CN104913521A - 太阳能聚光器和太阳能系统 - Google Patents

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J.M.范格曼
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Abstract

本发明公开了太阳能聚光器和太阳能系统。太阳能聚光器包括：轴环状几何形状的外太阳能反射器，包括具有第一半径R1和第一焦距L1的第一圆形的中心区域；轴环状几何形状的内太阳能反射器，覆盖外太阳能反射器的圆形的中心区域，并包括具有第二半径R2和第二焦距L2的第二圆形的中心区域，其中R2R1；包括外接收环和内接收环的焦平面太阳能接收装置，外接收环位于一公共焦平面上，具有第一环半径r1，接收来自外太阳能反射器的太阳能，内接收环位于所述公共焦平面上，具有第二环半径r2，接收来自内太阳能反射器的太阳能。本发明减少了最终的太阳能聚光器结构的重量、复杂度和成本。

Description

太阳能聚光器和太阳能系统
本申请是申请号为201080042186.7、申请日为2010年7月23日、申请人为赛瓦技术股份有限公司、发明名称为“具有改进的可制造性和效率的太阳能聚光器构型”的中国发明专利申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2009年7月24日提交的美国临时申请号61/228,440的权益，并通过引用将其结合在此。
技术领域
本发明涉及特别适合用于低成本应用的太阳能聚光器，该太阳能聚光器容易组装和修理，并且更具体地，本发明涉及一种太阳能聚光器，该太阳能聚光器包括一对同心反射器，该对同心反射器具有轴环状(spindletoroid)几何形状，与现有技术构型的“点”或“线”聚焦相反，该轴环状几何形状用于将所收集的太阳辐射聚焦到环形聚焦区域中。
背景技术
入射在地球表面处的太阳辐射具有较低强度，该强度某种程度上是根据一天中的时间、季节和地球的位置变化的；大致是每平方米区域800-1000瓦热能。与从化石产业生产的能量(如煤炭产生的能量)的成本相比，太阳能产业在多样的全球市场中变得有商业竞争力，太阳能产业的关键挑战是高效并显著低成本地利用太阳辐射，并改进太阳能技术的整体可制造性的简易度以及在多样应用的常规商业领域中组装和实施的简易度。
主要有四类利用太阳能的技术。称为被动式太阳能装置的第一类技术采用具有简单地由入射太阳辐射加热的、在下面延伸的多条管道的太阳能加热器和屋顶太阳能板的形式；热传递到经过被动式太阳能装置的流体或空气。但是，被动的太阳辐射强度通常太低，不能直接用于在高温和压力下需要热的大多数应用(如，运行HVAC、工业过程热、涡轮机等)。另一类太阳能技术采用包含半导体装置的平板太阳能光伏电池的形式。这些装置将入射太阳辐射直接转换成电；电能输出是PV电池阵列的面积的直接函数。太阳能“聚光器”被视为另一类并且被设计为将入射太阳辐射从大的区域反射到更小的聚焦区域上，以便集中(收集)太阳辐射以产生可以传递给在聚焦区域处循环的流体的大量热(从而达到更高的温度和压力)，适合用于需要所希望的品质的热的不同应用，如工业过程热、HVAC加热和冷却、脱盐、脱水等，或用于生产蒸汽以驱动涡轮机从而产生电。最近，已经探索了一种混合动力技术，其中将太阳能收集器与一种特殊类型的PV电池结合使用；太阳能集中技术将高强度太阳辐射光束引导到在收集器的聚焦区域处的、专用的、小数目的光伏电池(称为聚光器PV电池)上。因此，与PV电池结合的集中式太阳能收集器具有超过平板收集器的优势，即它们利用实际上更小量的半导体材料，同时还在产生电能方面更有效率。
在任何情况下，太阳能聚光器技术无论是在需要热或电还是这两者的应用中都是最广泛地有用的。与被动式太阳能技术或PV电池技术相比，太阳能聚光器以低成本和高效率提供了热。
一个具体类型的集中收集器在现有技术中已知为一种抛物线槽形收集器。这种类型的收集器使用一个狭长的反射槽，该狭长的反射槽具有抛物线截面，以沿通过形成该槽的抛物线元件的这些焦点而延伸的一条聚焦线来集中太阳的辐射。导管典型地沿这条聚焦线定位，传递热的液体通过该导管循环。当液体通过导管移动时将被太阳能加热。
替代性地，太阳能聚光器可以采用抛物线点聚光器的形式，它使用多个弯曲反射镜，这些弯曲反射镜被配置为形成将入射太阳辐射聚焦到单一点上的抛物线形盘。典型地将斯特林发动机或腔式接收器设置在盘式聚光器的焦点处，以捕获太阳能并将其转换成热(或机械)能。
太阳能聚光器技术的另一变体被称为“发电塔”或“日光反射装置(heliostat)”，其中数百个单独的抛物线点反射器配置在太阳能场中，并且每个反射器将其光束聚焦到容纳该接收器的大型中央塔的顶部上。这种构型的优点在于，从该场的大的收集区域收集的热被集中，以使热损失和管道的成本最小化。但是，阴影遮挡的影响、大面积土地的需求、以及其他考虑因素是发电塔型聚光器技术的缺点。
最近，已经开发了一种混合聚光器技术，称为集中线性菲涅耳反射器(Concentrated Linear Fresnel Reflector，CLFR)，其中存在配置在具有中央线性接收器的场中的多个槽形反射器的一种混合。就是说，取代了塔上的小的接收器区域，CLL使用长的接收管道，该接收管道收集抛物线反射器阵列的聚焦光束。
这些和其他类型的常规集中式太阳能收集器的一个问题在于它们的制造和安装昂贵。另外，构型通常是“针对应用的”，即设计为用于给定地点的特定地理条件(即，为太阳的局部运动的函数)、或需要高度平坦的场地用于精细的反射镜对准、或需要沙漠中的大片土地等。每种实施方式还要求特定的尺寸(就其表面积、长度等而言)，这提供很小的灵活性以便适应针对应用的情况。此外，太阳能收集器光学部件通常由必须费力构造和抛光的玻璃反射器组成、需要昂贵的支撑结构、然后需要大规模和繁琐的安装。
因此，在现有技术中仍需要一种高效工作的、改进的太阳能聚光器，同时它们的安装和维护相对简单，并且它们的使用方式(以产生热、电、或两者)是普遍可行的，并且其数量多少可以按需调整。
发明内容
本发明着手解决现有技术中仍存在的需要，本发明涉及特别适合用于低成本应用的一种太阳能聚光器，该太阳能聚光器容易组装和修理，并且更具体地，本发明涉及一种太阳能聚光器，该太阳能聚光器包括多个同心反射器，这些同心反射器具有一种轴环状几何形状，与现有技术构型的“点”或“线”聚焦相反，该轴环状几何形状用于将所收集的太阳辐射聚焦到多个环形聚焦区域中。在以下讨论的一个实施例中，示出一对反射器。但是，应理解，本发明的太阳能聚光器可以使用任何数目的具有优选轴环状几何形状的反射器。
因此，根据本发明，每个反射器被形成为呈现一种轴环状几何形状，从而将入射太阳辐射聚焦到环状聚焦区域中。不像与现有技术的槽形和盘形反射器相关的聚焦线或点聚焦特性，该轴环状反射器产生环状聚焦区域，将大量的入射能量集中到小区域中，同时不需要在与现有技术的盘形(“点”)聚光器相关的接收器和聚光器之间进行精确的对准。
在本发明的优选实施例中，每个反射器由多个弯曲的翼瓣(petals)形成，这些翼瓣设置在相接的、拱顶石(keystone)配置中，该配置需要极少的固定件(例如，环氧树脂)来将这些翼瓣保持在位。这一配置减少了最终太阳能聚光器结构的重量、复杂度和成本。
在上述实施例的优选配置中，每个翼瓣都具有硬壳式(monocoque)构型，其中该翼瓣的外部“皮肤”还起到为该翼瓣提供必要的刚性并且承载所施加的所有负荷的作用。每个翼瓣可以具有反射性外表面，或本身可以由横跨其外表面设置的一种反射性材料形成。如铝或弹性地形成的薄玻璃是适合用于这个反射性表面的材料。
本发明的太阳能聚光器可以构造为与卡塞格伦(Cassegrain)型系统相结合，其中沿光学轴线设置的次级反射器将所集中的太阳辐射重引导到设置在另一位置处的接收器中。替代性地，处于集中式太阳能热(CST)系统或集中式光伏(CPV)电池形式的接收器可以设置在该环状聚焦区域处。
在本发明的又另一实施例中，介电滤光器可以设置在环状聚焦区域处，并且用来将与热能产生相关的波长引导到基于热的接收器中，同时将与电能产生相关的波长引导到例如PV结构中。
在以下讨论过程中并通过参考附图，本发明的其他和另外的实施例以及方面将变得清楚。
附图说明
现在参考附图，其中在几个视图中类似的数字代表类似的部件：
图1是根据本发明形成的一个示例性太阳能聚光器10的等距视图；
图2是光线轨迹图，展示出用于图1的太阳能聚光器的、反射后的太阳辐射的集中作用；
图3展示标准的环形构型，用于理解本发明太阳能反射器的轴环状几何形状；
图4是本发明太阳能聚光器的示例性外反射器的正视图，示出其拱顶石构型；
图5是本发明太阳能聚光器的示例性内反射器的正视图，示出其拱顶石构型；
图6是外反射器和内反射器的同心配置的正视图，内反射器设置为覆盖外反射器的中心区域；
图7展示外反射器的一组三个分离的翼瓣的配置以及它们产生拱顶石构型的摆放方式；
图8是反射器的单一翼瓣的等距视图，示出其优选的硬壳式构型；
图9是本发明的太阳能聚光器的支撑结构的后视图；
图10是使用本发明的太阳能聚光器的卡塞格伦型收集系统的侧视图；并且
图11是图10的系统的俯视图。
具体实施方式
图1是根据本发明形成的一个示例性太阳能聚光器10的等距视图。与现有技术中基于产生太阳辐射的“点”或“线”式集中的太阳能聚光器配置不同，本发明聚光器的轴环状几何形状的作用是将所反射的太阳能引导到在聚光器10的聚焦区域F处的环状区域中。如上所述，环状聚焦区域提供比与现有技术的槽形收集器相关的“线”聚焦更大的能量集中，而不需要与现有技术的盘形收集器相关的现有技术“点”聚焦相关的昂贵的对准。
具体地，太阳能聚光器10被示为包括一对同心反射器，该对同心反射器包括外反射器12和内反射器14，其中每个反射器都形成轴环状几何形状。如上所述，使用一对反射器应认为仅是示例性的，任何适合数目的反射器可以用于形成具体的太阳能聚光器组件。
再次参见图1，从外反射器12反射的入射太阳能将集中到在聚焦区域F处的环R-12中，如所展示的，从内反射器14反射的太阳能集中到在同一聚焦区域F处的在某种程度上更小的环R-14中。图2是光线轨迹图，展示出反射后的太阳辐射集中到环R-12和R-14中，为了清楚起见还示出环R-12和R-14的放大图。通过形成具有优选的轴环状弯曲的外反射器12和内反射器14，它们将各自通过在所希望的不同位置处分别地传送反射后的光束来独立地将入射光线反射并聚焦到同心环构型中。
一个标准的环形在图3中示出为“管”，并由以下这组等式限定：
x(u,v)＝(R+r cos v)cos u
y(u,v)＝(R+r cos v)sin u
z(u,v)＝r sin v,
其中u和v在区间(0，2π)内，R是从管中心到环形中心的距离，并且r是管的半径。当R<r时，产生了轴环(如此处在反射器12和14的形成中使用的)，从而形成了“自相交”表面。其结果是，每个反射器12、14在平面x-z中的截面由以下等式定义：
z＝±[r2–(x-R)2]1/2
通过反射器12和14中的每一个的结构的这种定义，可以看出，每一个的聚焦区域都采取环的形式，在此情况下，与具有点聚焦的现有技术收集器相比，这允许太阳辐射显著地集中到明确的、相对小的区域中，以获得更好的热分布。图1和图2中的环R-12和R-14展示出：根据反射器12和14的轴环状构型，太阳辐射集中作用的这种改进。再者，应理解，该聚焦区域的特定几何形状可以被修改，以适合不同的需要；即，无论太阳能聚光器10是否是CPV系统、HVAC系统、工业热生产、电、等等的一部分。通过环形聚焦将太阳辐射集中到具有改进的热分布的这一相对小的区域中而不需要现有技术的太阳能收集器的昂贵的、“严格公差”光学部件的能力被认为是本发明的配置的显著优点。
本发明的另一显著方面是，太阳能聚光器10中的每个反射器12、14包括在拱顶石配置中保持在位的多个分离的反射“翼瓣”，这样使得最终的反射器结构是自支撑的。不需要额外的支持或支撑结构，这被认为是超过现有技术聚光器设计的显著进步，现有技术聚光器需要增加整个聚光器的重量和成本(以及构造复杂性)的大规模支撑机构。确实，通过消除对支撑结构的需要，最终的太阳能聚光器结构比常规的太阳能接收器轻得多、现场组织容易得多、并且调动容易得多。
图4至图6具体地展示出太阳能聚光器10的拱顶石构造，其中图4是外反射器12的等距视图，图5是内反射器14的等距视图，并且图6示出内反射器14设置为覆盖外反射器12的同心配置。如以上所指出的，每个反射器将分别地把照射辐射集中到环状聚焦区域中(见图1和图6)。图6具体地展示出太阳能聚光器10的同心配置，其中内反射器14被附连以覆盖外反射器12的中心区域13(中心区域13由图4中的虚线表示)。
图4清楚地展示出外反射器12的示例性拱顶石构型，其中外反射器12被示为包括多个分离的反射翼瓣16。反射器12的一组反射翼瓣16-1、16-2和16-3被确切地提及并示出为以一种相接的关系设置，完整的多个翼瓣16以一种圆形的配置设置在自支撑的拱顶石构型中。图4所示的外反射器12的示例性实施例由十六个分离的翼瓣16形成，并且可以用环氧树脂粘合在一起，如以下所讨论的，以形成外反射器12。在一个实验设计中，这种几何形状的反射器被示出为呈现28.26m2的透光孔(clear aperture)。
在图5中示出内反射器14的类似拱顶石的构型，其中反射器14被示出为包括多个反射翼瓣18。在图5中确切地展示出内反射器14的一组反射翼瓣18-1、18-2和18-3。与外反射器12一样，一组十六个单独的翼瓣18用于形成这个具体实施例，这些翼瓣沿它们的边用环氧树脂粘合在一起，以形成如所示的最终配置。已经发现，这种几何形状的反射器呈现14.13m2的透光孔。
如以上所指出的，本发明的太阳能聚光器中的每个反射器的拱顶石构型允许邻接的翼瓣在没有额外固定的情况下保持彼此在位。图7示出一组三个的翼瓣16-1、16-2和16-3，在它们开始沿外反射器12的曲率半径RC并排设置时，半径RC由单独的翼瓣16的曲率表示。外反射器12的示例性实施例可以呈现在10.725量级上的曲率，而内反射器14可以具有在10.0量级上的稍小的曲率。还假定在外反射器12与内反射器14的曲率之间是一种唯一的关系，这种关系允许如对于不同应用所希望地改变太阳能聚光器10的尺寸和形状，同时保持最佳的光集中效率(以及将所希望的波长引导到可以包括多个PV电池的接收器上)。如上所述，不用其他支撑结构而形成太阳能聚光器10的能力显著减少了最终太阳能聚光器系统的成本、重量和复杂性。
根据本发明的另一方面，每个反射翼瓣16和18包括硬壳式构造，其中反射表面20(即，该翼瓣的“外皮”)支撑了大部分扭转和弯曲应力。以前已经用在汽车和飞机制造中的硬壳式构造通过包括作为结构构件的外皮在改进强度的同时减少了重量和成本。根据本发明，硬壳式构造改进了该聚光器承受由环境(风负荷)引入的应力的能力。
图8是外反射器12的示例性硬壳式构造的翼瓣16的等距视图，其中元件22指出示例性的位置，在这些示例性位置处可以设置环氧树脂(或其他适合的固定材料，包括螺栓或机械固定件)以允许多个翼瓣16连接在一起，以在不使用任何其他机械支撑的情况下形成外反射器12(即，与图4至图7相关的上述“拱顶石”构型)。通过将反射性外皮表面20附接到下面的支撑结构25上，由单独的翼瓣16经受的应力均匀地置于外皮20的整个表面上，从而允许该外皮本身是该翼瓣的负荷支撑部分，即该硬壳式构型。
每个翼瓣16或18的支撑结构25优选地由铝(或其他适合的轻质材料)形成，并且如图8所示，该支撑结构包括上支架24、一对相对的侧壁26、28和下支架30。太阳能聚光器10的后视图图9清楚地展示出该多个单独的翼瓣16和18的每个翼瓣支撑结构25。
根据本发明，反射镜表面外皮20由一种反射性材料形成，优选地是轻质的并且当损坏或老化时相对容易替换的一种材料。外皮20的材料选择包括但不限于：钝化的铝(或设置在另一种材料的表面上的一层钝化的铝)、高反射性介电材料、聚合物、超薄玻璃(例如，50微米或更小)或类似物。不同的合金和/或表面最终处理可以用来在本发明太阳能聚光器的外皮上提供所希望的反射度。
形成本发明太阳能聚光器的每个反射器的分段化结构的优点是，如果单一翼瓣的外皮表面20因为某种原因损坏，可以简单地将适当形成的反射材料的新片附接到该翼瓣的表面上。不需要拆卸整个聚光器或去除整个翼瓣即可解决问题，如现有技术的配置所需要的。
另外，将铝用于反射性外皮表面20的轻质硬壳式构型提供了超过用在常规聚光器中的玻璃反射镜的显著优点。在使用玻璃反射镜(这些玻璃反射镜包括诸如硝酸银的反射性表面涂层和玻璃盖，以保护该反射表面)的常规聚光器中，光束在作为入射光束进入保护性的玻璃时并且之后在作为反射光束离开该玻璃时经受损失。通过不需要玻璃盖，本发明消除了光的这种损失并提供了更高的效率。
根据本发明太阳能聚光器的工作方式，在聚焦区域R-12和R-14处产生的、所集中的太阳辐射的同心环(例如，在40或更多的日光单位(suns)的量级上)此后被适合的接收器(如，光伏(PV)装置和/或热装置)利用，以将太阳辐射转换成电和/或热。将如下地确定接收器设计的具体方面：最佳地配合在该聚焦区域(即，这些“环”)上的所希望的能量流量分布。如上所述，环形光束提供了用于向该接收器上进行热传递的、比现有技术的“点形”光束更大的表区域。人们认为，自适应地配置该接收器的灵敏度以配合能量流量分布的能力将改进本发明太阳能聚光器的效率和经济性，甚至使其超过现有技术中可获得的那些更多。
用于捕获和利用所集中的太阳辐射的一个具体系统需要使用额外的反射表面，以将所聚焦的辐射(或至少其一部分)重引导到相关的接收器中。使用次级反射器的一个优点是，该接收器可以更有利地定位在除了由R-12和R-14所指代的初始聚焦区域(第一聚焦区域)之外的位置(第二聚焦区域)处。这是有用的，因为典型的热或发动机类型的接收器相当重，并且因此人们认为将这种类型的接收器设置在底部处更可行。第二聚焦区域的使用还允许该聚光器组件本身快速并容易地被去除或修理，而不需要首先拆卸接收器组件。
可以使用多个不同种类的次级反射镜几何形状和表面(如玻璃、铝、电介质)。本发明的显著附加方面是利用由卡塞格伦反射性表面组成的次级反射镜。可以制造卡塞格伦反射镜，以允许“针对应用的”光束构型被反射到典型地定位在该聚光器系统的底部处的接收器上。
图10是基于太阳能聚光器10的太阳能收集系统的侧视图，示出沿光学轴线的附加的反射性表面的使用，其中入射线将集中在它们的环状图案中。具体地，次级反射器40设置在这个位置处，并用于将所集中的辐射重引导到接收器中，该接收器可以定位在第二聚焦区域处(例如，内反射器14的中心区域14中)。
图11是图10的配置的“俯视图”。这个视图清楚地示出形成太阳能聚光器10的次级反射器40与该对轴环状反射器12和14之间的曲率和关系。次级反射器40被示为将入射的、聚焦后的和集中后的辐射重引导到定位在(例如)内反射器14的中心处的接收器15中。
如上所述，除了允许“针对应用的”光束成形之外，本发明的这种卡塞格伦型配置特别好地适用于希望从太阳辐射提取多种类型能量的情况。确实，根据本发明的一方面，可以通过将与电能的产生相关的波长(和频率)引导到附接在该次级反射器处的PV电池阵列中、并将剩余波长处的能量引导到斯特林发动机或其他类型的热接收器中来产生热和电输出。即，通过在聚焦区域F处结合特定类型的“凹口(notch)”波长(频率)滤光器，可以将不同组的波长引导到这些适合的接收器中。
图11示出次级反射器40被形成为包括设置在其表面上的“凹口型”介电滤光器60。介电滤光器60被制造为仅使与产生电能相关的波长穿过，将所有其他相关的波长朝向接收器15(该接收器因此构造为热装置)反射。与产生电能相关的波长(例如，800nm-1200nm)将穿过介电滤光器16，并照射设置在次级反射器40后的PV电池阵列17。因此，通过用PV电池17覆盖反射器40的下表面，穿过滤光器40的波长可以有效地用于产生电能。
由于两种类型的接收器结合在该系统中，将只需要消除非常少的剩余太阳能。不同类型的接收器可以配置和设计为与本发明的这个和其他实施例联合使用。
虽然已与优选实施例相关地描述了本发明，但本领域的普通技术人员将会理解，本发明并不限于此，并且在不脱离由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围时可对其做出变化和修改。

Claims (17)

1.一种太阳能聚光器，包括：
轴环状几何形状的外太阳能反射器，包括：
第一圆形的中心区域，具有第一半径R1和第一焦距L1；
轴环状几何形状的内太阳能反射器，覆盖外太阳能反射器的圆形的中心区域，包括：
第二圆形的中心区域，具有第二半径R2和第二焦距L2，其中
R2<R1；
焦平面太阳能接收装置，包括：
外接收环，位于一公共焦平面上，具有第一环半径r1，接收来自外太阳能反射器的太阳能，和
内接收环，位于所述公共焦平面上，具有第二环半径r2，接收来自内太阳能反射器的太阳能。
2.如权利要求1的太阳能聚光器，其中：
内太阳能反射器包括中心区；并且
焦平面太阳能接收装置包括次级太阳能反射器，该太阳能聚光器还包括：
接收器，位于所述中心区，接收来自次级太阳能反射器的聚焦的且集中的辐射。
3.如权利要求2的太阳能聚光器，其中，焦距L1和L2相等。
4.如权利要求3的太阳能聚光器，其中，焦平面太阳能接收装置位于相等的第一焦距L1和第二焦距L2处，并且其中，r1＝r2。
5.如权利要求3的太阳能聚光器，其中，焦平面太阳能接收装置位于离开相等的第一焦距L1和第二焦距L2一距离处，并且其中，r1>r2。
6.如权利要求3的太阳能聚光器，其中，焦平面太阳能接收装置位于离开相等的第一焦距L1和第二焦距L2一距离处，并且其中，r1<r2。
7.如权利要求2的太阳能聚光器，其中，接收器包括热机。
8.如权利要求1的太阳能聚光器，其中，焦平面太阳能接收装置还包括从所接收的太阳能提取多种类型的能量的可构造的能量接收器阵列。
9.一种太阳能系统，包括：
太阳能聚光器，包括具有一公共光学轴线的多个同心的太阳能反射器，包括：
外太阳能反射器，具有中心区域和第一轴环状几何形状；
内太阳能反射器，覆盖所述至少外太阳能反射器的中心区域，并具有第二轴环状几何形状；和
可构造的初级太阳能收集区域，包括能够沿着该公共光学轴线定位的初级接收器，其中，初级接收器沿着该公共光学轴线的位置的改变使该初级接收器的太阳辐射收集面积改变。
10.如权利要求9的太阳能系统，其中，初级接收器将初级太阳能收集区域处的反射的太阳辐射转换成电能、热能、或两者。
11.如权利要求9的太阳能系统，其中，太阳能聚光器还包括：
次级太阳能收集区域；和
次级反射器，设置在初级区域处，该次级反射器将所述反射的太阳辐射的至少一部分重引导至次级太阳能收集区域。
12.如权利要求11的太阳能系统，其中，次级反射器包括波长选择性装置，用于将所述反射的太阳辐射的与电能相关的预定波长引导到光伏电池阵列中，并将所述反射的太阳辐射的剩余波长引导到热能接收器中。
13.如权利要求12的太阳能收集系统，其中：
光伏电池阵列设置在初级太阳能收集区域；并且
热能接收器设置在次级太阳能收集区域。
14.一种太阳能聚光器，包括：
轴环状几何形状的外太阳能反射器，包括：
第一圆形的中心区域，具有第一半径R1和第一焦距L1；
轴环状几何形状的内太阳能反射器，覆盖外太阳能反射器的圆形的中心区域，包括：
第二圆形的中心区域，具有第二半径R2和第二焦距L2，其中
R2<R1；
焦平面太阳能接收装置，包括：
盘形接收器，从外太阳能反射器和内太阳能反射器接收太阳能，由具有第一环半径r1的外接收环和具有第二环半径r2的内接收环限定。
15.如权利要求14的太阳能聚光器，其中，内反射器和外反射器各包括多个单独的翼瓣，每个单独的翼瓣包括独立的硬壳式结构，该硬壳式结构包括具有一体的支架和侧壁的皮肤表面，该皮肤表面吸收独立的硬壳式结构中的全部扭转和弯曲应力。
16.如权利要求14的太阳能反射器，其中，皮肤表面包括表面反射器。
17.如权利要求16的太阳能反射器，还包括施加于皮肤表面上的反射表面。
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