[发明专利]太阳热集中器装置、系统和方法

权利要求书

1.一种优化的太阳能集中器，所述太阳能集中器包括：

用于接收辐射源的窗口；和

吸收器，其中所述吸收器包括凸形或平面形状几何结构，其中从所述凸形或平面的顶部到底部的距离接近一量，所述量包括接收并集中最大量的太阳辐射的预定最大概率。

2.如权利要求1所述的太阳能集中器，所述太阳能集中器还包括所述凸形或平面吸收器形状的第一横向侧和第二横向侧，其中，所述第一横向侧和所述第二横向侧具有相同的长度。

3.如权利要求2所述的太阳能集中器，所述太阳能集中器还包括底座。

4.如权利要求1所述的太阳能集中器，其中，所述凸形或平面形状包括集中度，当且仅当F31＝1时所述集中度最大。

5.一种用于将光集中到细长吸收器的装置，所述装置包括：

沿着纵向轴线延伸的槽形反射器，所述槽形反射器具有至少一个反射表面，所述反射表面的形状大致对应于所述吸收器的边缘光线渐开线。

6.如权利要求5所述的装置，其中：

所述反射器具有在光学平面的横向于所述纵向轴线的相反两侧上对称地布置的第一侧和第二侧；并且

其中，所述反射器的每侧都包括反射表面，所述反射表面的形状大致对应于所述吸收器的边缘光线渐开线。

7.如权利要求6所述的装置，其中，所述吸收器包括圆柱形吸收器，所述圆柱形吸收器沿所述纵向轴线的方向延伸并且布置在所述槽形反射器的底部。

8.如权利要求7所述的装置，其中，所述反射器包括位于所述槽的顶部处的入口孔，并且其中，基本上所有以小于接受角的角度入射在所述入口孔上的光都集中到所述吸收器。

9.如权利要求8所述的装置，其中，所述反射器以热力极限集中光。

10.如权利要求5所述的装置，其中：

所述吸收器与所述反射器隔开一定间距；并且

所述反射器的在所述槽的底部处的部分包括具有反射表面的反射腔，所述反射表面的形状显著偏离所述吸收器的边缘光线渐开线。

11.如权利要求10所述的装置，其中，所述腔包括在所述纵向轴线的方向上沿着所述反射器的底部延伸的V形槽；或

其中所述V形槽包括孔，所述孔定位成使得所述吸收器反射在所述V形槽的壁上的图像具有顶部，所述顶部沿从所述槽的顶部延伸到所述槽的底部的方向定位成邻近或高于V形顶部的所述孔；或

所述装置还包括：相对于等效无间隙集中器来说为0.01以下的效率损失；或

所述装置还包括：等于等效无间隙集中器的集中比率的至少90％的集中比率；或

其中，所述间距小于所述吸收器的半径。

12.如权利要求5所述的装置，其中，所述反射器以1.0以上的集中比率C将光集中到所述吸收器。

13.如权利要求5所述的装置，其中，所述反射器以1.25以上的集中比率C将光集中到所述吸收器。

14.如权利要求5所述的装置，其中，所述反射器以1.5以上的集中比率C将光集中到所述吸收器。

15.如权利要求5所述的装置，其中，所述反射器以1.75以上的集中比率C将光集中到所述吸收器。

16.如权利要求5所述的装置，其中，所述反射器以2.0以上的集中比率C将光集中到所述吸收器。

17.如权利要求5所述的装置，其中，所述反射器的反射表面对于阳光具有90％以上的反射率。

18.如权利要求5所述的装置，其中，所述反射器的反射表面对于阳光具有94％以上的反射率；或其中所述反射器具有至少25度的接受角；或其中所述反射器具有至少35度的接受角；或其中所述反射器具有至少45度的接受角；或其中所述反射器具有至少60度的接受角。

19.一种用于将光集中到吸收器的装置，所述装置包括：

至少一个反射表面，所述反射表面构造成接收以小于接受角的角度入射的光并且将所接收的光集中到所述吸收器；并且

其中，所述集中器包括这样的构造，其中从所述吸收器射出的任何光线基本上都将离开所述集中器而不回到所述吸收器。