的側(cè)托架中的狹槽不需要對稱地定位或者在
托架中定位于相同的高度。參照圖8，例如，在一些變型中，側(cè)托架840 包括被定位于不同高度處的第一狹槽846a和第二狹槽846b。反射鏡狹槽
共用一個(gè)焦點(diǎn)或不共用一個(gè)焦點(diǎn))的反射鏡。側(cè)托架840還包括凹部/凹口 847a和847b (類似于側(cè)托架140a, 140b中的凹部/凹口 )，面板135a和 135b的端部分別被定位在該凹部/凹口中。緊固件144穿過面板135a和 135b進(jìn)入側(cè)托架840以將面板固定在側(cè)托架上。
參照圖9A-9C，在一些其它變型中，側(cè)托架900a和卯0b均分別具有 單個(gè)可調(diào)整的夾具或夾緊狹槽910a或910b，其用于接收和固定反射鏡端 部?？墒褂镁o固件(例如螺釘)915a或915b調(diào)整狹槽(夾具)的寬度， 以分別將上部夾鉗件920a或920b夾在下部夾鉗件925a或925b上。狹槽 的寬度可被調(diào)整以便例如夾緊并從而將反射鏡端部固定在狹槽內(nèi)，和/或彎 曲或調(diào)整^^射鏡的形狀以更好地將太陽輻射聚集在熱收集器上。在一些變 型中，上部夾鉗部可被移除或樞轉(zhuǎn)到側(cè)面，以使得反射鏡的端部可被容易 地插入狹槽或從狹槽移除。在其它變型中，不是或除了可利用螺釘或其它 緊固件調(diào)整之外，夾緊狹槽910a和910b可例如被彈簧加載以在適當(dāng)位置 夾緊反射鏡。
在圖9A-9C的示例中，側(cè)托架卯Oa和卯Ob沒有將面板聯(lián)接在一起以 形成殼體的一部分。相反，兩個(gè)托架連接到單個(gè)彎曲的面板930,該面板 930形成殼體的側(cè)部。面板930在其彎曲處包括T形軌道935,托架900a 和900b的底座部分940a和940b可分別(例如通過滑動(dòng))插入該軌道。 托架還可使用緊固件945固定在面板上，該緊固件945可以是螺釘、螺栓、 鉚釘或任何其它合適的緊固件。
側(cè)托架900a和900b可被單獨(dú)從面板935移除和更換。如圖所示，托 架900a和卯Ob可被選擇為將它們的狹槽定位于不同的高度?？蛇x擇地， 托架可被選擇為在相同的高度定位它們的狹槽。
在一些變型中，側(cè)托架高度可被改變以使得單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化殼體尺寸和形
32狀可支持多種反射鏡構(gòu)型或形狀。參照圖5，例如，側(cè)托架540a和540b 的高度使得反射鏡510a-510d相對于殼體505的側(cè)部有很大偏移，并且使 得四個(gè)反射鏡限定了特定形狀的反射表面。可通過用具有不同高度的類似 側(cè)托架替代側(cè)托架540a和540b，來改變反射鏡限定的表面的形狀。這種 替換可用于例如才艮據(jù)需要使反射鏡聚焦于或不聚焦于熱收集器415上，以 影響熱收集器將工作流體加熱到的溫度。為了有助于這種替換，側(cè)托架 540a和540b可通過例如傳統(tǒng)的可容易地移除的緊固件例如螺釘和螺栓連 接到面板。
側(cè)托架可具有延伸軌道狀的形式。例如，圖1C中所示的側(cè)托架140a 和140b表現(xiàn)為沿太陽能收集器100的長度延伸的軌道的形式。圖10中所 示的側(cè)托架1040也具有延伸軌道狀形式。在其它變型中，多個(gè)較短的側(cè)托 架可沿太陽能收集器的長度間隔開，以替代延伸軌道類型的側(cè)托架。在一 些變型中，表現(xiàn)為延伸軌道的形式的側(cè)托架可部分使用擠出工藝方便地形 成。另外，在一些變型中，與較短的托架相比，具有延伸軌道形式的側(cè)托 架可在殼體的部件之間提供更好的密封接合。 一般來說，文中所述的側(cè)托 架可實(shí)現(xiàn)為具有延伸軌道形式的變型或?qū)⒂米饕粋€(gè)或多個(gè)較短托架的變 型。
參照圖10，盡管側(cè)托架1040中的反射鏡狹槽1046a和1046b被示出 處于不同的高度，但是在其它變型中，狹槽高度可相同。側(cè)托架1040可用 于例如通過使用傳統(tǒng)的緊固件、粘合劑或焊接將一個(gè)面板連接到底面 1048a而將另一個(gè)面板連接到底面1048b，將兩個(gè)面板聯(lián)接在一起以形成殼 體的一部分。可選擇地，側(cè)托架1040可被定位在殼體的單個(gè)彎曲面板部分 的彎曲處，并且通過任何相同方法連接到面板。
上述示例性側(cè)托架中的許多側(cè)托架被示出或描述為將面板聯(lián)接在一起 以形成太陽能收集器殼體的一部分。但是， 一般來說，文中所述的側(cè)托架 也可被實(shí)現(xiàn)為這樣的變型，即該側(cè)托架將連接到單個(gè)面板(例如，可能是 彎曲的、平的或弧形的)以將反射鏡固定在殼體上而無需將面板聯(lián)接在一 起?？蛇x擇地，在一些變型中，側(cè)托架將面板聯(lián)接在一起以形成殼體的一
33部分，而沒有將反射鏡固定在殼體上。
盡管文中所述的太陽能收集器的一些變型利用多個(gè)相同或基本相同的 側(cè)托架，但是使用相同或基本相同的側(cè)托架不是必需的。
盡管所示側(cè)托架中的 一些被示出使用狹槽來固定反射鏡邊緣，但是代 替狹槽或除了狹槽之外，這種側(cè)托架的其它變型可包括夾具或夾緊機(jī)構(gòu)(例 如，如上文針對數(shù)個(gè)夾緊變型所描述的)以固定反射鏡邊緣。
一般來說，文中公開的任何合適的側(cè)托架可用于文中公開的任何太陽 能收集器。但是，在一些變型中，如文中公開的太陽能收集器不包括將面
板聯(lián)接在一起或固定反射鏡的側(cè)托架。例如，太陽能收集器200 (圖2)不 采用側(cè)托架。
上部托架
在太陽能收集器100 (圖1A-1D)中，上部托架155a包括用于接納和 固定反射鏡110c的上端部的第一狹槽，以及用于接納和固定透明蓋150的 邊緣的第二狹槽。這些狹槽相對于彼此成銳角地布置。上部托架155a可如 圖所示通過傳統(tǒng)緊固件(例如，螺釘、螺栓、鉚釘)，或者在其它變型中 通過焊接、粘合或任何其它合適的連接方法連接到面板135a。在一些變型 中，連接到上部托架155a的面板135a的端部被定位在上部托架155a的面 向外表面的凹入(即，凹口)部分內(nèi)。在所示變型中，圍繞第二狹槽的上 部托架155a的一部分沿橫向遠(yuǎn)離面板135a和殼體105突出，以便為風(fēng)暴 蓋夾具165提供支座。
上部托架155a的結(jié)構(gòu)使得其能夠?qū)⒎瓷溏R110c、殼體105的面板 135a、透明蓋150和(可選的)風(fēng)暴蓋160相互聯(lián)接。上部托架155b被類 似地、相同地或基本相同地構(gòu)造，以使得其能夠?qū)⒎瓷溏R110d、面板135b、 透明蓋150和(可選的)風(fēng)暴蓋160相互聯(lián)接。
如圖1C所示，在所示變型中，上部托架155a和155b表現(xiàn)為沿太陽 能收集器100的長度延伸的軌道的形式。但是，在其它變型中，相反，多 個(gè)較短的上部托架155a和155b可沿太陽能收集器的長度間隔開。在一些
34變型中，具有延伸的軌道形式的上部托架可部分使用擠出工藝方便地形成。 另外，在一些變型中，與較短的托架相比，具有延伸軌道形式的上部托架 可在殼體的部件之間提供更好的密封接合。 一般來說，文中所述的上部托 架可實(shí)現(xiàn)為具有延伸軌道狀形式的變型或?qū)⒂米饕粋€(gè)或多個(gè)較短托架的變 型。
太陽能收集器400中的上部托架455a (圖4)也包括用于接納和固定 反射鏡(410a)的上端部的第一狹槽，以及用于接納和固定透明蓋150的 邊緣的第二狹槽，并且第一和第二狹槽相對于彼此成銳角地布置。上部托 架455a還包括第三狹槽，該第三狹槽基本平行于第二狹槽并且遠(yuǎn)離殼體開 口 。第三狹槽或該上部托架的形成該第三狹槽的下部壁的部分可為風(fēng)暴蓋 夾具提供支座以將風(fēng)暴蓋夾在透明蓋150上。上部托架455a可通過例如傳 統(tǒng)緊固件(例如螺釘、螺栓、鉚釘)或通過焊接、粘合或任何其它合適的 連接方法連接到面板425a的上部水平部分。
上部托架455a的結(jié)構(gòu)使得其能夠?qū)⒎瓷溏R410a、面板425a、透明蓋 150和(可選的)風(fēng)暴蓋相互聯(lián)接。上部托架455b被類似地、相同地或基 本相同地構(gòu)造，以使得其能夠?qū)⒎瓷溏R410b、面板425b、透明蓋150和
(可選的)風(fēng)暴蓋相互聯(lián)接。
盡管上部托架155a、 155b、 455a和455b中的每一個(gè)均執(zhí)行多個(gè)功能
(聯(lián)接到殼體、反射鏡和透明蓋)，但是所有這些功能并不必須由單個(gè)上 部托架執(zhí)行。參照圖2，例如，在太陽能收集器200中，面板225a的上端 部被折疊以形成水平狹槽，該狹槽用于接納透明蓋150的邊緣并且將其固 定在殼體205上。上部托架255a表現(xiàn)為彎曲成鈍角以形成第一基本平的部 分和第二基本平的部分的板材或板的形式，該第一基本平的部分插入由面 板225a的折疊上端部形成的狹槽，該第二基本平的部分與面板225a形成 用于固定反射鏡210a的上端部的狹槽。上部托架255a的插入由面板225a 的折疊上端部形成的狹槽的部分可通過例如傳統(tǒng)緊固件(例如，螺釘、螺 栓、鉚釘)或通過焊接、粘合或任何其它合適的連接方法固定在面板225a 上。盡管所示的上部托架被示出為使用狹槽來固定反射鏡邊緣，但是在其 它變型中，代替狹槽或除了狹槽之外，上部托架可包括夾具或夾緊機(jī)構(gòu)來
固定反射鏡邊緣。上部托架155a和155b (圖1A)的變型可用夾具替代接 納反射鏡110c和110d的狹槽。例如，限定反射鏡狹槽的一個(gè)壁的上部托 架155a的薄部分可被擰緊的或彈簧加載的構(gòu)件(例如板)替代，以形成可 用于將反射鏡固定在托架上的夾緊鉗。文中公開的其它上部托架的變型可 被類似地改動(dòng)以使用夾具或夾緊機(jī)構(gòu)。
盡管在所示示例中，成對的上部托架已相同或基本相同，但是這并不 是必需的。 一般來說，文中公開的任何合適的上部托架或其變型可用于文 中公開的任何太陽能收集器。但是，在一些變型中，透明蓋和反射鏡可在 不使用這種上部托架的情況下被固定在太陽能收集器中，因此沒有使用上 部托架。
肋板
太陽能收集器100 (圖1A-1D)包括多個(gè)肋板145a-145d，該肋板形狀 形成為可支承所希望形狀(例如，拋物面形)的反射鏡110a-110d。肋板 145a-145d還可為殼體105提供額外的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。肋板145a-145d可通過例 如傳統(tǒng)緊固件(例如，螺釘、螺栓、鉚釘)或通過粘合劑、焊接或任何其 它合適的連接方法分別連接到殼體面板125a、 125b、 135a和135b。肋板 145a-145d的端部可接觸并且形狀形成為配合和接合上部托架、側(cè)托架或 底部托架的(例如，凹口)側(cè)面。在一些變型中，肋板通過例如傳統(tǒng)緊固
方法連接到它們所接觸的托架。
在一個(gè)變型中，肋板由厚度為大約1.6mm的鋁板制成(例如，切割或 壓印)。但是，也可使用任何其它合適的材料和厚度。例如，在一些變型 中，肋板可由其它金屬、塑料或木材制成。
參照圖1C，太陽能收集器100包括沿收集器的長度間隔開的兩組相同 或基本相同的肋板145a-145d，該間隔在所示變型中為大約8英尺。但是，在各組肋板之間可使用任何合適的間隔。
盡管太陽能收集器100包括一組或多組四個(gè)肋板145a-145d，但是如 文中公開的太陽能收集器中的這種肋板的使用是可選的，并且每組可使用 更多或更少的這種肋板。參照圖11，例如，除了太陽能收集器IIOO僅包 括下部肋板145a和145b,而不包括上部肋板145c和145d之外，太陽能 收集器1100與太陽能收集器100基本相同。作為另外的示例，所示的太陽 能收集器200 (圖2 ) 、 400 (圖4)和500 (圖5)不包括肋板。
但是，在其它變型中，太陽能收集器200、 400、 500和文中公開的其 它太陽能收集器可包括任何合適數(shù)量和構(gòu)型的肋板，以便支承反射鏡和/ 或?yàn)樵撌占魈峁╊~外的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
在一些變型中，不具有殼體的太陽能收集器包括設(shè)置形成支承反射鏡
的框架的如文中公開的托架(或軌道)和肋板(或其的合適變型)，該反 射鏡將太陽輻射聚集在熱收集器上。參照圖1A-1D,例如，在一些變型中， 除了缺少面板125a、 125b、 135a和135b之外，太陽能收集器與太陽能收 集器100基本相同。在這樣的變型中，肋板145a-145d可通過例如傳統(tǒng)緊 固件或通過如文中公開的或本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的任何其它合適的連 接方法連接到它們所接觸的底部托架、側(cè)托架和頂部托架。這樣的變型可 以可選地包括透明蓋150和/或可移除的風(fēng)暴蓋160。可對文中公開的其它 太陽能收集器做出類似的修改以提供具有或不具有殼體的太陽能收集器， 該太陽能收集器包括設(shè)置形成支承反射鏡的框架的托架和肋板(或軌道)， 該反射鏡將太陽輻射聚集在熱收集器上。
熱收集器
在一個(gè)變型中，太陽能收集器100中的熱收集器115 (圖1A-1D)是 被安置成大致與拋物面反射鏡110a-110d的線焦點(diǎn)重合的不銹鋼或銅管或 導(dǎo)管，沿太陽能收集器100的長度延伸，并且具有大約0.65"到大約0.87" 的內(nèi)徑以及大約0.75"到大約l.O"的外徑。在一些變型中，熱收集器115 可被涂覆有涂層(例如油漆層)，該涂層可促進(jìn)入射到熱收集器115上的太陽輻射的吸收。在一些變型中，熱收集器115被涂覆可從POR-15，Inc.， Morristown New Jersey得到的POR-20黑色、絲絨光澤耐高溫漆，以促進(jìn) 太陽輻射的吸收。在另一個(gè)變型中，熱收集器115被涂覆可從Sherwin Williams Company得，J的Sherwin Williams Flame Control SW-B68-B-A2
黑色漆。還可使用任何其它合適的涂層。
當(dāng)多個(gè)太陽能收集器被分組成區(qū)段或延伸的行(見下文)時(shí)，在一些 變型中，它們的熱收集器可串聯(lián)接合以提供單個(gè)長的、有效的熱收集器。 在其它變型中，單個(gè)連續(xù)的熱收集器(例如，管或?qū)Ч?可通過整個(gè)區(qū)段 或行。
工作(例如，熱傳遞)流體流過熱收集器115并JU皮該熱收集器115 加熱。工作流體可例如是水、油、乙二醇，或任何其它合適的熱傳遞流體。 在一些變型中，工作流體可以是可從Solutia， Inc.得到的Therminol⑥熱傳 遞流體。在其它變型中，工作流體可以是可從Radco Industries, Inc.得到 的Xceltherm⑧熱傳遞流體。加熱的工作流體可直接用于為應(yīng)用提供熱量， 或者例如用作用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電用渦輪機(jī)的工作流體。可選擇地，工作流體可 用作熱傳遞流體，其將太陽能收集器100中收集的熱量傳遞給隨后用于應(yīng) 用的另一種工作流體。
當(dāng)工作流體為油時(shí)，在一些變型中，其在通過一個(gè)或多個(gè)太陽能收集 器之后可達(dá)到大約200下到大約550下的溫度。
在一些變型中，熱收集器115的內(nèi)表面刻有膛線，或者包含突出部、 葉片或其它流動(dòng)擾動(dòng)特征，該特征促進(jìn)工作流體在通過熱收集器115時(shí)的 混合和/或?qū)α鳠醾鬟f。這種流動(dòng)擾動(dòng)特征可在工作流體是粘性流體(例如， 粘性油)的情況下尤其有利，否則該工作流體將傾向于作為通過熱收集器 115的大致層流移動(dòng)。
盡管在所示變型中，熱收集器115具有管形結(jié)構(gòu)，但是在文中^^開的 太陽能收集器中可使用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的其它熱收集器構(gòu)型或其 變型。例如，熱收集器115可包括多個(gè)管，工作流體流過該管。另外，在 一些變型中，熱收集器115可被包封在透明的(例如，玻璃)封套內(nèi)以提
38供絕緣層，以降低熱收集器115的熱損失。在一些變型中，透明封套可包 含空氣、其它氣體，或被抽空或部分抽空。
透明蓋
在一些變型中，文中公開的太陽能收集器可包括透明蓋例如各個(gè)附圖 中所示的透明蓋150。如本詳細(xì)描述中前文提到的，透明蓋150及其變型 可幫助保護(hù)太陽能收集器的反射鏡、熱收集器以及其它部件不受有害的環(huán) 境狀況影響。例如，結(jié)合密封的或部分密封的殼體，透明蓋150可幫助保 護(hù)這些部件使之免于腐蝕。但是，在太陽能收集器100 (圖1A-1D)的變 型中以及文中公開的其它太陽能收集器的變型中，這種透明蓋的使用是可 選的。
在一些變型中，透明蓋150由玻璃制成。在其它變型中，透明蓋150 由可從General Electric Company得到的Lexan塑料制成。 一般來說，透 明蓋150及其變型可由例如玻璃、塑料或?qū)τ谔栞椛浠臼峭该鞯娜魏?合適的材料制成。在一些變型中，透明蓋150表現(xiàn)為透鏡(例如，F(xiàn)resnel 透鏡)的形式，其進(jìn)一步優(yōu)化熱收集器對太陽輻射的收集。
出于文中所示出和描述的目的，透明蓋例如透明蓋150可使用例如各 種托架和軌道結(jié)構(gòu)連接到文中公開的太陽能收集器。但是，還可使用可選 擇的連接方法。例如，透明蓋可結(jié)合(例如，粘合)到太陽能收集器的殼 體或框架，鑄造為其一部分，或使用任何合適的緊固件包括傳統(tǒng)螺釘、螺 栓和鉚釘進(jìn)行連接。
襯墊密封、減振、防腐蝕
例如，襯墊狀材料例如氯丁橡膠可用于文中公開的太陽能收集器的變 型中的各個(gè)位置。參照圖1A，例如，在一些變型中，襯墊材料可設(shè)置于透 明蓋150與上部托架155a和115b的透明蓋150的邊緣裝配在其中的狹槽 的內(nèi)表面之間，以便形成更好的密封。類似地，在一些變型中，為了提供 更好的密封，襯墊材料可被設(shè)置于基板132與面板125a和125b之間，基
39部托架130與面板125a和125b之間，各個(gè)面板與該面板連接到的側(cè)托架 140a和140b的表面之間，和/或面板135a和135b與該面板連接到的上部 托架155a和155b的表面之間。另外，襯墊材料可被設(shè)置于接納并固定反 射鏡110a-110d的邊緣的各個(gè)托架狹槽內(nèi)，以便衰減反射鏡的振動(dòng)。在這 些不同位置設(shè)置村墊材料還可防止相異材料之間接觸，該接觸可導(dǎo)致腐蝕。 在文中公開的其它太陽能收集器中，可在與相對于太陽能收集器100 所描述的那些位置對應(yīng)或相似的位置以及任何其它合適的位置設(shè)置襯墊狀 材料或類似的合適材料。但是，這種襯墊狀材料的使用不是必需的。
風(fēng)暴蓋
在一些變型中，如文中公開的太陽能收集器可包括可移除的耐沖擊風(fēng) 暴蓋例如各個(gè)附圖中所示的風(fēng)暴蓋160。如上文所描述的，風(fēng)暴蓋160在 操作期間被移除，但是可被安裝以保護(hù)太陽能收集器的部件不受風(fēng)暴或其 它嚴(yán)酷天氣影響。但是，對于文中公開的太陽能收集器，風(fēng)暴蓋的使用不 是必需的。
風(fēng)暴蓋例如風(fēng)暴蓋160可例如由鋁板、耐沖擊塑料或任何其它合適的 材料制成。風(fēng)暴蓋的大小可形成為例如與個(gè)體太陽能收集器相配合。當(dāng)數(shù) 個(gè)(例如，2、 3個(gè))太陽能收集器接合在一起以形成一個(gè)區(qū)段時(shí)，在一些 變型中，風(fēng)暴蓋的大小形成為與整個(gè)區(qū)段相配合。在其它變型中，可使用 兩個(gè)或更多個(gè)分離的風(fēng)暴蓋或一個(gè)多件式風(fēng)暴蓋覆蓋這種接合的區(qū)段。例 如，三個(gè)太陽能收集器組成的一個(gè)區(qū)段在一些變型中可被使用三個(gè)風(fēng)暴蓋 (或三件式的風(fēng)暴蓋)覆蓋，每個(gè)風(fēng)暴蓋均具有單個(gè)太陽能收集器的長度。
風(fēng)暴蓋可使用任何合適的方法連接到太陽能收集器。在多個(gè)附圖中所 示出的變型中，風(fēng)暴蓋通過C形夾具165連接到太陽能收集器，該夾具165 接合風(fēng)暴蓋的頂面并且還接合太陽能收集器殼體的一部分(例如，如上文 所述以及各個(gè)附圖中所示出的上部托架上的表面)以將風(fēng)暴蓋夾在殼體上。 這種夾具的使用還使得可容易地和迅速地安裝風(fēng)暴蓋。在一些變型中還可 使用具有其它形狀的夾具。在一些變型中，可使用Z形夾具。這種Z形夾具可以與c形夾具相類似的方式將風(fēng)暴蓋固定在收集器上，并且另外提供
杠桿臂(Z的底部)，該杠桿臂可用于容易地使夾具分開。在圖12中所示 的另一變型中，風(fēng)暴蓋160經(jīng)由穿過風(fēng)暴蓋以接合上部托架155a和115b 的部分的合適緊固件(例如，螺釘或螺栓)連接到殼體105。在其它變型 中，風(fēng)暴蓋可使用按扣、鉤和孔連接器(eye connector)、線或繩索連接 到太陽能收集器。
如文中所述的可移除風(fēng)暴蓋及其變型還可有利地與本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員已知的其它太陽能收集器一起使用。例如，風(fēng)暴蓋可安裝在盆槽狀收集 器、碟狀收集器或反射鏡陣列中的反射鏡上以保護(hù)反射鏡和其它部件不受 嚴(yán)酷天氣影響。
分組
如在此詳細(xì)描述中之前所提到的，在一些變型中，各個(gè)太陽能收集器 可接合到一起以形成兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)太陽能收集器組成的區(qū)段。區(qū)段 可然后聯(lián)接到一起以形成行。但是，公開的太陽能收集器不必需以此方式 接合。
參照圖13A,在一些變型中，兩個(gè)太陽能收集器100通過接合件1305 相接合以形成區(qū)段。該區(qū)段的端部由端蓋180形成，熱收集器115可通過 該端蓋突出，或者可通過該端蓋接近該熱收集器115。圖13B類似地示出 通過兩個(gè)接合件1305相接合以形成一區(qū)段的三個(gè)太陽能收集器100。在所 示的變型中，接合件1305是金屬片托架，其在兩個(gè)收集器殼體之間的接合 部處或附近鉤連到或以其它方式接合到兩個(gè)收集器殼體的上緣，并且在收 集器下方延伸以支承該接合部。在一些變型中，接合件1305可例如使用傳 統(tǒng)緊固件連接到殼體。
盡管所示的變型使用接合件1305，但是任何合適的凸緣、托架、接合 件或接合方法可用于將公開的太陽能收集器接合到一起。
安裝
41在一些變型中，單獨(dú)的太陽能收集器和/或接合的太陽能收集器的區(qū)段 可被樞轉(zhuǎn)地安裝，從而例如它們可跟蹤太陽或者被定向于最優(yōu)的靜止位置 以便收集太陽輻射。太陽能收集器可例如安裝在地上，或者安裝在建筑物 頂部。
參照圖14A-14C,例如，在一些變型中，太陽能收集器例如太陽能收 集器100 (或太陽能收集器的接合區(qū)段)使用被支承架1415支承的樞轉(zhuǎn)組 件1400可樞轉(zhuǎn)地安裝。在所示的變型中，樞轉(zhuǎn)組件1400包括凸緣1405 和軸承組件1410。可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到軸承組件1410的凸緣1405連接到太陽 能收集器的端蓋180。在此變型中位于太陽能收集器100上或附近的熱收 集器管115通過凸緣1405和軸承組件1410的中心，以在通過樞轉(zhuǎn)組件1400 聯(lián)接的太陽能收集器之間延伸。在一些變型中，軸承組件1410是分裂組件， 具有可被移除以使得可安裝太陽能收集器的頂部。
現(xiàn)在參照圖15A-15B，在一些變型中，支承架1415可互換地接納適于 安裝在屋頂上或其它硬的和平的表面上的底座1505，或更適合于地面安裝 的底座1510。例如，橫向延伸的底座1505可被螺栓連接到屋頂或其它硬 表面上。柱狀底座1510可例如使用混凝土、砂礫或任何其它合適的材料固 定在地面1520中的孔1515中。圖16A-16B示出使用底座1505安裝在屋 頂或其它硬表面上的太陽能收集器的視圖。圖17A-17B示出使用底座1505 安裝到地面1710中安置的(例如，混凝土或木制的)角柱1705上的太陽 能收集器的視圖。
還可使用其它樞轉(zhuǎn)地安裝太陽能收集器的方法。例如，圖18示出這樣 的變型，其中連接到安裝凸緣18的支承支架1810沿殼體1805的長度延伸 并且支承該殼體1805的底部。
作為另一個(gè)示例，圖19示出這樣的變型，其中太陽能收集器1卯0包 括設(shè)置在殼體1905中以將太陽能聚集在支柱1917所支承的熱收集器1915 上的反射鏡1910a和1910b。殼體1905安裝在可樞轉(zhuǎn)的水平支承桿1920 上，太陽能收集器1900可通過該水平支承桿1920樞轉(zhuǎn)。在一些變型中， 熱收集器1915經(jīng)由支柱1917與水平支承桿1920的內(nèi)部流體連通。在這樣的變型中，水平支承桿1920可存儲(chǔ)被熱收集器1915加熱的工作流體。
一般來說，可樞轉(zhuǎn)地安裝太陽能收集器的任何合適的方法可用于文中 公開的太陽能收集器。但是，在一些變型中，文中公開的太陽能收集器可 不需要樞轉(zhuǎn)而進(jìn)行操作。因此，樞轉(zhuǎn)安裝不是必需的。
另外的示例性太陽能收集器
圖20A-20C示出另一個(gè)示例性太陽能收集器、太陽盆槽2000。太陽盆 槽2000跟蹤太陽的運(yùn)動(dòng)，包括抵抗風(fēng)暴的保護(hù)裝置和用于維修的特征可移 除反射鏡。盆槽被設(shè)計(jì)成將太陽的輻射能聚焦并且指引到熱收集器管中， 該熱收集器管加熱流體，該流體然后用于產(chǎn)生蒸汽。蒸汽可用于電力、脫 鹽、HVAC的吸收冷卻和制冷、電解、重整和熱水。
盆槽收集太陽生成的輻射能，并且將熱和光>^射離開可移除的^^射器， 反射到熱收集器管中以加熱熱傳遞流體。熱傳遞流體在熱收集器管中循環(huán)， 并且達(dá)到高達(dá)大約400T、 一般來說在大約IOO下到大約550下的范圍內(nèi)的 溫度。
盆槽具有保護(hù)透鏡(透明蓋)，其包封系統(tǒng)并且保護(hù)系統(tǒng)使之免受內(nèi) 部金屬侵蝕和其它環(huán)境有害效應(yīng)。在盆槽的上部外殼體的任一側(cè)上，水平 放置的軌道(上部托架或軌道)沿盆槽的長度延伸。軌道用于緊固耐沖擊 透鏡護(hù)軍(風(fēng)暴蓋)以保護(hù)不受風(fēng)暴破壞。
盆槽系統(tǒng)安裝在水平支承桿的頂部。此支承桿可從0度平面樞轉(zhuǎn)到270 度平面以移動(dòng)整個(gè)盆槽以跟蹤太陽的位置，以及將盆槽貯存處于透鏡面向 地面的位置以保護(hù)不受風(fēng)暴破壞。
在殼體內(nèi)部，四個(gè)可移除反射器被夾具(帶狹槽的托架或軌道)固定, 該夾具將拋物面形反射器金屬保持在適當(dāng)位置，并且將太陽熱和光聚焦在 熱收集器管上?？梢瞥瓷淦骺杀惶鎿Q以便盆槽可有效地長期操作。
熱收集器管位于盆槽的中心，并且由支柱支承。支柱在盆槽的水平長 度上均勻地布置。此盆槽系統(tǒng)理想地適用于熱帶和沿海應(yīng)用。盆槽可單獨(dú) 應(yīng)用，或者在多種構(gòu)型中與其它盆槽合作地應(yīng)用。
43該盆槽制造較便宜，組裝較容易并且更加 成本高效。
盆槽形成為"U，，形，并且在內(nèi)部殼體2020開口上具有清澈的透鏡2034 (透明蓋)，使得太陽熱和光可進(jìn)入該盆槽，但是可擋住濕氣、鹽分、灰 塵和其它不希望的環(huán)境因素使之不能入內(nèi)。盆槽的向上位置為使透鏡2034 面對太陽的方向的位置。盆槽的向下位置為使透鏡2034面對地面方向的位 置。
盆槽安裝在水平支承桿2022上，該水平支承桿2022被設(shè)計(jì)成圍繞樞 轉(zhuǎn)軸2038從使透鏡2034面向右的0度平面逆時(shí)針樞轉(zhuǎn)到270度平面，該 270度平面使透鏡2034面向地面，并且順時(shí)針移動(dòng)返回O度平面。這使得 盆槽可在白天跟蹤太陽的位置，并且在夜間或風(fēng)暴期間被貯存處于面向下 的位置。電動(dòng)機(jī)和齒輪(未示出)使水平支承桿2022轉(zhuǎn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)可被與 設(shè)計(jì)用于計(jì)算與日期和時(shí)刻有關(guān)的太陽位置的協(xié)議合作操作的直接數(shù)字軟 件程序控制，并且利用主動(dòng)和即時(shí)^^艮告相對于盆槽開口的太陽光強(qiáng)度的光 電太陽電池板(未示出)。
耐沖擊透鏡外部軌道2040 (上部托架或軌道)在盆槽開口附近位于外 部殼體2018上。
在盆槽內(nèi)側(cè)上，四個(gè)可移除的反射器被形成為開口的面對的拋物面形 狀，并且瞄準(zhǔn)熱收集器管2012。左上方的可移除反射器2004被內(nèi)部反射 器上部夾具(上部托架或軌道)2026和內(nèi)部反射器中間夾具(側(cè)托架或軌 道)2028保持處于適當(dāng)位置。左下方的可移除反射器2006被內(nèi)部反射器 中間夾具(側(cè)托架或軌道)2028和內(nèi)部反射器基部夾具(基部托架中的狹 槽)2030保持處于適當(dāng)位置。右上方的可移除反射器2008被內(nèi)部反射器 上部夾具(上部托架或軌道)2026和內(nèi)部反射器中間夾具(側(cè)托架或軌道) 2028保持處于適當(dāng)位置。右下方的可移除反射器2010被內(nèi)部反射器中間 夾具(側(cè)托架或軌道)2028和內(nèi)部反射器基部夾具(基部托架中的狹槽) 2030保持處于適當(dāng)位置。在一些變型中，反射器具有大于89%的反射率， 和/或由多層復(fù)合物組成。反射器金屬的厚度可例如為大約0.5mm。
44熱收集器管2012在盆槽中被水平懸掛，并且被均勻安置的支柱2032 支承。支柱被緊固在殼體的內(nèi)部底部上。熱收集器管2012被填充以熱傳遞 流體2014,該熱傳遞流體2014通過該盆槽循環(huán)。
在一些變型中，熱收集器管2012經(jīng)由支柱2032與水平支承桿2022 的內(nèi)部流體連通。在這樣的變型中，水平支承桿2012可貯存被熱收集器管 2012加熱的工作流體。在其它變型中，熱收集器管2012沒有與水平支承 桿2022流體連通，并且被加熱的工作流體沒有被l&存在水平支承桿2022 中。
耐沖擊透鏡護(hù)軍(風(fēng)暴蓋)2042可通過耐沖擊透鏡護(hù)軍緊固件2044 連接到耐沖擊透鏡外部軌道(上部托架或軌道)2040。
在其它變型中，外部殼體形狀可被修改，所有部件可使用不同的材料、 大小和互連件，在可移除反射器后面的內(nèi)部殼體壁的表面上可施加填充材 料，內(nèi)部反射器中間夾具(側(cè)托架)可被省去，和/或在盆槽中可存在多個(gè) 熱收集器管。
現(xiàn)在參照圖21，另一個(gè)示例性太陽能收集器2100包括六個(gè)反射鏡 2110，該反射鏡設(shè)置在殼體2105中以將太陽輻射聚集到熱收集器2115上。 殼體2105被支承桿2120支承，在一些變型中太陽能收集器2100可圍繞該 支承桿2120樞轉(zhuǎn)。
圖22示出便攜式太陽能收集器系統(tǒng)2200,其包括安裝(可選地，可 樞轉(zhuǎn)地安裝)在托臺(tái)或臺(tái)架2215上的太陽能收集器2210。太陽能收集器 2210可例如是文中公開的任何合適的太陽能收集器中的一個(gè)或多個(gè)。在一 個(gè)變型中，太陽能收集器2210是太陽能收集器100 (圖1A-1D)或其變型。 在另一變型中，太陽能收集器2210是太陽能收集器200 (圖2)或其變型。 在一些變型中，太陽能收集器系統(tǒng)2200可被安裝在標(biāo)準(zhǔn)集裝箱或其變型 內(nèi)，從標(biāo)準(zhǔn)集裝箱或其變型裝運(yùn)和/或操作。
便攜式太陽能收集器系統(tǒng)2200可以例如被運(yùn)輸?shù)教柲苁占鞯妮^ 大安裝的建議地點(diǎn)并且在該處安裝。在該地點(diǎn)，便攜式太陽能收集器系統(tǒng) 2200可用于收集性能數(shù)據(jù)(例如工作溫度)，利用該性能數(shù)據(jù)來評價(jià)該地點(diǎn)。這種性能數(shù)據(jù)可然后:f皮用于通過例如確定將要安裝的太陽能收集器的 數(shù)量和/或類型來設(shè)計(jì)建議的太陽能收集器安裝。
在其它變型中，便攜式太陽能收集器系統(tǒng)2200可^皮運(yùn)輸至郊外地區(qū)， 例如用于產(chǎn)生熱空氣，利用該熱空氣以干燥農(nóng)業(yè)材料(例如，谷物、澳洲 堅(jiān)果、其它堅(jiān)果、其它種子、其它生物物質(zhì)(biomass))，然后當(dāng)不再需 要時(shí)被從該位置移除。
在還其它的變型中，便攜式太陽能收集器系統(tǒng)2200可被用作便攜式太 陽能能源，用于太陽能空氣調(diào)節(jié)或者產(chǎn)生家用或工業(yè)用熱水。 一般來說， 太陽能收集器系統(tǒng)2200可用于任何合適的應(yīng)用。
組裝一個(gè)或多個(gè)太陽能收集器
在一些變型中，長度為大約8英尺的太陽能收集器被組裝成3收集器 的區(qū)段，該區(qū)段長度為大約24英尺。該區(qū)段然后被組裝成行。在一些變型 中， 一行可具有大約168英尺的典型長度(長度上為21個(gè)收集器，使用8 個(gè)支承桿分組成7個(gè)3收集器的區(qū)段)。 一行中的收集器在區(qū)段之間的支 柱所支承的軸承上樞轉(zhuǎn)。在一行的每個(gè)端部處的一個(gè)、兩個(gè)或更多個(gè)驅(qū)動(dòng) 電動(dòng)機(jī)可用于樞轉(zhuǎn)收集器以跟蹤太陽。
用于組裝太陽能收集器以形成一行的方法可包括以下步驟，但是在一 些變型中， 一些步驟可以不同的順序執(zhí)行、可同時(shí)執(zhí)行或被省略。在一些 變型中，組裝方法還可包括額外的步驟。為了組裝一行太陽能收集器100 (圖1A-1D)的一個(gè)變型
1. 從收集器上下顛倒開始(上下顛倒"U")。
。得到底部托架。確保襯墊材料位于底部托架表面上，并且減振材料位 于反射器保持器上。
。使用例如螺釘將下部面板連接在底部托架表面上。 。使用例如螺釘將基板連接到下部面板之上。
2. 翻轉(zhuǎn)U使之正面朝上，從而基板觸碰地面。
。將4個(gè)支柱桿連接在底部托架中(以支承4個(gè)熱收集器管保持器)。
46底部托架為了支柱桿而被攻螺紋，該支柱桿將直接擰在底部托架上。
3. 通過例如將下部肋板擰到面板上來在收集器的每8，長度上安裝4個(gè) 下部肋板。
4. 將側(cè)托架連接到下部面板。
。確保襯墊材料位于側(cè)托架表面上，并且將下部面板緊固在側(cè)托架中。 。確保減振材料位于反射器保持器上。
5. 安裝下部反射器。
。反射器的下部部分將具有帶狹槽的凹槽，其圍繞支柱桿裝配。 。將反射器模制成翼梁形狀，并且將擰緊板連接在側(cè)托架上以將底部反 射器鎖定在適當(dāng)位置。
6. 將端蓋/端軍連接到收集器的一側(cè)，并將其擰在下部面板上。
7. 使用例如螺釘在收集器的另 一側(cè)將接合托架連接到下部面板。
8. 將上部托架連接到上部面板。
9. 將上部面板連接到側(cè)托架、端蓋/端軍和接合器托架。 o安裝上部肋板
。通過將上部反射器首先插入上部托架并滑入側(cè)托架來安裝上部反射器。
。將擰緊板連接到側(cè)托架以將反射器鎖定在適當(dāng)位置。
10. 對于2個(gè)額外的收集器完成步驟1-9,以構(gòu)建一個(gè)3收集器區(qū)段。
11. 將透明蓋(大約21英尺長)安置在收集器殼體上，在襯墊之上并 且連接到上部托架。
12. 使用升降機(jī)將3面板分組的收集器提升到支承架上。 。端軍將擱置于支承架之上。
13. 繼續(xù)操作，直到構(gòu)造出全部行(例如，168，長，包括21個(gè)8，收集 器，分組成7個(gè)3面板的區(qū)段以及8個(gè)支承架)。
14. 安裝熱收集器管
。對于行的整個(gè)長度，熱收集器管基部支承托架應(yīng)被安裝在支柱之上。 。熱收集器管,皮從行的一端沿直線安裝，并且^L安置于托架之上。。必要時(shí)，管可具有聯(lián)接器，其連接多個(gè)長度。 。在中間支承架中，管可被安放在安裝架上。 。在行的端部，絕緣彎曲軟管可將管連接到分配管道系統(tǒng)。 。 一旦熱收集器管被安裝，則頂部熱收集器管托架被固定在支柱上，并 且凈皮檸到適當(dāng)位置，固定熱收集器管。
應(yīng)用
如文中公開的太陽能收集器可用于任何合適的應(yīng)用。這種應(yīng)用可包括 但不局限于產(chǎn)生熱水或蒸汽(直接或經(jīng)由來自工作流體的熱傳遞)，和產(chǎn)
生熱空氣或其它氣體。
文中公開的太陽能收集器產(chǎn)生的熱水可用于例如家用或工業(yè)使用。太
陽能收集器產(chǎn)生的蒸汽可用于例如發(fā)電、脫鹽、HVAC的吸收冷卻和制冷、 電解、重整和產(chǎn)生熱水。熱空氣或其它氣體可用于例如干燥農(nóng)業(yè)材料(例 如，谷物、澳洲堅(jiān)果、其它堅(jiān)果、其它種子、其它生物物質(zhì))。
已經(jīng)描述了本發(fā)明并且敘述了本發(fā)明的特定示例。盡管已經(jīng)依據(jù)具體 變型和說明性附圖描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本 發(fā)明并不局限于所述變型或附圖。另外，上文所述的方法和步驟指示了按 特定順序發(fā)生的特定事件，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，特定步驟的順 序可被^^改，并且這種4務(wù)改與本發(fā)明的變型一致。另外，可能時(shí)， 一些步 驟可被通過并行處理同時(shí)執(zhí)行，以及如上所述地順序執(zhí)行。因此，就本發(fā) 明存在多個(gè)變型而言，這些變型都在本公開的精神和權(quán)利要求內(nèi)找到的本 發(fā)明的等同物中，此專利也將覆蓋那些變型。最后，此說明書中提及的所 有出版物和專利申請這里都全文并入此作為參考文獻(xiàn)，就如同在文中明確 和單獨(dú)闡述了各個(gè)出版物或?qū)＠暾堃粯印?br> 48
權(quán)利要求
1. 一種聚光太陽能收集器，包括a)框架或殼體；b)熱收集器；和c)第一可彈性變形反射器；在沒有變形力的情況下，所述第一可彈性變形反射器至少基本是平的；d)其中，所述框架或殼體構(gòu)造成接納所述第一可彈性變形反射器，并且施加壓縮力，所述壓縮力使所述第一可彈性變形反射器保持處于將所述太陽輻射的至少一部分聚集在所述熱收集器上的形狀。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的收集器，其特征在于，所述框架或殼體具有夾具，該夾具接納所述第一反射器并施加所述壓縮力。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的收集器，其特征在于，所述框架或殼體具有狹槽，該狹槽接納所述第一反射器并施加所述壓縮力。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的收集器，其特征在于，所述框架或殼體包括具有所述狹槽的托架。
5. —種聚光太陽能收集器，包括a) 熱收集器；b) 第一和第二反射器，該第一和第二反射器定位成接收太陽輻射并且將所述太陽輻射的至少一部分聚集到所述熱收集器上，該第一和第二反射器具有長度和縱向邊緣；c) 第一托架，該第一托架具有至少為所述第一反射器的長度的長度，并且構(gòu)造成接合所述第一和第二反射器的縱向邊緣。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的收集器，其特征在于，所述第一托架具有夾具，該夾具接合所述第 一反射器的所述縱向邊緣。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5的收集器，其特征在于，所述第一托架具有狹槽，該狹槽接合所述第 一反射器的所述縱向邊緣。
8. —種聚光太陽能收集器，包括a) 殼體；b) 具有狹槽的第一基部托架；c) 熱收集器；和d) 第一反射器，該第一反射器定位于所述殼體中以接收太陽輻射，并且將所述太陽輻射的至少一部分聚集到所述熱收集器上，所述反射器通過所述反射器的邊緣的至少一部分插入所述基部托架中的狹槽而聯(lián)接到所述殼體，所述基部托架具有至少為所述反射器的邊緣的長度的長度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4、 7和8中任一項(xiàng)的收集器，其特征在于，所迷托架的具有所述狹槽的至少一部分的部分是可移除的，這使得能夠移除或更換所述第一反射器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l-9中任一項(xiàng)的收集器，其特征在于，所述第二反射器與所述笫一反射器相同。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的收集器，還包括第三和第四反射器。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的收集器，其特征在于，所迷第三和第四反射器相同。
13. 根據(jù)權(quán)利要求4、 7、 8和9-12中任一項(xiàng)的收集器，其特征在于，所述收集器包括笫二托架，該笫二托架接合所述第一反射器的第二邊緣。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13的收集器，其特征在于，所述第二托架具有狹槽，該狹槽接合所述第一反射器的第二邊緣。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13或14的收集器，其特征在于，所述收集器包括第三托架，并且所述第一托架和所述第三托架接合所述第二反射器的邊緣。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15的收集器，其特征在于，所述第二托架和第三托架相同。
17. 才艮據(jù)權(quán)利要求13-16中任一項(xiàng)的收集器，其特征在于，所迷收集器具有第三和第四反射器，并且還包括接合所迷第四反射器的邊緣的第四托架、接合所述第五反射器的邊緣的第五托架，所述第四反射器的第二邊緣接合所述第二托架，而所述第五反射器的第二邊緣接合所述第三托架。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17的收集器，其特征在于，所述第四托架和第五托架相同。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15-18中任一項(xiàng)的收集器，其特征在于，所述第三、第四和第五托架具有接合所述邊緣的狹槽。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19的收集器，其特征在于，第一托架為底部托架，笫二和第三托架為側(cè)托架，而第四和第五托架為所述收集器的上部托架。
21. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的收集器，還包括肋板，該肋板接觸至少一個(gè)所述反射器以使之成形。
22. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的收集器，其特征在于，托架被另外構(gòu)造成接納一個(gè)或多個(gè)面板，以形成圍繞所述收集器的一部分的殼體。
23. 根據(jù)權(quán)利要求4-22中任一項(xiàng)的收集器，其特征在于，所述第一托架接合形成所述太陽能收集器的殼體的至少一部分的第一和第二面板。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23的收集器，其特征在于，所述第一托架與所述第一和第二面板具有相同或基本相同的長度。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24的收集器，其特征在于，所述收集器具有第二和第三托架以及第三和第四面板，所述第二和第三托架以及第三和第四面板中的每一個(gè)均具有與所述第 一托架的長度相同或基本相同的長度，所述第二和第三托架使所述第三和第四面板分別接合到第一和第二面板。
26. 根據(jù)權(quán)利要求23-25中任一項(xiàng)的收集器，其特征在于，所述托架是橋壓成形的金屬。
27. 根據(jù)權(quán)利要求1-26中任一項(xiàng)的收集器,還包括第一支柱和第二支柱，所述第一支柱和第二支柱兩者都沿所述熱收集器的一個(gè)區(qū)域支承所述熱收集器。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27的收集器，還包括第三支柱和第四支柱，所述第三支柱和第四支柱兩者沿所述熱收集器的第二區(qū)域支承所述熱收集器，該第二區(qū)域沿所述熱收集器的軸線遠(yuǎn)離所述第一和第二支柱。
29. —種組裝聚光太陽能收集器的方法，該方法包括a) 彎曲第一可彈性變形反射器，以將其定位于殼體或框架基部的狹槽中；b) 其中，在沒有變形力的情況下，所述可彈性變形反射器基本是平的，并且所述殼體構(gòu)造成接納所述第一可彈性變形反射器，并且使所述第一可彈性變形反射器保持處于將入射太陽輻射的至少一部分聚集在熱收集器上的形狀。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29的方法，還包括使所述第一可彈性變形反射器在所述殼體或框架中保持壓縮，并且保持處于聚焦入射太陽能的形狀。
31. 根據(jù)權(quán)利要求29或30的方法，其特征在于，該方法還包括彎曲第二可彈性變形反射器以將其定位于殼體或框架基部的第二狹槽中，并且使所述第二可彈性變形反射器在所述殼體或框架中保持壓縮，并且保持處于聚焦入射太陽能的形狀。
32. 根據(jù)權(quán)利要求29-31中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，該方法還包括彎曲第三和第四可彈性變形反射器以將它們定位于殼體或框架中，并且使所述第三和第四可彈性變形反射器在所述殼體或框架中保持壓縮，并且保持處于聚焦入射太陽能的形狀。
33. —種維f^聚光太陽能收集器的方法，該方法包括a) 移除該收集器基部處的可移除保持器，該可移除保持器在壓縮地處于殼體或框架中的第一可彈性變形反射器的邊緣處限定狹槽，b) 從所述殼體或框架中移除第一可彈性變形反射器，c) 彎曲新的可彈性變形反射器以將其定位于殼體或框架中，以及d) 替換所述可移除保持器以將所述反射器壓縮到所述殼體或框架中。
34. —種聚光太陽能收集器，包括a)包含第 一面板和第二面板的殼體；b) 連接該第一面板和第二面板的第一托架；c) 熱收集器；和d) 第一反射器，該第一反射器被定位于所述殼體中以接收太陽輻射，并且將所述太陽輻射的至少一部分聚集到所述熱收集器上，所述第一托架位于所述熱收集器之下。
35. 根據(jù)權(quán)利要求34的收集器，其特征在于，所述托架具有接納所述第一面板的一部分的第一凹口，和接納所述第二面板的一部分的第二凹口 。
36. 根據(jù)權(quán)利要求34的收集器，其特征在于，所述托架具有第一狹槽以接納所述第一反射器的一部分。
37. 根據(jù)權(quán)利要求36的收集器，其特征在于，所述托架具有第二狹槽以接納第二反射器的一部分。
38. 根據(jù)權(quán)利要求37的收集器，其特征在于，所述第一狹槽和第二狹槽彼此相對。
39. 根據(jù)權(quán)利要求37的收集器，其特征在于，所述第一狹槽和第二狹槽相互偏置。
40. 根據(jù)權(quán)利要求37的收集器，其特征在于，所述第一狹槽和第二狹槽由可移除托架部分形成，該可移除托架部分具有形成所述第 一狹槽和第二狹槽的至少一部分的翼部，從而移除所述托架部分松開所述第 一反射器和第二反射器，使得能夠移除或更換所述第一反射器和所述第二反射器。
41. 才艮據(jù)權(quán)利要求34的收集器，其特征在于，所述托架支承第一支柱，該第一支柱支承所述熱收集器。
42. 根據(jù)權(quán)利要求41的收集器，其特征在于，所述托架支承第二支柱，該第二支柱支承所述熱收集器。
43. 根據(jù)權(quán)利要求42的收集器，其特征在于，所述第一支柱和笫二支柱保持第一熱收集器支承件，該第一熱收集器支承件支承所述熱收集器。
44. 根據(jù)權(quán)利要求43的收集器，其特征在于，所述托架還支承第三支柱和第四支柱，其中所述第三支柱和第四支柱在遠(yuǎn)離所述第一熱收集器支承件的位置保持第二熱收集器支承件，該第二熱收集器支承件支承所述熱收集器。
45. 根據(jù)權(quán)利要求34的收集器，其特征在于，所述托架的長度大約等于或等于所述第一面板和第二面板的長度。
46. 根據(jù)權(quán)利要求34的收集器，其特征在于，所述殼體包括通過第二托架連接到第一面板的第三面板，和通過第三托架連接到第二面板的第四面板。
47. 根據(jù)權(quán)利要求46的收集器，其特征在于，所述第一面板和第二面板大致相同或相同，并且所述第三面板和第四面板大致相同或相同。
48. 根據(jù)權(quán)利要求47的收集器，其特征在于，所述第二托架和第三托架大致相同或相同。
49. 根據(jù)權(quán)利要求46的收集器，其特征在于，所述收集器還包括a) 固定到第三面板上的第四托架和固定到第四面板上的第五托架，所述第一、第二、第三、第四和第五托架均具有至少一個(gè)反射器接納狹槽，b) 第二反射器、第三反射器和第四反射器，c) 其中，所述第一反射器通過所述第一托架和第二托架的狹槽被壓縮地固定，所述第二反射器通過所述第一托架和第三托架的狹槽被壓縮地固定，所述第三反射器通過所述第二托架和第四托架的狹槽被壓縮地固定，而所述第四反射器通過所迷第三托架和第五托架的狹槽被壓縮地固定。
50. 根據(jù)權(quán)利要求49的收集器，其特征在于，所述第四托架和第五托架中的每一個(gè)另外具有彼此相對的狹槽以接納透明蓋，該透明蓋保護(hù)所述反射器不受環(huán)境污垢影響。
51. 根據(jù)權(quán)利要求34的收集器，還包括第一肋板和第二肋板，所述第一肋板接觸所述第一面板和所述第一反射器的至少一部分，所述第二肋板接觸所述第二面板和所述第一反射器的至少一部分。
52. 根據(jù)權(quán)利要求34的收集器，還包括第二反射器、第一肋板和第二肋板，所述笫一肋板接觸所述第一面板和所述第一反射器的至少一部分，所述笫二肋板接觸所述第二面板和所述第二反射器的至少一部分。
53. 根據(jù)權(quán)利要求52的收集器，其特征在于，所述第一肋板的形狀形成為使所述第一反射器具有第一拋物面的形狀的一部分，所述第二肋板的形狀形成為使所述第二反射器具有第二拋物面的形狀的一部分，從而所述第一反射器具有與第二反射器的線焦點(diǎn)不同的線焦點(diǎn)。
54. 根據(jù)權(quán)利要求52的收集器，其特征在于，所述第一肋板的形狀形成為使所述第 一反射器具有拋物面的第 一部分的形狀，所述第二肋板的形狀形成為使所述第二反射器具有所述拋物面的第二部分的形狀。
55. 根據(jù)權(quán)利要求54的收集器，其特征在于，所述收集器還包括第三肋板和第四肋板，所述第三肋板與所述第一面板和第一反射器接觸，所述第四肋板與所述第二面板和第二反射器接觸。
56. 根據(jù)權(quán)利要求55的收集器，其特征在于，所述收集器還包括第五肋板和第六肋板，所述第五肋板與所述第一面板和第一反射器接觸，所述第六肋板與所述第二面板和第二反射器接觸。
57. 根據(jù)權(quán)利要求46-56中任一項(xiàng)的收集器，所述收集器具有第三和第四面板以及第一、第二、第三和第四反射器，并且另外包括接觸笫三面板和第三反射器的第一肋板，接觸第四面板和第四反射器的第二肋板，其中所述第一和第二肋板使所述第三反射器和第四反射器形成形狀。
58. 根據(jù)權(quán)利要求57的收集器，還包括接觸第三面板和第三反射器的第三肋板，接觸第四面板和第四反射器的第四肋板，其中所迷第三和第四肋板使所述第三反射器和第四反射器形成形狀。
59. 根據(jù)權(quán)利要求58的收集器，還包括接觸第三面板和第三反射器的第五肋板，接觸第四面板和第四反射器的第六肋板，其中所迷第五和第六肋板使所述第三反射器和第四反射器形成形狀。
60. 根據(jù)權(quán)利要求34-59中任一項(xiàng)的收集器，其特征在于，所述第一托架的長度大約等于或等于所述第一面板和第二面板的長度。
61. 根據(jù)權(quán)利要求46-50和57-60中任一項(xiàng)的收集器，其特征在于，所述第二托架和所述第三托架中每一個(gè)的長度均大約等于或等于所述第一 面板和第二面板的長度。
62. —種收集器組件，包含相互固定的多個(gè)才艮據(jù)權(quán)利要求34-61中任 一項(xiàng)的收集器。
63. 根據(jù)權(quán)利要求62的組件，其特征在于，所述多個(gè)收集器通過一 個(gè)或多個(gè)雙狹槽托架相互固定，該托架大小和形狀為能夠與所述多個(gè)收集 器的相鄰收集器的第一和第二面板以及第一托架接口連接，以將所述相鄰 收集器固定在一起。
64. 才艮據(jù)權(quán)利要求63的組件，其特征在于，所述多個(gè)收集器包括通 過所述雙狹槽托架相互固定的至少三個(gè)所述收集器。
65. —種聚光太陽能收集器，包括a) 第一和第二面板；b) 構(gòu)造成使所述第一和第二面板相互聯(lián)接以形成殼體的底部區(qū) 段的至少一部分的第一托架；c) 熱收集器；和d) 第一反射器，該第一反射器定位于所述殼體內(nèi)以接收太陽輻 射，并且將所述太陽輻射的至少一部分聚集到所述熱收集器 上，所述第一托架定位于所述第一反射器的一部分之下。
66. —種聚光太陽能收集器，包括a) 殼體的底部部分；b) 第一和第二面板；c) 笫一和第二托架，所述第一托架構(gòu)造成將所述第一面板聯(lián)接到 所述殼體的所述底部部分以形成所述殼體的第一側(cè)面的至少 一部分，并且所述第二托架構(gòu)造成將所述第二面板聯(lián)接到所述 殼體的所述底部部分以形成所述殼體的第二側(cè)面的至少一部分；d) 熱收集器；和e) 第一反射器，所述第一反射器定位于所述殼體內(nèi)以接收太陽輻<formula>formula see original document page 79</formula>
73. 根據(jù)權(quán)利要求71或72的方法，其特征在于，所述第一、第二和 第三托架的長度等于或大約等于所述殼體的長度。
74. —種包含根據(jù)權(quán)利要求1-70中任一項(xiàng)的聚光太陽能收集器的設(shè) 備，具有a) 包含底部和側(cè)部的殼體；b) 熱收集器；c) 第一反射器，該第一反射器定位于所述殼體內(nèi)以接收太陽輻射 并且將所述太陽輻射的至少一部分聚集到所述熱收集器上；和d) 耐沖擊蓋，該耐沖擊蓋構(gòu)造成被定位在所述殼體的至少4艮大一 部分上，并且可移除地聯(lián)接到所述殼體以使得能夠方便地移除 和替換。
75. 根據(jù)權(quán)利要求74的設(shè)備，該設(shè)備還包括聯(lián)接到所述殼體的透明 蓋，并且所述第一反射器定位在所述殼體內(nèi)以接收通過透明蓋的太陽輻射。
76. —種用于轉(zhuǎn)換太陽能的太陽能設(shè)備，包括a) 所述設(shè)備的光接收和能量轉(zhuǎn)換部分；b) 與所述光接收和能量轉(zhuǎn)換部分相鄰的框架；以及c) 耐沖擊蓋，該耐沖擊蓋構(gòu)造成被定位于所述框架的至少很大一 部分上，并且可移除地聯(lián)接到所述框架以使得能夠方便地和完 全地移除和替換。
77. 根據(jù)權(quán)利要求74-76中任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于，所述耐沖擊 蓋構(gòu)造成使用"C"或"Z"形夾具夾在殼體上。
78. 根據(jù)權(quán)利要求74-77中任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于，所述耐沖擊 蓋包括多個(gè)部件，每個(gè)部件構(gòu)造成可移除地聯(lián)接到殼體或框架。
79. —種操作根據(jù)權(quán)利要求1-70和74-78中任一項(xiàng)的太陽能收集器的 方法，所述太陽能收集器包括殼體、聯(lián)接到所述殼體的大致透明的蓋，和 定位于所述殼體中以接收通過所述透明蓋的太陽輻射的反射器，所述方法 包括a) 將耐沖擊蓋可移除地定位于所述透明蓋的至少很大一部分上以至少部分地保護(hù)所述透明蓋和所述反射器免受沖擊，通過可 移除地將所述耐沖擊蓋連接到所述殼體、連接到所述透明蓋、 或者連接到所述殼體和所述透明蓋而可移除地定位所述耐沖擊蓋；并且b) 在所述太陽能收集器的正常操作期間移除所述耐沖擊蓋。
80. —種根據(jù)權(quán)利要求1-70和74-79中任一項(xiàng)的聚光太陽能收集器， 包括a) 熱收集器；b) 形成殼體的至少一部分的相同或基本相同的第一和第二面板；和c) 第一反射器，該第一反射器定位于所述殼體內(nèi)以接收太陽輻 射，并且將所述太陽輻射的至少一部分聚集到所述熱收集器 上。
81. 根據(jù)權(quán)利要求80的收集器，其特征在于，所述收集器包括第二 反射器，所述第一反射器和第二反射器相同。
82. 根據(jù)權(quán)利要求81的收集器，其特征在于，所述第一反射器和第 二反射器是可彈性變形的平反射器，該反射器在所述殼體中被壓縮以使所 述反射器彎曲。
83. 根據(jù)權(quán)利要求80的收集器，所述收集器還包括形成所述殼體的 一部分的相同或大致相同的第三和第四面板。
84. 根據(jù)權(quán)利要求83的收集器，其特征在于，所述第三和第四面板 是平的面板。
85. 根據(jù)權(quán)利要求83或84的收集器，所述收集器包括第三反射器和 第四反射器，其中所述第三反射器和第四反射器相同。
86. 根據(jù)權(quán)利要求85的收集器，其特征在于，所述第三反射器和第 四反射器為可彈性變形的平反射器，該反射器在所述殼體中被壓縮以使所 述第三和第四反射器彎曲。
87. 根據(jù)權(quán)利要求80-86中任一項(xiàng)的收集器，其特征在于，所述第一和第二面板通過第一托架固定在一起，所述第一托架的長度大約等于或等 于所述第一和第二面板的長度。
88. 根據(jù)權(quán)利要求87的收集器，其特征在于，所述托架具有凹口部 分以接納所述第一面板和所述第二面板。
89. 根據(jù)權(quán)利要求87或88的收集器，其特征在于，所述托架另外被 構(gòu)造成支承所述反射器中的至少 一個(gè)。
90. 根據(jù)權(quán)利要求87-89中任一項(xiàng)的收集器，其特征在于，所述托架 另外被構(gòu)造成支承一個(gè)或多個(gè)支柱，所述支柱支承熱收集器。
91. 根據(jù)權(quán)利要求87-90中任一項(xiàng)的收集器，所述收集器具有第三和 笫四面板，并且還包括第二托架和第三托架，所述第二托架接合第一和第 三面板，并且第三托架接合第二和第四面板，其中所述第一、第二、第三 和第四面板以及第一、第二和第三托架具有相同長度。
92. 根據(jù)權(quán)利要求80-91中任一項(xiàng)的收集器，所述收集器還包括第一 熱收集器支承件，該第一熱收集器支承件具有支承所述熱收集器的第一區(qū) 域的第一支柱和第二支柱。
93. 根據(jù)權(quán)利要求92的收集器，所述收集器還包括第二熱收集器支 承件，所述第二熱收集器支承件具有沿所述熱收集器遠(yuǎn)離所述第一支柱支 承所述熱收集器的第二區(qū)域的第三支柱和第四支柱。
94. 一種根據(jù)權(quán)利要求1-70和74-93中任一項(xiàng)的聚光太陽能收集器， 包括a) 框架或殼體；b) 第一反射器，該第一反射器定位于所述框架或所述殼體內(nèi)以接 收太陽輻射，并且將所述太陽輻射的至少 一部分聚集到所述熱 收集器上；和c) 熱收集器，該熱收集器由所述框架或所述殼體通過第一熱收集 器支承件支承，該第一熱收集器支承件具有第一支柱和第二支 柱。
95. 根據(jù)權(quán)利要求94的收集器，其特征在于，所述第一支承件具有橫跨第一支柱和第二支柱的接觸熱收集器的部分。
96. 根據(jù)權(quán)利要求95的收集器，其特征在于，所述第一熱收集器支 承件具有能夠從所述支承件上移除以使得能夠從收集器上移除所述熱收集 器的部分。
97. 根據(jù)權(quán)利要求94-96中任一項(xiàng)的收集器，所述收集器還包括第二 熱收集器支承件，所述第二熱收集器支承件離所述第一熱收集器支承件一 定距離定位并且具有第三支柱和第四支柱。
98. 根據(jù)權(quán)利要求94-97中任一項(xiàng)的收集器，其特征在于，所述熱收集 器定位于所述收集器的旋轉(zhuǎn)軸線上。
99. 一種根據(jù)權(quán)利要求1-70和74-98中任一項(xiàng)的聚光太陽能收集器， 包括a) 框架或殼體；b) 熱收集器；c) 第一反射器；和d) 連接到該框架或殼體的貯液器，其中所述貯液器與該熱收集器 流體連通。
100. 根據(jù)權(quán)利要求99的收集器，其特征在于，所述貯液器和熱收集 器通過支承所述熱收集器的熱收集器支承件流體連通。
101. 根據(jù)權(quán)利要求99或100的收集器，其特征在于，所述貯液器包 括連接到所述框架或殼體的管。
102. 根據(jù)權(quán)利要求101的收集器，其特征在于，所述管是水平支承桿, 所述聚光太陽能收集器圍繞所述水平支承桿樞轉(zhuǎn)。
全文摘要
在一個(gè)實(shí)例中，聚光太陽能收集器(100)包括例如接合面板(125a，125b)以形成殼體的擠壓成形側(cè)托架(140a，140b)和擠壓成形基部托架(130)。在沒有變形力的情況下，第一可彈性變形反射器(110a)可至少基本是平的?？蚣芑驓んw被構(gòu)造成接納該第一可彈性變形反射器，并且施加壓縮力，該壓縮力使第一可彈性變形反射器保持處于將太陽輻射的至少一部分聚集到熱收集器上的形狀。附加的反射器(110b，110c和110d)、托架(155a，155b)和面板(135a，135b)合并入所示的收集器。側(cè)托架(140a，140b)可相同，面板(125a，125b)、面板(135a，135b)、托架(155a，155b)和反射器(110a，110b以及110c，110d)也可相同。
文檔編號(hào)F24J2/50GK101501410SQ200780029252
公開日2009年8月5日 申請日期2007年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月8日
發(fā)明者D·T·基穆拉, K·H·多普, S·D·瓦龍, S·M·斯皮斯伯格, S·S·克勞福德 申請人:索波吉公司