[发明专利]太阳能热收集器的改进

说明书

技术领域

本发明涉及碟形结构，并且更特别地涉及用于抛物型镜子类型太阳能热收集器的碟形结构。然而，本发明不限于抛物型镜子类型太阳能热收集器。

背景技术

太阳光是可使用各种技术被俘获以便人类使用的“可再生”能量的源。一种聚集方法是使用许多大的抛物型碟形件，每个碟形件支撑镜像表面，该镜像表面将光聚集到相对于镜像表面固定的其自身的热收集器上。当在白天期间地球运动时，操纵每个碟形件使得太阳光保持聚焦在收集点上。

每个碟形件通常具有大约10到30米的半径。镜像表面需要顺着希望的抛物型表面达到相对高的精度，使得聚焦区域相对小且效率高。

形成碟形件的结构的现有技术已经使用空间框架，该空间框架具有结点，单个支柱在结点之间延伸。单个结点连接和支柱被制造成达到高的尺寸精度，使得当组装时，得到的碟形件结构具有高程度的尺寸精度。

现有技术空间框架设计的问题是，单个部件制造相对昂贵，并且因此碟形件的成本通常是高的。对于诸如原型或无线电望远镜碟形件的单件设计，这可能是可接受的，但对于可能需要数百或数千单个收集器碟形件的太阳能热电厂中的使用，成本太高。另外的问题是，镜子不能容易地直接安装到空间框架并且必须通过它们自身的单个支撑结构被安装。这增加总体结构的质量和成本。

发明内容

在试图克服常规空间框架设计中至少一个缺点中，本发明以一种广泛的形式提供一种碟形件结构，该碟形件结构具有：假想前表面，所述前表面具有周边；和多个间隔开的不重叠长形前梁，每个前梁在周边上的两个点之间延伸，每个前梁具有用来接纳反射面板的至少一个安装区域，所述至少一个安装区域沿前梁的纵向方向基本上符合假想前表面。

每个前梁可具有表面并且所述至少一个安装区域可以是该表面的一部分、与该表面齐平、从该表面突出或相对于该表面凹入。

每个前梁的至少一个安装区域可包括单个安装区域。每个前梁可具有沿前梁的纵向方向基本上符合假想前表面的表面。在优选形式中，该表面是每个梁的前表面。

碟形件可包括安装在前梁的所述至少一个安装区域上的多个片状反射面板，该面板具有后表面，与安装区域重叠的后表面的那个区域沿前梁的纵向方向基本上符合相应安装区域的曲率。

当每个面板安装到至少一个安装区域时，面板优选地各具有反射电磁辐射的表面，该反射电磁辐射的表面当被安装在前梁上时基本上包括第二假想表面的一部分，该第二假想表面优选地是旋转抛物面，每个面板可粘接到前梁的前表面。

每个面板可具有一对间隔开的不相交的侧边缘，每个侧边缘沿前梁延伸。优选地，基本上每个侧边缘均被粘接到前梁的前表面。

前梁可以沿一个或多个方向弯曲。因此，当垂直于前表面观察时，该表面可以是直的或弯曲的。每个梁的前表面可以横跨其宽度弯曲，但在优选形式中是跨越其宽度平坦的。

前梁优选地为弯曲的且间隔开以符合基本上为旋转抛物面的假想前表面(通常称为抛物型表面的表面)。

碟形件也可以包括一系列间隔开的不重叠的长形后梁，每个后梁跨越至少两个前梁的后部横向地延伸并且连接到至少两个前梁的后部。

为了清楚起见，后梁重叠前梁之处将称为结点。

优选地，每个后梁在周边上或附近的两个点之间延伸。

后梁优选地在每个结点处相对于相应前梁以基本上90度与每个前梁交叉，并且在那个点优选地基本上在平行于与抛物面相切的平面的平面中。将理解，由于前梁的深度，后梁实际上不能与假想表面相切。然而，考虑到碟形件的直径将近似10米并且前梁大约10cm深，后梁实际上在与抛物面相切的平面中。

前梁和后梁分别优选地为连续的且整体的物体，但可以由以端部在端部上的方式连接的两个或更多个较短的部分构成。

前梁和后梁优选地为具有基部和两个侧壁的U形轮廓。每个前梁的基部限定其前表面。前梁和后梁优选地由连续的滚轧钢带形成。

前梁和后梁优选地具有从每个侧壁的自由端部横向延伸的凸缘。优选地，后梁跨越前梁延伸，前梁和后梁的凸缘在结点处相接触。

前梁和后梁可以通过各种方法在结点处彼此连接，所述各种方法包括焊接、铆钉、螺栓和螺母、胶和粘合剂。

碟形件也可包括优选地连接到后梁的后部结构。后部结构优选地包括多个棱锥状结构。每个棱锥包括至少三个、优选地四个连接在顶点处的支柱，每个支柱延伸到后梁。优选地，支柱延伸到结点，但可以延伸到结点之间的部位。