[发明专利]太阳能聚光器

权利要求书

1.一种太阳能聚光器，包括作为采集器的会聚透镜(2；2a；2b；2c)，该会聚透镜具有焦距f和像焦平面(PFI)，所述会聚透镜接收的太阳光线(R；R’；R₁，R₂)沿称为“最初像焦点”的线在所述像焦平面上会聚，得到会聚光束，所述会聚光束随太阳轨迹而运动，其特征在于，所述会聚透镜(2；2a；2b；2c)形成腔室(1)的其中一个壁，所述腔室(1)由以下特征限定：

两对侧壁(4a、4c和4b、4d)、底壁(3)和由所述会聚透镜形成的前壁(2；2a；2b；2c)，每一对所述侧壁(4a、4c和4b、4d)彼此平行，并且所述侧壁中的每一对(4a、4c)与另一对(4b、4d)垂直，

所述侧壁和底壁(4a-d，3)在所述腔室内部是反射壁，

所述前壁(2；2a；2b；2c)和底壁(3)之间的深度p小于所述会聚透镜的焦距f，

这使得在多次反射之后，适当地反射的光束会聚在称为“最终像焦点”的线(I；I’；I”)上，所述最终像焦点相对于所述底壁(3)与所述最初像焦点对称，并且属于“近像焦平面”(PFIR)，所述近像焦平面自身相对于所述底壁(3)与所述像焦平面(PFI)对称，但位于所述腔室内部，

所述太阳能聚光器封有可移动的接收器(6；6a；6b；6c)，通过伺服控制所述接收器(6；6a；6b；6c)跟随所述会聚光束的运动而运动，所述接收器(6；6a；6b；6c)保持在所述会聚光束内，或处于至少与所述会聚光束相割的位置处。

2.如权利要求1所述的太阳能聚光器，其特征在于，所述腔室(1)是直角平行六面体，并且其中所述腔室的深度p出于此目的需满足关系式：

p＝0.5*(f+e+b)，

其中：

-e是所述会聚透镜(2；2a；2b；2c)在所述腔室(1)中的穿透厚度，以及

-b是所述会聚透镜(2；2a；2b；2c)和所述近像焦平面(PFIR)之间的距离或有用的操作距离。

3.如权利要求1或2所述的太阳能聚光器，其特征在于，所述接收器(6；6a；6b；6c)的中心定位在所述近像焦平面(PFIR)的任一侧+k至-k的范围(E)的区域内，在所述区域中，k满足关系式：

k=rsin[Atan(df)]]]>

其中，

-如果所述接收器的横截面是圆形的，则r是该横截面的半径，或如果所述接收器的横截面不是圆形的，则r是该横截面的内接圆的半径，假定“所述接收器的中心”的表达被理解为表示平行于所述最终像焦点(I；I’；I”)并且穿过所述圆的中心的直线(C_a；C_b；C_c)；

-sin[Atan]代表反正切值的正弦值；

-d是所述会聚透镜的光轴(A-A’)和所述会聚透镜的边缘之间的距离，取自包括所述光轴(A-A’)并且垂直于所述腔室的底部(3)且正交于所述最终像焦点(I；I’；I”)的平面。

4.如权利要求1或2所述的太阳能聚光器，其特征在于，所述会聚透镜是平-凸透镜(2；2a)、双凸透镜(2b)或会聚的凹凸透镜(2c)。

5.如权利要求1或2所述的太阳能聚光器，其特征在于，所述会聚透镜是菲涅尔透镜(2；2a)。

6.如权利要求4所述的太阳能聚光器，其特征在于，所述会聚透镜是平-凸菲涅尔透镜(2；2a)，所述会聚透镜安装成使得其平面面对着所述腔室(1)的外侧。

7.如权利要求4所述的太阳能聚光器，其特征在于，所述会聚透镜是双凸菲涅尔透镜，所述会聚透镜安装成使得其平滑凸面面对着所述腔室(1)的外侧。

8.如权利要求1或2所述的太阳能聚光器，其特征在于，所述接收器(6；6a；6b；6c)是用材料覆盖的热管，该材料的热吸收系数高于热耗散系数。