本發(fā)明涉及發(fā)電領(lǐng)域，并且更具體地涉及從可再生能源中發(fā)電的方法。

以一種形式，本發(fā)明涉及利用來自太陽的熱能的系統(tǒng)。在一特定方面中，本發(fā)明適于用作用于光學(xué)設(shè)備(及其相應(yīng)的熱能部件)的支撐件的裝置或方法，其中該光學(xué)設(shè)備引導(dǎo)及聚集日光以用于發(fā)電。在下文中從發(fā)電的方面描述本發(fā)明將是方便的，然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明不僅限于這種用途。

背景技術(shù)：

貫穿本說明書，可以使用以單數(shù)形式的詞“發(fā)明人”指代本發(fā)明的一個(gè)(單數(shù))發(fā)明人或多于一個(gè)(復(fù)數(shù))發(fā)明人。

應(yīng)當(dāng)理解的是，在本說明書中所包括的關(guān)于文檔、設(shè)備、行為或知識(shí)的任何論述用來解釋本發(fā)明的背景。而且，貫穿本說明書的論述是由于發(fā)明人的認(rèn)知和/或發(fā)明人對某些相關(guān)技術(shù)問題的鑒定而得出的。此外，本發(fā)明中所包括的關(guān)于素材——諸如文檔、設(shè)備、行為或知識(shí)——的論述是依照發(fā)明人的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)來解釋本發(fā)明的背景的，然而，任何這種論述不應(yīng)該被認(rèn)為是承認(rèn)該素材中的任一者構(gòu)成在澳大利亞或其他地方的相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中的在本文公開或權(quán)利要求的優(yōu)先權(quán)日當(dāng)日或之前的現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)或公知常識(shí)的一部分。

從化石燃料——例如油、氣及煤炭——中發(fā)電的方法是有弊端的，因?yàn)檫@些資源是有限的。另外，這些類型的原材料的向電力的轉(zhuǎn)換通常是通過燃燒，這一過程產(chǎn)生可能導(dǎo)致污染的副產(chǎn)物。此外，普遍認(rèn)為該污染物與氣候變化相關(guān)聯(lián)的。因此，在最近幾年中，加大了對從可再生能源中發(fā)電的方法的關(guān)注，并且該方法可稱為“清潔技術(shù)”或“清潔能源”。

一種從可再生資源中發(fā)電的方法利用太陽輻射的熱能部分。這些系統(tǒng)的第一步為收集熱能，之后第二步為將熱能轉(zhuǎn)換成電能。由于隨后的將所收集的熱能轉(zhuǎn)換成電能的步驟需要相當(dāng)復(fù)雜及昂貴的裝備，一種理想經(jīng)濟(jì)的途徑包括如下系統(tǒng)：該系統(tǒng)在以有效的方式轉(zhuǎn)換成電能之前將收集來自大片面積的入射太陽輻射并使所收集到的太陽輻射集中作為第一步。在此描述的從太陽光中提取熱能的方法被稱為集中式太陽能(CSP)或集中式太陽能熱(CST)。該技術(shù)包括使用反光鏡來集中(聚焦)太陽的光能以及將其轉(zhuǎn)化為能夠使用的熱量，例如，產(chǎn)生蒸汽以驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)產(chǎn)生電能。

現(xiàn)代的集中式太陽熱能熱發(fā)電的方法采用槽式、盤式及集中塔式結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)使用將太陽熱能從大片面積反射至小片面積的光學(xué)設(shè)備——通常為反光鏡——的系統(tǒng)，其用來在小片面積處加熱被稱為“傳熱流體”的介質(zhì)。

槽式系統(tǒng)通常使用大的、U形(拋物線形)的反射器(聚焦鏡)，該反射器具有沿著其中心或焦點(diǎn)布置的充油管道。鏡面反射器朝向太陽傾斜，并將太陽光聚焦在管道上以將內(nèi)部的油加熱至高達(dá)400℃。然后可以利用加熱后的油將水燒開，從而產(chǎn)生蒸汽以使常規(guī)的蒸汽輪機(jī)及發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

盤式系統(tǒng)或發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)使用相當(dāng)于后院用衛(wèi)星盤10倍大的鏡面盤以將太陽光聚焦及集中在接收器上。該接收器安裝在盤的焦點(diǎn)上。為獲取最大量的太陽能，盤和接收器組件對整個(gè)天空范圍內(nèi)的太陽進(jìn)行追蹤。在一個(gè)示例性系統(tǒng)中，該接收器整合到高效的“外”燃機(jī)中。該發(fā)動(dòng)機(jī)具有容納氫氣或氦氣的薄壁管，氫氣或氦氣沿著發(fā)動(dòng)機(jī)的四個(gè)活塞缸的外部移動(dòng)并通入到該活塞缸中。由于集中的太陽光落在接收器上，該太陽光將管中的氣體加熱至非常高的溫度，這使得熱氣體在缸內(nèi)膨脹。膨脹的氣體驅(qū)動(dòng)活塞?；钊骨S轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。接收器、發(fā)動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)可以包括安裝在鏡面盤的焦點(diǎn)處的單一的一體式組件。

集中塔式系統(tǒng)使用多個(gè)機(jī)械操作的被稱為定日鏡的反光鏡，該定日鏡追蹤太陽并將其光線集中到熱接收器上。熱接收器可以位于高塔的頂端，所集中的太陽光在此將流體——例如熔鹽——加熱至通常500℃以上。能夠直接使用熱流體產(chǎn)生用于發(fā)電的蒸汽或者將熱流體儲(chǔ)存起來用于之后的使用。有益的是，熔鹽有效地保留熱量，因此熱量能夠在轉(zhuǎn)變成電能之前儲(chǔ)存數(shù)天。這意味著能夠在高峰需求期間、或在陰天或甚至在日落后的數(shù)個(gè)小時(shí)產(chǎn)生電能。

在集中塔結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中，主要部件包括：反射鏡陣列、帶有熱接收器的集中塔、傳熱系統(tǒng)以及發(fā)電區(qū)。

反射鏡陣列包括協(xié)同工作的軟件控制的硬件部件以將太陽熱能集中到位于塔的頂端并包含傳熱流體的熱能接收器上。一旦傳熱流體被加熱，傳熱流體流通至將熱能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電區(qū)。

反射鏡陣列的硬件包括被稱為定日鏡的裝置，該裝置通常包括安裝在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上的光學(xué)元件(可以是例如反射鏡或透鏡)，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠調(diào)整光學(xué)元件的角度以及使光學(xué)元件移動(dòng)，這些部件安裝在支撐裝置上。為實(shí)現(xiàn)高度集中，在單個(gè)反射鏡陣列中使用多個(gè)定日鏡?，F(xiàn)代的集中塔式太陽熱反射鏡陣列可以配置上百個(gè)甚至上千個(gè)定日鏡。

現(xiàn)代的定日鏡控制軟件包括太陽追蹤功能、對定日鏡的定位精度重新校準(zhǔn)的能力、以及補(bǔ)償傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的軸向偏差的能力，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的軸向偏差可能隨著時(shí)間的推移由于環(huán)境因素——例如地面的移動(dòng)——而發(fā)生。

在軟件的控制下，定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠顧及到太陽在天空范圍內(nèi)的明顯移動(dòng)而全天控制光學(xué)元件的方向以便將入射太陽熱能導(dǎo)向至熱接收器。

對追蹤精確度、一致性及可靠性的需求必然導(dǎo)致傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是相對昂貴、精確的并且制造成高工程公差的裝置。

傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用作支撐裝置與光學(xué)元件之間的媒介，并且傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過“向后推”支撐裝置來控制光學(xué)元件的方向，以使光學(xué)設(shè)備相對于支撐裝置所在的地面移動(dòng)。

用于定日鏡的支撐的裝置必然提供傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，并且因此，光學(xué)元件穩(wěn)定地對抗所受到的軸向(上/下)力、側(cè)向(北/南/東/西)力以及扭轉(zhuǎn)(順時(shí)針/逆時(shí)針)力，因此確保被傳熱流體吸收的反射熱能達(dá)到最大限度。用于定日鏡的支撐的裝置提供驅(qū)動(dòng)裝置及光學(xué)元件的穩(wěn)定性的能力對于整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的效率具有關(guān)鍵的重要性，因?yàn)槿鄙俜€(wěn)定性將很可能導(dǎo)致太陽追蹤不準(zhǔn)確，并且這將導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)效率的降低以及電站運(yùn)行中的電力輸出的降低。

作用在定日鏡上的施入力以及支撐裝置為了提供精準(zhǔn)的太陽追蹤所必需的穩(wěn)定性(即，確保太陽的反射影像保持在熱接收器上)而必須抵抗的施入力主要是自然環(huán)境，并且其中最常經(jīng)受到的是風(fēng)。為最大程度地反射太陽光，光學(xué)元件的表面面積是最大化的，然而，這種用于反射的最大化表面面積還意味著與風(fēng)有關(guān)的最大化表面面積。

由于定日鏡支撐裝置必然位于戶外，并且光學(xué)元件可能的尺寸(對風(fēng)作用有決定性影響)可能變化，由于支撐裝置必須抵抗風(fēng)，因此所受環(huán)境力的等級(jí)也變化非常大。0km/h至15km/h范圍內(nèi)的微風(fēng)是每天都要經(jīng)歷的。然而，例如超過100km/h的極端風(fēng)的發(fā)生也是已知的。

所受環(huán)境力——諸如風(fēng)——作用于移動(dòng)光學(xué)元件而不是地面或支撐裝置。其效果是，在光學(xué)元件與支撐裝置之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)必須克服這些風(fēng)力，以便繼續(xù)對光學(xué)裝置重新定向并追蹤移動(dòng)的太陽。然而，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是具有固有極限的機(jī)械設(shè)備，并且，超過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的固有極限的能力的所受風(fēng)力可能導(dǎo)致追蹤錯(cuò)誤或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的永久損傷。

在反射鏡陣列中使用大量定日鏡意味著包括機(jī)械及電氣硬件的反射鏡陣列的成本；反射鏡、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和支撐裝置以及與它們相關(guān)聯(lián)的能量供應(yīng)系統(tǒng)是發(fā)電站的集中塔結(jié)構(gòu)在經(jīng)濟(jì)上的非常顯著的因素。

對定日鏡提供支撐所存在問題的現(xiàn)有解決方案通常是包括許多獨(dú)立部件的復(fù)雜組件。圖6中所描述的定日鏡支撐件作為說明性示例(http://www.powerfromthesun.net/Book/chapter10/chapter10.html)。支撐裝置是大、重并且獨(dú)立型制造的包圍有電氣部件的物體。這些因素使得這樣的支撐裝置的制造及運(yùn)輸至指定位置的費(fèi)用昂貴。安裝也相對昂貴的，因?yàn)樾枰罅康耐练焦ぷ?、需要混凝土的鑄造、以及需要大型設(shè)備，諸如用來豎起及連接支撐裝置的起重機(jī)。

對定日鏡提供支撐所存在問題的替代性方案——諸如在Van Der Westhuyzen的美國專利申請US20100024802中簡述的——包括由“固定基架”提供的用于定日鏡裝置的支撐件。Van Der Westhuyzen主要論述了對光學(xué)元件定向的裝置(基本上是傳動(dòng)機(jī)構(gòu))，然而，上面安裝有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的等同設(shè)備的固定基架為插入地面中的桿。

另一解決方案是由Gauche在PCT申請WO2013027131A1中提出的，其中，對定日鏡提供支撐所存在問題通過提供三腳架部件解決，該三腳架部件具有架置在地面上的腳部并且部件是相互連接的。相互連接的布置還可以包括在三個(gè)末端處使用用于將腳部錨固至地面的栓釘。

用于已知的定日鏡系統(tǒng)的電力供應(yīng)設(shè)備通常采用位于地平面以下的絕緣電纜的形式。因此，形成電力供應(yīng)回路的兩側(cè)的電纜的需要溝渠的安裝是昂貴的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在本文中描述的實(shí)施方式的目的是克服或減輕現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)的上述缺點(diǎn)中的至少一者，或?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)至少提供實(shí)用的替代方案。

在一方面，本發(fā)明提供用于支撐定日鏡的裝置，該裝置包括：剛性長形豎向構(gòu)件，該豎向構(gòu)件包括第一端部區(qū)域及第二端部區(qū)域，第一端部區(qū)域經(jīng)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接裝置操作性地連接至定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，第二端部區(qū)域適于被驅(qū)動(dòng)成與地面摩擦接觸以提供對影響定日鏡的環(huán)境力的抵抗力；以及，至少一個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其中，該至少一個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)包括在定日鏡支撐件的第一豎向構(gòu)件與另一定日鏡支撐件的第二豎向構(gòu)件之間的剛性互連件。

優(yōu)選地，豎向構(gòu)件包括天然材料或纖維，所述天然材料或纖維包括下列中的一者或組合：木材、包括鋼和鋁的金屬材料、包括塑料的合成材料。更優(yōu)選地，豎向構(gòu)件包括具有圓形截面形狀的電阻焊中空低碳鋼管。

優(yōu)選地，豎向構(gòu)件的公稱通徑尺寸是大約50毫米。

優(yōu)選地，豎向構(gòu)件的第二端部區(qū)域具有大于大約300毫米的長度。

優(yōu)選地，該至少一個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)包括抗扭轉(zhuǎn)構(gòu)件，該抗扭轉(zhuǎn)構(gòu)件包括剛性長形構(gòu)件，該剛性長形構(gòu)件包括第一端部區(qū)域和第二端部區(qū)域，該第一端部區(qū)域具有連接至第一定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)支撐件的豎向構(gòu)件的可操作互連件，該第二端部區(qū)域具有連接至第二定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)支撐件的豎向構(gòu)件的可操作互連件。

優(yōu)選地，抗扭轉(zhuǎn)構(gòu)件包括天然材料或纖維，該天然材料或纖維包括下列中的一者或組合：木材、包括鋼和鋁的金屬材料、包括塑料的合成材料。

優(yōu)選地，抗扭轉(zhuǎn)構(gòu)件包括具有圓形截面形狀的電阻焊中空低碳鋼管。

優(yōu)選地，抗扭轉(zhuǎn)構(gòu)件的公稱通徑尺寸是大約25毫米。

優(yōu)選地，抗扭轉(zhuǎn)構(gòu)件的可操作互連裝置包括至少一個(gè)板。

優(yōu)選地，可操作互連裝置包括適于夾持豎向構(gòu)件的兩個(gè)對置的板。

優(yōu)選地，板通過使用至少一個(gè)側(cè)向定向的緊固件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)夾持作用。

優(yōu)選地，該至少一個(gè)板包括具有脊?fàn)钚螤畹牡吞间摫倔w。

優(yōu)選地，該至少一個(gè)板具有大約4毫米的厚度。

另一方面，本發(fā)明提供用于支撐定日鏡的裝置，該裝置包括：剛性長形豎向構(gòu)件，該豎向構(gòu)件包括第一端部區(qū)域及第二端部區(qū)域，該第一端部區(qū)域經(jīng)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接裝置操作性地連接至定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該第二端部區(qū)域適于被驅(qū)動(dòng)成與地面摩擦接觸以提供對影響定日鏡的環(huán)境力的抵抗力；以及，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接裝置，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接裝置適于使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與出現(xiàn)于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與豎向構(gòu)件之間的超過預(yù)定閥值的扭轉(zhuǎn)力隔離。

優(yōu)選地，與扭轉(zhuǎn)力的隔離通過摩擦裝置實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接裝置包括至少一個(gè)板。

優(yōu)選地，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接裝置包括適于夾持傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和豎向構(gòu)件的三個(gè)對置的板。

優(yōu)選地，板通過使用至少一個(gè)側(cè)向定向的緊固件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)夾持作用。

優(yōu)選地，該至少一個(gè)板包括鋁制中間板和兩個(gè)低碳鋼外部板的布置。優(yōu)選地，低碳鋼外部板包括脊?fàn)钚螤睢?yōu)選地，低碳鋼外部板具有大約4毫米的厚度。優(yōu)選地，鋁制中間板包括扇形輪廓。優(yōu)選地，鋁制中間板具有大約4毫米的最小厚度。

另一方面，本發(fā)明提供用于支撐定日鏡的裝置，該裝置包括：剛性長形豎向構(gòu)件，該豎向構(gòu)件包括第一端部區(qū)域及第二端部區(qū)域，該第一端部區(qū)域經(jīng)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接裝置操作性地連接至定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該第二端部區(qū)域適于與地面摩擦接觸以提供對影響定日鏡的環(huán)境力的抵抗力；至少一個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其中，該至少一個(gè)穩(wěn)定構(gòu)件包括在定日鏡支撐件的第一豎向構(gòu)件與另一定日鏡支撐件的第二豎向構(gòu)件之間的剛性互連件，其中，至少豎向構(gòu)件和至少一個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)適于形成定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的電力供應(yīng)回路的一部分。

優(yōu)選地，所形成的定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的電力供應(yīng)回路的一部分是電流返回路徑。

另一方面，本發(fā)明提供用于支撐定日鏡的方法，該方法包括以下步驟：經(jīng)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接裝置將剛性長形豎向構(gòu)件的第一端部區(qū)域操作性地連接至定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；驅(qū)使剛性長形豎向構(gòu)件的第二端部區(qū)域與地面摩擦接觸以提供對影響定日鏡的環(huán)境力的抵抗力；以及，利用至少一個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)固，該至少一個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)包括位于定日鏡支撐件的第一豎向構(gòu)件與另一定日鏡支撐件的第二豎向構(gòu)件之間的剛性連接件。

另一方面，本發(fā)明提供用于支撐定日鏡的方法，該方法包括以下步驟：經(jīng)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接裝置將剛性長形豎向構(gòu)件的第一端部區(qū)域操作性地連接至定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；迫使剛性長形豎向構(gòu)件的第二端部區(qū)域與地面摩擦接觸以提供對影響定日鏡的環(huán)境力的抵抗力；以及，使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與出現(xiàn)于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與豎向構(gòu)件之間的超過預(yù)定閥值的扭轉(zhuǎn)力隔離。

另一方面，本發(fā)明提供用于操作定日鏡的方法，該方法包括以下步驟：經(jīng)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接裝置將剛性長形豎向構(gòu)件的第一端部區(qū)域操作性地連接至定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；驅(qū)使剛性長形豎向構(gòu)件的第二端部區(qū)域與地面摩擦接觸以提供對影響定日鏡的環(huán)境力的抵抗力；利用至少一個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)固，所述至少一個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)包括位于定日鏡支撐件的第一豎向構(gòu)件與另一定日鏡支撐件的第二豎向構(gòu)件之間的剛性互連件；以及，將豎向構(gòu)件和至少一個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)適配成形成定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的電力供應(yīng)回路的一部分。

優(yōu)選地，上述驅(qū)使剛性長形豎向構(gòu)件的第二端部區(qū)域與地面摩擦接觸的步驟通過驅(qū)動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)選地，驅(qū)使剛性長形豎向構(gòu)件的第二端部區(qū)域與地面摩擦接觸的步驟是在不使用混凝土的情況下實(shí)現(xiàn)的。

優(yōu)選地，上述固定至少一個(gè)抗扭轉(zhuǎn)構(gòu)件的步驟通過緊固件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)選地，固定定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的方法通過緊固件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

在本文中描述的一些實(shí)施方式中，提供了用于支撐定日鏡的裝置，該裝置包括：剛性長形豎向構(gòu)件，該豎向構(gòu)件包括第一端部區(qū)域及第二端部區(qū)域，該第一端部區(qū)域包括定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接裝置，該第二端部區(qū)域位于地面中。

在本文中描述的其他實(shí)施方式中，提供了用于支撐定日鏡的裝置，該裝置包括：剛性長形豎向構(gòu)件，該豎向構(gòu)件包括第一端部區(qū)域及第二端部區(qū)域，該第一端部區(qū)域包括定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接裝置，該第二端部區(qū)域位于地面中，豎向構(gòu)件還包括連接至少一個(gè)抗扭轉(zhuǎn)構(gòu)件的可操作互連件，其中，該至少一個(gè)抗扭轉(zhuǎn)構(gòu)件是包括第一端部區(qū)域和第二端部區(qū)域的剛性長形構(gòu)件，該第一端部區(qū)域具有連接至第一定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)支撐件的豎向構(gòu)件的可操作互連件，該第二端部區(qū)域具有連接至第二定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)支撐件的豎向構(gòu)件的可操作互連件。

在本文中描述的其他實(shí)施方式中，提供了用于支撐定日鏡的方法，該方法包括如下步驟：提供剛性長形豎向構(gòu)件，該豎向構(gòu)件包括第一端部區(qū)域及第二端部區(qū)域，第一端部區(qū)域包括定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接裝置，將第二端部區(qū)域定位在地面中，以及經(jīng)由定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接裝置固定定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

在本文中描述的其他實(shí)施方式中，提供了用于支撐定日鏡的方法，該方法包括：提供剛性長形豎向構(gòu)件，該豎向構(gòu)件包括第一端部區(qū)域及第二端部區(qū)域，該第一端部區(qū)域包括定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接裝置，該豎向構(gòu)件還包括抗扭轉(zhuǎn)構(gòu)件的可操作互連件，將第二端部區(qū)域定位在地面中，以及提供剛性長形抗扭轉(zhuǎn)構(gòu)件，以及經(jīng)由抗扭轉(zhuǎn)構(gòu)件的可操作互連件固定抗扭轉(zhuǎn)構(gòu)件，以及將抗扭轉(zhuǎn)構(gòu)件固定至用于定日鏡的第二支撐件的豎向構(gòu)件，以及經(jīng)由定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接裝置固定定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

在說明書中公開了和/或在所附權(quán)利要求中限定了形成本發(fā)明的描述的一部分的其他方面及優(yōu)選的形式。

實(shí)質(zhì)上，本發(fā)明的實(shí)施方式源于本發(fā)明人可以實(shí)現(xiàn)對用于定日鏡支撐件的現(xiàn)有方法及裝置的優(yōu)化，以便提供與經(jīng)常性施入的環(huán)境力有關(guān)的穩(wěn)定性，同時(shí)還將傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與另外的損害性環(huán)境力隔離。

實(shí)質(zhì)上，本發(fā)明的實(shí)施方式源于本發(fā)明人可以實(shí)現(xiàn)對用于定日鏡支撐件的現(xiàn)有方法及裝置的簡化，同時(shí)提供提高的穩(wěn)定性等級(jí)。

本發(fā)明的另外的實(shí)施方式源于本發(fā)明人可以實(shí)現(xiàn)對用于定日鏡支撐件的現(xiàn)有方法及裝置的優(yōu)化，以便提供與通常施入的環(huán)境力的穩(wěn)定性的必要的等級(jí)，同時(shí)還將傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與另外的施入的損害性環(huán)境力隔離。

本發(fā)明的另外的實(shí)施方式源于本發(fā)明人可以實(shí)現(xiàn)通過將電力供應(yīng)功能與支撐裝置的結(jié)構(gòu)部件結(jié)合起來以改善用于定日鏡支撐件的現(xiàn)有方法及裝置。

本發(fā)明所提供的優(yōu)點(diǎn)在于來自以下方面的簡化和成本降低：

低數(shù)量的部件，

不昂貴的部件，

最小限度的預(yù)制造，

改良的安裝過程，以及

傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的保護(hù)。

本發(fā)明的實(shí)施方式的適用性的其他范圍將會(huì)從下文中的詳細(xì)描述中顯而易見。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，盡管具體描述和具體示例說明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但這僅是以示例方式，因?yàn)橥ㄟ^該詳細(xì)描述，本公開的精神和范圍內(nèi)的各種變化和改型對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是明顯的。

附圖說明

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過結(jié)合附圖參考下面對實(shí)施方式的描述更好地理解本申請的優(yōu)選的及其他實(shí)施方式的進(jìn)一步的公開、目的、優(yōu)點(diǎn)及方面，附圖僅通過示例的方式給出，因此其中的公開內(nèi)容是非限制性的，并且其中：

圖1描述了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的側(cè)視圖，

圖2描述了根據(jù)本發(fā)明的替代性實(shí)施方式的側(cè)視圖。

圖3描述了本發(fā)明的實(shí)施方式的等距視圖，

圖4描述了本發(fā)明的實(shí)施方式的等距視圖，

圖5描述了本發(fā)明的替代性實(shí)施方式的側(cè)視圖，

圖6描述了現(xiàn)有定日鏡裝置的立體圖。

具體實(shí)施方式

在本發(fā)明的實(shí)施方式中，如圖1中所示，大體以10示出的定日鏡支撐裝置包括豎向構(gòu)件20，該豎向構(gòu)件20包括第一端部區(qū)域30及第二端部區(qū)域40。第一端部區(qū)域30包括定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接裝置50，該定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接裝置50適于將豎向構(gòu)件20連接至將在下面參考圖4更好地描述的定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)60。第二端部區(qū)域40位于地面70中，或更具體地，第二端部區(qū)域40適于被驅(qū)動(dòng)成與地面摩擦以提供對環(huán)境所施加或強(qiáng)加的力的抵抗力。定日鏡光學(xué)部件以71示出，其例如為反射鏡和/或透鏡或光伏板。因此，該實(shí)施方式提供了穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，而沒有眾多組件的復(fù)雜性及高成本，也不需要土方工作、混凝土底座或大型設(shè)備，例如在安裝過程中使用的起重機(jī)。

豎向構(gòu)件20的本質(zhì)是剛性的且是長形的，并且豎向構(gòu)件20可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的合適的材料構(gòu)造而成，該材料包括但不限于包括木材、包括鋼及鋁的金屬材料、或包括塑料的合成材料的天然材料或纖維。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，豎向構(gòu)件20由具有圓形截面形狀以及大約50毫米的公稱通徑的電阻焊中空低碳鋼管構(gòu)造而成。

第二端部區(qū)域40穿入到地面70中的深度是在每個(gè)現(xiàn)場位置根據(jù)該特定位置處的地面的巖土特性而以實(shí)驗(yàn)的方式確定的。例如，在地面70具有較軟成分(例如，具有沙土或粘土等的特征)的區(qū)域中，第二端部區(qū)域40可以穿入得較深以達(dá)到必要的地面反作用力。與此相反，較硬的、多巖石的類型的地面條件需要端部區(qū)域40相對較淺的穿入以達(dá)到必要的地面反作用力。

大體上，豎向構(gòu)件20的長度以及穿入到地面70內(nèi)的深度將超過大約300毫米。

在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式中，豎向構(gòu)件20的長度大約是3000毫米，并且位于地面70中的第二端部區(qū)域40的長度大約是2200毫米。

有益地，豎向構(gòu)件20是低成本物件，并且除了要剪切到所需長度之外幾乎不需要加工。可設(shè)想豎向構(gòu)件的各種截面輪廓——例如方形、星形等——以提供抗扭轉(zhuǎn)抵抗力，并且這些截面輪廓包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

本發(fā)明的實(shí)施方式可能包括穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。該穩(wěn)定結(jié)構(gòu)包括土地接合構(gòu)型，該構(gòu)型包括凸出部或凹入部中的一者或組合。在一個(gè)示例當(dāng)中，穩(wěn)定結(jié)構(gòu)以抗扭轉(zhuǎn)構(gòu)件80的形式提供?？古まD(zhuǎn)構(gòu)件提供對來自環(huán)境條件——例如風(fēng)——的可能作用至支撐裝置的扭轉(zhuǎn)力的抵抗力?？古まD(zhuǎn)構(gòu)件80可以采用剛性地緊固至豎向構(gòu)件20的一個(gè)或更多個(gè)突出部的形式，并且所述一個(gè)或更多個(gè)突出部具有適應(yīng)于安置位置處的地面條件的尺寸、形狀及數(shù)量。

在另一實(shí)施方式中，穩(wěn)定結(jié)構(gòu)通過定日鏡支撐件的第一豎向構(gòu)件與另一定日鏡支撐件的第二豎向構(gòu)件之間的剛性相互連接的方式提供。在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖2中所示，大體以10示出的用于定日鏡支撐件的裝置包括呈長形穩(wěn)定結(jié)構(gòu)或構(gòu)件90的形式的剛性互連件，該穩(wěn)定結(jié)構(gòu)或構(gòu)件90具有第一端部區(qū)域100及第二端部區(qū)域110。穩(wěn)定構(gòu)件90提供針對由環(huán)境施加的扭轉(zhuǎn)力和側(cè)向力的抵抗力中的一者或組合，并且在某些語境下，該穩(wěn)定構(gòu)件90可以被稱為抗扭轉(zhuǎn)構(gòu)件或抗側(cè)向力構(gòu)件。第一端部區(qū)域100及第二端部區(qū)域110各自具有與不同的定日鏡支撐裝置的豎向構(gòu)件20連接的可操作互連件111，所述定日鏡支撐裝置中的示例大體以11示出。

在優(yōu)選的實(shí)施方式中，長形穩(wěn)定構(gòu)件90由具有圓形截面形狀以及大約25毫米的公稱通徑尺寸的電阻焊中空低碳鋼管構(gòu)造而成。

在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式中，長形抗扭轉(zhuǎn)構(gòu)件90的長度大約是2400至2500毫米，并且優(yōu)選是2486毫米。

有益地，長形抗扭轉(zhuǎn)構(gòu)件90是低成本物件，并且除了要剪切到所需長度之外幾乎不需要加工。

優(yōu)選實(shí)施方式包括使用如下豎向構(gòu)件，該豎向構(gòu)件的特性根據(jù)其在反射鏡陣列中的位置而進(jìn)一步適應(yīng)性調(diào)整。當(dāng)位于反射鏡陣列的末端時(shí)，豎向構(gòu)件20可以具有較大的直徑或穿入至較深的深度，因?yàn)檫@些位置經(jīng)受較高的短期環(huán)境力，例如風(fēng)荷載。

在長形抗扭轉(zhuǎn)構(gòu)件90的第一端部區(qū)域100或第二端部區(qū)域110之間的可操作互連件111可包括板系統(tǒng)，該板系統(tǒng)可經(jīng)由本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的合適的技術(shù)——例如諸如焊接、鉚釘及模鍛——永久地連接。

在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式中，在圖3中，大體以111示出的可操作互連件包括用于將豎向構(gòu)件20和一個(gè)或更多個(gè)長形抗扭轉(zhuǎn)構(gòu)件90夾持的兩個(gè)對置的板120以及側(cè)向定向的緊固件130，從而將長形抗扭轉(zhuǎn)構(gòu)件90的端部區(qū)域(100或110)鎖定至豎向構(gòu)件20。采用這種方式抵抗對豎向構(gòu)件20作用的低等級(jí)的環(huán)境——即來自于風(fēng)的——扭轉(zhuǎn)力，否則該環(huán)境扭轉(zhuǎn)力將導(dǎo)致對太陽追蹤不精確。

對置的板120可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的合適的材料構(gòu)造而成，該材料包括但不限于包括木材、包括鋼和鋁的金屬材料、或包括塑料的合成材料的天然材料或纖維。

在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式中，對置的板120由壓制成大約4毫米厚的具有脊?fàn)钚螤畹牡吞间撝圃?，該脊?fàn)钚螤钤龃罅藦?qiáng)度并且增大了與豎向構(gòu)件20及長形穩(wěn)定構(gòu)件90的接觸面積。

如圖1和圖2中所示的本發(fā)明的實(shí)施方式包括在豎向構(gòu)件20的第一端部區(qū)域30與定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)60之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接裝置50(圖4中更詳細(xì)地示出)。

在優(yōu)選的實(shí)施方式中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接裝置50適于將定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)60與可能出現(xiàn)在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)60與豎向構(gòu)件20之間(例如，來自環(huán)境因素)的否則會(huì)損壞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)60的內(nèi)部部件的扭轉(zhuǎn)力隔離。

在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式中，通過摩擦裝置實(shí)現(xiàn)了破壞性扭轉(zhuǎn)力的隔離(應(yīng)當(dāng)注意的是，導(dǎo)致傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)生損壞時(shí)的扭轉(zhuǎn)力的真實(shí)大小由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)決定)。

優(yōu)選地，圖4中大體以50示出的連接裝置包括作為三部分式夾持件的三個(gè)對置的板140、150、160，以夾持豎向構(gòu)件20和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)60，從而將豎向構(gòu)件20的第一端部區(qū)域30鎖定至傳動(dòng)機(jī)構(gòu)60。

摩擦作用出現(xiàn)在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)60的表面之間，板140、150、160以及豎向構(gòu)件20的第一端部區(qū)域30用于抵抗傳動(dòng)機(jī)構(gòu)60與豎向構(gòu)件20之間施入的低等級(jí)環(huán)境扭轉(zhuǎn)力。

緊固件170的擰緊程度一方面影響或控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)60的表面與板140和150的表面之間的摩擦作用的程度，另一方面影響或控制板150和160的表面與豎向構(gòu)件20的第一端部區(qū)域30的表面之間的摩擦作用的程度。因此，當(dāng)遭受可能損壞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)60的施入的環(huán)境扭轉(zhuǎn)力時(shí)，摩擦抵抗力可以被調(diào)節(jié)以對抗施入的環(huán)境扭轉(zhuǎn)力并且是調(diào)節(jié)至不損壞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、同時(shí)允許滑動(dòng)的水平。以這種方式，連接裝置50用于在扭轉(zhuǎn)力達(dá)到預(yù)定閥值時(shí)將傳動(dòng)機(jī)構(gòu)60與因外部環(huán)境因素導(dǎo)致的損害隔離。

例如，緊固件170通常充分地?cái)Q緊，以產(chǎn)生與一扭矩大小相關(guān)的滑動(dòng)閥值，該扭矩高于由在0km/h至40km/h范圍內(nèi)的風(fēng)施加在光學(xué)元件上的扭矩，但低于將會(huì)導(dǎo)致對傳動(dòng)機(jī)構(gòu)60的損壞的扭矩的大小。實(shí)踐中，這種布置有益地提供確保在正常操作條件下的精準(zhǔn)追蹤所必需的抵抗力以，同時(shí)保護(hù)相對昂貴的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)60免于在極端條件下的損壞。

有益地，除防止諸如強(qiáng)風(fēng)的環(huán)境力以外，連接裝置50用于保護(hù)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)60免于來自其他可能原因——諸如例如由牲畜、交通工具、或甚至是可能在系統(tǒng)整個(gè)壽命期間與光學(xué)元件發(fā)生作用的其他定日鏡或定日鏡部件施加的力——的損壞。

對置的板140、150、160由本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的合適的材料構(gòu)造而成，該材料包括但不限于包括木材、包括鋼和鋁的金屬材料、或包括塑料的合成材料的天然材料或纖維。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，外部的對置的板140和160由壓制成大約4毫米厚的具有脊?fàn)钚螤畹牡吞间摻?jīng)濟(jì)地構(gòu)造而成，該脊?fàn)钚螤钤龃罅藦?qiáng)度并且增大了與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)60和豎向構(gòu)件20的接觸面積。中間的對置的板150由具有扇形形狀(scalloped shape)的擠壓成型的鋁而成本有效地構(gòu)造而成，該扇形形狀使與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)60和豎向構(gòu)件20的接觸面積最大化。

在本發(fā)明的實(shí)施方式中，支撐裝置適合于優(yōu)化傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的電力供應(yīng)裝置。如圖5中所示，豎向構(gòu)件20、抗扭轉(zhuǎn)構(gòu)件90及可操作互連件111結(jié)合起來工作以形成匯流條型的電流分配系統(tǒng)。這些元件組合起來作為定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)60的電力供應(yīng)回路的一部分。在該實(shí)施方式中，這些結(jié)構(gòu)還可以提供用于懸掛電力供應(yīng)回路的另一部分的便利裝置。在圖5中所示的優(yōu)選實(shí)施方式中，電流來源路徑由緊固至抗扭轉(zhuǎn)構(gòu)件90的絕緣電纜170提供，同時(shí)，電流返回路徑由上述匯流條型的裝置提供。

本發(fā)明的該方面提供了減少材料和改進(jìn)安裝過程兩方面的益處。主要地，由于電流返回路徑的電纜及連接器的功能是通過裝置的部件自身實(shí)現(xiàn)的，因此顯著地減少了對電纜及電纜連接器的需求。

本發(fā)明的實(shí)施方式包括使支撐裝置的安裝期間的成本減少的結(jié)構(gòu)。

豎向構(gòu)件20可以由單獨(dú)的人容易地搬運(yùn)(避免了對起重機(jī)的需求)，并且可以容易地定位在地面中而不需要預(yù)先挖洞和采用慣用的現(xiàn)場安裝形式——例如使用混凝土。這排除了對土方工程的需求，并且減少了在安裝中使用的材料的成本。避免等候混凝土硬化的需求能夠減少安裝時(shí)間并降低安裝成本。

在優(yōu)選的實(shí)施方式中，例如可以通過使用驅(qū)動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)豎向構(gòu)件20在地面70中定位的步驟。

如圖2和圖5中所示，在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式中，將長形抗扭轉(zhuǎn)構(gòu)件90緊固在兩個(gè)定日鏡的豎向構(gòu)件20的位置之間的步驟產(chǎn)生了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

長形抗扭轉(zhuǎn)構(gòu)件90易于由單人搬運(yùn)，并且固定至對抗扭轉(zhuǎn)構(gòu)件90的對置的板120可以通過使用基礎(chǔ)工具經(jīng)由緊固件130快速地附接，基礎(chǔ)工具諸如為高度便攜并且不需要電力供應(yīng)的扳手和力矩扳手，由此減少了支撐裝置的安裝成本。

同樣地，定日鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接裝置(140、150、160)的對置的板裝置可以經(jīng)由緊固件170可以快速地附接，從而同樣提供減少成本的優(yōu)點(diǎn)。

此外，本發(fā)明中電力供應(yīng)系統(tǒng)的電流來源路徑的安裝被極大地簡化，因?yàn)殡娏鱽碓绰窂降慕^緣電纜是架高的并且容易觸及的。與現(xiàn)有技術(shù)中的能量供應(yīng)材料位于地下的方法相比，本發(fā)明的電力供應(yīng)回路的持續(xù)維護(hù)能夠成本有效地實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槠渚哂幸子跈z查的構(gòu)造。

雖然，已經(jīng)結(jié)合本發(fā)明的具體實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明能夠進(jìn)一步地修改。該申請意在涵蓋如下本發(fā)明的任何變體的使用或適應(yīng)性修改：大體遵循本發(fā)明的原理，以及包括在本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的已知實(shí)踐中所得出的并且可以應(yīng)用于上文所闡述的基本特征的相對于本公開的那些偏差。

由于本發(fā)明可以在不偏離本發(fā)明的基本特征的精神的情況下以多種形式實(shí)施，因此應(yīng)當(dāng)理解的是，除非另有說明，否則上述實(shí)施方式不是對本發(fā)明的限制，而應(yīng)當(dāng)在如所附的權(quán)利要求中所描述的本發(fā)明的精神及范圍內(nèi)廣義地理解。所描述的實(shí)施方式在所有方面都應(yīng)認(rèn)為是僅具說明性而非限制性的。

各種改型及等價(jià)的布置意在被包括在本發(fā)明及所附的權(quán)利要求的范圍及精神中。因此，具體的實(shí)施方式應(yīng)被理解為是對實(shí)施本發(fā)明的原理可以采用的許多方法的示例。在隨附的權(quán)利要求中，方法加功能的語句意在覆蓋執(zhí)行限定功能的結(jié)構(gòu)，并且不僅是覆蓋結(jié)構(gòu)上的等同物，而且覆蓋等效的結(jié)構(gòu)。例如，由于釘子采用圓柱形表面以將木制部件固定在一起、而螺釘采用螺旋形表面將木制部件固定在一起使得釘子和螺釘可能不是結(jié)構(gòu)上的等同物，但在固定木制部件的環(huán)境中，釘子和螺釘是等效的結(jié)構(gòu)。

在本說明書中使用的“包含/包含有”及“包括/包括有”是用來說明所述特征、整體、步驟或部件的存在，但不排除一個(gè)或更多個(gè)的其他特征、整體、步驟、部件或它們的組合物的存在或附加。因此，除非上下文明顯地有另外要求，貫穿說明書及權(quán)利要求的詞“包含”、“包含有”“包括”“包括有”等應(yīng)理解為與排他性的或詳盡的意思相反的包括性的意思；換句話說，是“包括，但不限于”的意思。