TW201037848A - Solar collector - Google Patents
Solar collector Download PDFInfo
- Publication number
- TW201037848A TW201037848A TW098139724A TW98139724A TW201037848A TW 201037848 A TW201037848 A TW 201037848A TW 098139724 A TW098139724 A TW 098139724A TW 98139724 A TW98139724 A TW 98139724A TW 201037848 A TW201037848 A TW 201037848A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- mirror
- solar collector
- sheet
- reflective
- solar
- Prior art date
Links
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 74
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 74
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 67
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 28
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 6
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 2
- 230000002496 gastric effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- 230000011514 reflex Effects 0.000 claims 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims 1
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 abstract description 8
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 4
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical group C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 239000012792 core layer Substances 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000003670 easy-to-clean Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 238000012946 outsourcing Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H01L31/0547—
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
- F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
- F24S23/71—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with parabolic reflective surfaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
- F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
- F24S23/74—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with trough-shaped or cylindro-parabolic reflective surfaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
- F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
- F24S23/82—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors characterised by the material or the construction of the reflector
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
- F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
- F24S30/42—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with only one rotation axis
- F24S30/425—Horizontal axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
- F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
- F24S30/45—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with two rotation axes
- F24S30/452—Vertical primary axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
- F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
- F24S2023/87—Reflectors layout
- F24S2023/874—Reflectors formed by assemblies of adjacent similar reflective facets
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/47—Mountings or tracking
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Description
201037848 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明相關於太陽能收集器以及用於太陽能收集器的 反射鋁複合片。 【先前技術】 一種太陽能收集器’其使用鋁片,以材料塗佈以建立 0 高表面反射性及低太陽能吸收性,並以框架支撐結構將其 保持爲期望曲率。共同框架係由縱向直支撐(例如,杆支 撐)及橫向曲支撐組成。使用在此種太陽能收集器中的鋁 • 片典型地約爲0.020英吋厚。 當將鋁片使用在此型太陽能收集器中時,該等鋁片呈 現可對表面反射性及太陽能收集效率有不利影響的「波紋 j ° 此「波紋」及其對效率的不利影響在使用大片時變得 Q 顯著,在用於個人能量產生器以外之目的(諸如商用或大 尺寸硏究機構)的尺寸及種類之大太陽能收集器中常見。 爲抵消該「波紋」,亦即,使該等片「平坦」以減少 該表面波紋並使該反射表面符合該期望曲率,使用大量鉚 釘以將該片固定至該框架支撐結構。此大量鉚釘可導致多 達十百分比之該片的反射表面區域爲該等鉚釘頭所遮掩, 然而通常期望將該等鉚釘頭所遮掩之該片的反射表面區域 減少爲不多於一百分比。 已企圖從具有泡沬塑膠基材之鋁形成反射太陽能板。 -5- 201037848 然而,此配置具有上文所提及的相同波紋問題,以及在該 技術中已爲人所知之額外缺點及不利處。 本發明相關於先前太陽能收集器之於上文指明及其他 已知的缺點及不利處。 【發明內容】 本發明之重要目的係提供新及獨特之太陽能收集器, 其提供高效率的太陽能收集。 本發明之其他目的及優點包括:減少當該太陽能反射 片形成爲期望曲率時的「波紋」自然傾向;減少將該等反 射片固定至太陽能收集器的支撐架構所需之鉚釘數量;以 及增加可用於反射太陽能之該反射片的表面面積百分比。 簡略地說,本發明之目的係經由使用包括鋁複合片之 獨特鋁片而促進,該鋁複合片在一側具有反射鏡面並在另 一側具有非反射鏡面,且當形成爲期望曲率時具有已減少 之發展表面「波紋」的自然傾向,且因此減少將該片固定 至支撐結構所需之鉚釘數量並增強該片之可反射表面面積 及反射效率。 該片由包夾固體(非泡沫)熱塑核心之二層鋁蒙皮所 組成。該片係在連續之共擠壓製程中形成,該共擠壓製程 將該鋁蒙皮機械地接合至該熱塑核心。該片提供特殊之接 合及熱整合性。該片事實上易於與任何期望形狀或曲率合 作或易於彎曲爲任何期望形狀或曲率(在該材料的機械限 制內),而提供均勻之「平坦性」(亦即,該反射表面上 -6 · 201037848 的平滑表面曲率)及充份的剛性以保持其彎曲或其他形成 之形狀。該片係輕量且係不受天氣傷害的,並具有高熱値 。該片易於加工及形成(例如,翻滾、彎曲等),可使用 在其他製程中,並易於安裝在支撐結構上。該片可針對至 待建構或重整太陽能收集器處的快速交付而製備,包括從 倉庫備料預形成爲該太陽能收集器之期望曲率。該片也提 供該片以及整體太陽能收集器的易維護性。 0 當連同採用該等隨附圖式時,本發明之此等及其他目 的及優點將從下列詳細描述變得更明顯。 • 【實施方式】 ' 圖1係適用在依據本發明的太陽能收集器中之鏡面鋁 複合片1 〇的分解透視圖。 該片(厚度3mm )係由爲薄鋁片(厚度從0.5 〇mm至 0.30mm)之頂蒙皮12組成,該薄鋁片受拋光、電鍍、濺 Q 鍍、或與反射膜接合,以在其面對太陽之整體頂面12a上 方產生鏡面。 中間層14 (厚度從2_20mm至2.4mm)係低密度聚乙 烯LDPE核心。當該核心層形成時,可能將碳纖維或碳纖 維網嵌入該LDPE核心中。將碳纖維嵌入該LDPE核心使 該核心層的強度增強,其導致給定厚度之核心的強度增加 ,並從而容許達成特定強度所需之核心厚度減少。換言之 ’將碳纖維嵌入該LDPE核心致能更輕及更強之片的供應 ’且將對大尺寸片特別有用。 201037848 底蒙皮16係以消光黑色塗佈或塗抹或電鍍在其背對 太陽之整體底面16a上方的第二薄鋁片(厚度從〇5〇mm 至 0 · 3 0mm)。 在該鏡面太陽能收集器中,鏡面頂面12a將太陽能反 射或重導向至太陽能收集器中的目標。在該鏡面太陽能收 集器中’黑鏡面協助吸收及保持該背板冷卻的放射。 圖2係鏡面鋁複合片10在其平坦狀況下的透視圖, 並準備形成以在太陽能收集器中使用,具有係鏡面鋁之頂 表面1 2 a、係低密度聚乙烯的中間核心1 4、以及係黑塗抹 或其他塗佈之鋁的底表面16a。在一實施例中,平片1〇可 能係60英吋長及50.〇83英吋(4尺又2又/2英吋)寬。該 複合片的明確尺寸將取決於該太陽能收集器的設計及應用 ’諸如太陽槽系統、碟系統、菲涅耳系統、以及太陽錐系 統。 圖3係圖2所示之已形成爲期望曲率的片1 〇之背側 1 6 a的透視圖。該彎曲片以參考數字2 0代表。背側1 6 a係 塗佈爲黑色並形成爲二或三維任一者的凸曲率。 橫向彎曲連接加強件22係沿著片20之彎曲邊緣20a 之一者鉚接在間隔位置,且中央直線連接加強件24係沿 著片20之直線邊緣20b之一者鉚接在間隔位置。 圖4係圖3所示之已形成片20之前側12a的透視圖 。前側〗2a在其整體表面上方具有鏡面並形成有與該背側 之凸曲率對應的二或三維之任一者的凹曲率且係固定厚度 片。藉由通過使用與用於彎曲平鋁片之製程相似的製程之 -8 - 201037848 滾筒將該等片彎曲成所欲曲率。 圖5係圖3所示之具有沿著該片的二彎曲邊緣20a、 20c鉚接之橫向連接加強件22的已形成片2〇之背側的透 視圖’並準備將第二形成片20固定至所示之片20的上方 及下方二側。 已彎曲片20係相對剛硬的且通常將維持彼等之期望 形成曲率。彎曲加強件22係沿著片20之各彎曲邊緣20a 0 、20c鉚接,以協助該片在所有環境考量及安裝下以及在 長時間週期中維持該片之形成曲率。使用與片2〇相同的 曲率中心’將彎曲加強件22實施爲期望曲率,使得該彎 • 曲加強件的前側2 2 a緊密地裝在已形成片2 0之彎曲邊緣 _ 2 〇 a、2 0 c的背側上。加強件2 2係使用鉚釘1 8沿著彼等之 長端固定至片20的彎曲邊緣20a、20c。彎曲加強件22係 由與片20完全相同之鋁複合片製成,以在片2〇及加強件 22之間具有完全相同的熱膨脹特徵。此消除若片2〇及加 〇 強件22係以不同材料製造,由於彼等之不同熱膨脹率所 導致的可能在片20及加強件22之鉚接接面上另外發展的 熱膨脹及收縮應力。 各直線連接加強件24形成爲具有沿著用於固定於二 片20之間的其長端之二完全相同側。連接加強件24係沿 著各直線邊緣20b、20b鉚接,以以協助該片在所有環境 考量及安裝下以及在長時間週期中維持該片之形成狀況。 連接加強件24的主體24c係直的,使得該連接加強件的 前側24a緊密地裝在已形成片20之直線邊緣20b、2〇d的 -9 - 201037848 背側上。加強件24係使用鉚釘丨8沿著彼等之長端固定至 該等片的直線邊緣20b、2〇d。連接加強件24係由與片20 完全相同之鋁複合片製成,以在片20及加強件24之間具 有完全相同的熱膨脹特徵。此消除若片20及加強件24係 以不同材料製造’由於彼等之不同熱膨脹率所導致的可能 在片20及加強件22之鉚接接面上另外發展的熱膨脹及收 縮應力。各連接加強件24的斜頂端部24d係用於將該等 片固定至該太陽能收集器的支撐框架結構。 圖6係以鋁複合片材料製成之彎曲橫向連接加強件22 的透視圖。如上文所述’針對附接於相鄰片之間,將彎曲 橫向連接加強件22或中央加強件22實施爲彎曲形狀。 圖7係以鋁複合片材料製成之直線中央連接加強件24 的透視圖。如上文所述,直線中央連接加強件24係L形 之側加強件,具有用於裝附至該等片側的直線主體24c以 及用於固定該等片至該太陽能收集器之支撐框架結構的斜 構件24d。 加強件22、24的背側係如片20之背側般以黑色塗佈 ’使得已連接片的整體背側爲黑色。如上文所提及,該等 加強件係以與該等反射片相同的材料製造,使得該等加強 件及連接件將以與該等反射片確切相同的熱膨脹率膨脹及 收縮。 圖8係共同連接在以三片20爲一組之二組30中的六 彎曲反射片2 0的背透視圖,以建立待共同連接及/或固定 至太陽能收集器之框架支撐結構的在相關位置上之模組的 -10- 201037848 相對側。 片2 0之背對太陽的背側係以黑漆塗佈。中央加強件 22及側加強件24如圖示般附接至該等片。圖8也顯示該 等側或端片與中央片附接的方式。所有附接係使用鉚釘完 成。 所示模組包括六片2 0。三片係以拋物線曲率以鉚接於 背側之適當位置上的彎曲加強件22共同連接,以建立拋 ^ 物線之左側及該模組的左側。另二片相似地係以拋物線曲 率以鉚接於背側之適當位置上的彎曲加強件22共同連接 ,以建立拋物線之右側及該模組的右側。所有該等片的尺 寸均相同,諸如上文提及之長度及寬度。 當安裝入太陽能收集器中時,片20或模組之外或內 縱長邊緣20b、2 0d縱長地固定至支撐架構。 圖9係圖8所示之反射鋁複合片及模組的前透視圖, 準備在適當位置固定至太陽能收集器的支撐框架。片20 Q 之前側具有用於背對太陽之鋁鏡面。該等鉚釘之小頭部覆 蓋1 %以下之總反射前表面面積,以實現高太陽能收集器 效率。該片的形狀係彎曲形。將反射自太陽的光聚焦在目 標點上或沿著係該太陽能收集器之焦點的目標線。 圖10係共同連接成使用在拋物線形鏡面太陽能收集 器中的模組之彎曲片的透視圖,與其顯示於圖9之圖相似 〇 圖1 8係拋物線槽太陽能收集器40及使用圖8所示之 鏡面反射鋁複合片2 0的組之一範例的透視圖,該收集器 -11 - 201037848 係以傾斜位置顯示。 收集器40包括旋轉地支撐於支撐框架上之點42的片 組30,該支撐框架包括該收集器的柱支撐44以及彎曲端 支撐50。支撐24的斜端24d係如圖所示地固定至彎曲端 支撐50。片20如圖所示地切割並彎曲爲拋物線形狀,以 收集待聚焦於焦線或以虛線顯示之吸收管46 (亦稱接收器 管)上的陽光,但未顯示該吸收管的支撐。典型地,多個 收集器40將首尾相接地排列,且收集器線將以習知方法 共同置於太陽能農場中。須注意如習知地,具有縱長地沿 著在該收集器之二半間的該收集器中央的空氣間隙48。 圖19係圖18所示之拋物線槽太陽能收集器40的端 視圖,將該收集器旋轉至水平位置顯示。 圖20係範例框架結構的透視圖,該框架結構包括如 使用在顯示於圖18-19的該拋物線槽太陽能收集器中之桿 44以及旋轉地連接至該桿的彎曲端支撐50。 圖21係具有用於旋轉該反射槽之一範例驅動配置的 拋物線槽太陽能收集器4〇的端視圖。在此實例中,該驅 動包括在64連接至該反射槽之終端的彎曲通道62、可轉 動地支撐在該通道之各側上的滑輪66 ' —對惰輪68、摩 擦地緊扣著該通道內側的纜線7 0、以及連接至該等滑輪以 在一方向或另一方向上拉動該纜線,從而如期望地旋轉該 槽的雙向驅動機構。須注意雖然該纜線在圖21中爲說明 目的而顯示在該通道上方,該纜線軌道在該通道之整體長 度內側以最大化摩擦緊扣爲佳。 -12- 201037848 圖22係圖21所示之通道62及纜線70的橫剖面I 可能使用其他的旋轉驅動配置,並如習知地,該 將受控制以追縱太陽的移動。 圖3 0係替代抛物線槽太陽能收集器8 0的端視圖 收集器80與收集器40相似,除了收集器8〇另 括防刺塑膠片8 2。將片8 2連接成,諸如在8 4所標示 覆蓋該反射器槽的整體背側,以防止冰雹射在該收集 0 反射片20上並使其損壞。如圖3 1所示,可能將拋物 旋轉至該等反射片在塑膠片82之下的位置,或在任 他角位置上以保護片20免於受損。空氣間隙8 6係設 塑膠片82及鋁複合片20的背側之間。 圖1 1顯示碟形鏡面鋁複合片太陽能收集器1 00。 等片切割並彎曲爲碟形,以收集待聚焦至該太陽能收 之焦點102的陽光,以收集最大量的太陽能。 圖23係拋物線碟太陽能收集器1 〇〇的替代透視圖 Q 圖24係使用在太陽能收集器1〇〇中的碟104的 圖’圖25係碟104的側視圖,且圖26係碟104的橫 圖。 所示之碟104係以上述之16片鏡面鋁複合片10 成’將彼等形成並切割成通常以片1 06所標示之片, 接彼等以建立反射拋物線碟形。從而,將該等片形成 有3維空間曲率。所示之片條連接器1 〇8與條連接| 的相似處在於彼等係由與彼等自身之片10相同的鋁 片材料形成’且將彼等彎曲成覆蓋在共同用於鉚接之 驅動 外包 處, 器的 線槽 何其 置在 將該 集器 頂視 剖面 所構 且連 爲具 I 22 複合 已形 -13- 201037848 成/切割片1 06的對接。替代地,例如,該碟可能由1 2片 鏡面鋁複合片構成。 相較於需要許多玻璃鏡反射器的先前碟形太陽能收集 器’碟形太陽能收集器1 00有利地僅需要少量反射鋁複合 片。 替代地,碟1 04可能使用切割並形成爲完全相同之餅 形楔狀物的鋁複合片構成,然後使用此處所指示之連接器 條共同連接彼等。 圖12顯示錐形鏡面鋁複合片太陽能收集器140。圖 13-15顯示反射鋁複合片142的三種替代透視圖,在該片 之邊緣的正確位置上具有連接器條146。圖16-17顯示反 射鋁複合片142的二種替代透視圖,在該片的邊緣上不具 有連接器條146。圖17顯示使用在錐形太陽能收集器中之 該反射鋁複合片的另一替代透視圖,在該片邊緣上不具有 連接器帶。 圖27係錐形反射太陽能收集器1 40的替代透視圖, 圖28係收集器140的側視圖,且圖29係收集器140的頂 視圖。 錐形收集器14〇係以上述之完全相同的4片鏡面鋁複 合片1 0所構成,將彼等形成並切割爲通常以片丨42所標 示之片,且連接彼等以建立該反射錐形。明確地說,將所 使用的片142切割並彎曲爲四分之一圓周(90度)之截頭 錐形的形狀,以收集待聚焦至該太陽能收集器之焦點1 44 的陽光,以收集最大量的太陽能。從而,將該等片形成爲 -14- 201037848 具有2維曲率。該焦點、或太陽能接收器/吸收器單元係 所圖示地支撐在框架144a上。 所75之片連接器M6與連接器22的相似處在於彼等 係由與彼等自身之片10相同的鋁複合片材料形成,且將 彼等彎曲成覆蓋在共同用於鉚釘18之已形成/切割片142 的對接。 相較於需要許多玻璃鏡反射器的先前錐形太陽能收集 0 器,錐形太陽能收集器1 40有利地僅需要少量反射鋁複合 片。 所示之錐形收集器140包括透明塑膠穹頂覆蓋150、 頂環繞加固肋152,以及基底支撐154。該穹頂覆蓋容許 控制該錐中的內側環境,諸如以特定氧體塡充該錐或減少 該錐內側的壓力。 圖32及33顯示光伏(PV)板210以及從太陽能產生 電力之PV太陽能收集器(陣列)200的反射鏡面鋁複合 Q 片220。該陣列將習知地包括許多並排對準之pV板。該 p v板將習知地包括組裝入準備安裝入該陣列之預佈線單 元中的一或多個PV模組,且各模組包括密封於環境保護 層壓中之將曰光轉換爲直流電的多個光伏電池。在此實例 中’各PV板將設有反射鏡面鋁複合片。該鋁複合片通常 如上文所述地包括面對該PV板之用於將太陽能反射至該 板上的鏡面前表面222。該鋁複合片以轉軸安裝於或相似 地載置於該板的框架結構或具有該板之框架結構爲佳,以 如圖33之彎曲虛線箭號所指示地旋轉至與該PV板相關的 -15- 201037848 最佳角度,以將太陽能(如圖3 3中之虛線所指 射至該板上並將太陽能聚焦至該板上的效果最大 射鏡面複合片可能耦合至當太陽跨越天空移動時 旋轉該片以追蹤太陽移動之旋轉驅動及追蹤系統 以將反射至該pv板上的太陽能最大化。該反射 片的背側224可能設有如上文所述的黑鏡面,且 在該片上的任何加強件也可能用與上文所述相同 材料製造。 反射鏡面鋁複合片220的前表面222係獨特 金色修飾,該電鍍金色的特徵爲吸收太陽光譜之 3 4 0nm的UV C、B、以及A高階範圍(相較於平 ,其阻隔此光譜以避免抵達PV板210以增加該 的壽命(太陽輻射的此光譜導致PV電池的重要 化及過熱損害),並將從400nm增加至1 1 〇〇nm 波集中在該PV板上(相較於平坦鏡面),其增 板的電力生產。從測試結果,由於減少低波長並 集中至該板,具有金色鏡面之PV板210的輸出 增加至60%。相較於不具有該金色之先前反射片 加該片在晚間的冷卻,此也有利地導致實現高疏 反射鏡面鋁複合片,亦即,可在晚間變成完全潮 致該片之金色側收集的露水量增加(相較於不具 之先前反射片),且當收集在該完全潮濕側上的 片上滾動時實現自清潔能力。此自清潔效果可藉 早晨將該片轉動成垂直(或實質垂直)而強化( 示的)反 化。該反 可自動地 控制器, 鏡面複合 可能使用 之複合片 地以電鍍 2OOnm 至 坦鏡面) PV電池 部位受老 的太陽光 加來自該 將高波長 從約3 0 % ,由於增 水作用之 濕。此導 有該金色 露水在該 由在每天 使用該追 -16- 201037848 蹤系統)以「沖刷」該表面,並從而在長時間週期上延長 自該板增加的電力生產。 在複合片220的製造中,在製造該複合片之機械接合 製程之前(如上文所述),鋁層的頂蒙皮係以具有電鍍金 色的連續線圏形式製造。具有該金色表面的反射鋁複合片 220實現本文描述之其他鋁複合片的所有特性及優點。 相較於先前的太陽能收集器,因爲該等片保持已形成 0 形狀且該反射表面不係波浪狀的,且因此非常平坦或平滑 且/或僅具有期望曲率之連續彎曲鏡面,使用根據本發明 之具有反射鏡面的該等鋁複合片之太陽能收集器的總效率 改善,使得所有陽光事實上可針對該太陽能收集器之焦點 (例如,拋物線碟形收集器)、或焦軸(例如,拋物線槽 收集器)、或焦面(例如,PV板)聚焦。此種片也易於 製造並易於安裝,其將降低資本成本及涉及人力,其將相 應地導致低價的能源生產。 Q 因此,當與薄鏡面鋁片的使用比較時,重要優點係藉 由使用根據本發明之反射複合片而實現,包括總效率的改 善。需要較少數量的螺栓及支撐管以將該等反射複合片固 定在適當位置,其降低製造成本以及減少因此被模糊的反 射量。當與薄鏡面鋁片比較時,該等反射複合片更平坦( 亦即,具有更平滑的反射表面)且更剛硬。該等反射複合 片係不受天氣傷害並易於清潔的,且彼等保持比薄鏡面鋁 片更好的形狀。當與薄鏡面鋁片的安裝比較時,該等反射 複合片需要較少的安裝時間,更加降低成本。結果,當使 -17- 201037848 用該反射複合片時,因爲效率改善及在製造、安裝、維護 上的成本減少及長壽,能源製造的單位成本較少。 使用在特定太陽能收集器中之反射太陽能收集片的模 組化結構致能在該已安裝太陽能收集器中供應及連接如所 期望之任何數量的模組。 固有之加強件及防止該等反射鋁複合片之表面「波紋 」形成的阻力致能該已安裝太陽能收集器表面經由僅使用 該等連接加強件連接該等片而平滑。 該等反射複合片的構成致能僅沿著該等片之邊緣使用 少量扣件,其導致可用於太陽反射之不模糊頂表面區域大 於該總表面面積的99百分比。 【圖式簡單說明】 圖1係適用在依據本發明的太陽能收集器中之鏡面銘 複合片的分解透視圖。 圖2係鏡面鋁複合片在其平坦狀況下的透視圖’並準 備形成以在太陽能收集器中使用。 圖3係形成爲期望曲率之圖2所示的該片之背便I的透 視圖,橫向連接加強件沿著該片之彎曲邊緣的一者’且中 央連接加強件沿著該片之直線邊緣的一者。 圖4係圖3所示之已形成片之前側的透視圖° 圖5係圖3所示之沿著該片的二彎曲邊緣具有連接加 強件之已形成片的背側透視圖,並準備將第二形成片固定 至所示之該片的上方及下方二側。 -18- 201037848 圖6係彎曲橫向連接加強件的透視圖。 圖7係直線中央連接加強件的透視圖。 圖8係六片的背透視圖,將彼等形成爲期望曲率並以 三片爲一組共同連接,以建立待共同連接及/或固定至太 陽能收集器之框架支撐結構的在相關位置上之模組的相對 側。 圖9係圖8所示之鋁複合片及模組的前透視圖。 0 圖10係共同連接成使用在抛物線形鏡面太陽能收集 器中的模組之彎曲片的透視圖,與其顯示於圖9之圖相似 〇 圖11係使用本發明的已形成反射片之碟形鏡面太陽 能收集器的透視圖。 圖1 2係使用本發明的已形成反射片之錐形鏡面太陽 能收集器的透視圖。 圖13顯示使用在錐形太陽能收集器中之反射鋁複合 〇 片的透視圖,在該片邊緣上的適當位置具有連接器帶。 圖14顯示使用在錐形太陽能收集器中之反射鋁複合 片的替代透視圖,在該片邊緣上的適當位置具有連接器帶 0 H 15顯示使用在錐形太陽能收集器中之反射鋁複合 另一替代透視圖,在該片邊緣上的適當位置具有連接 器帶。 ® 16顯示使用在錐形太陽能收集器中之反射鋁複合 片的另一替代透視圖,在該片邊緣上不具有連接器帶。 -19- 201037848 圖17顯示使用在錐形太陽能收集器中之反射鋁複合 片的另一替代透視圖,在該片邊緣上不具有連接器帶。 圖1 8係拋物線槽太陽能收集器及使用圖8所示之反 射鋁複合片組之一範例的透視圖,該收集器係以傾斜位置 顯示。 圖1 9係圖1 8所示之拋物線槽太陽能收集器的端視圖 ,該收集器係以替代位置顯示。 圖20係使用在圖18-19中所顯示的該拋物線槽太陽 能收集器中之範例框架結構的透視圖。 圖2 1係使用圖8所顯示的反射鋁複合片組之替代拋 物線槽太陽能收集器的端視圖。 圖2 2係沿著圖2 1之線2 2 - 2 2取得的橫剖面圖。 圖23係圖1 1所示之拋物線碟太陽能收集器的替代透 視圖。 圖24係使用在圖23所示之太陽能收集器中的該碟之 頂視圖。 圖25係使用在圖23所示之太陽能收集器中的該碟之 側視圖。 圖2 6係沿著圖2 4之線2 6 - 2 6取得的橫剖面圖。 圖27係圖1 2所示之錐形反射太陽能收集器的替代透 視圖。 圖28係該錐形反射太陽能收集器的側視圖。 圖29係該錐形反射太陽能收集器的頂視圖。 圖30係與替代拋物線槽太陽能收集器之圖丨9相似的 -20- 201037848 端視圖。 圖31係圖30所示之拋物線槽太陽能收集器的端視圖 ,但旋轉至替代位置。 圖3 2係具有根據本發明之反射鋁鏡面複合片之光伏 (PV)太陽能收集器的透視圖。 圖3 3係圖3 2之太陽能收集器的端視圖。 雖然本發明易受各種修改及替代構造所影響,特定實 0 施例顯示於該等圖式並於下文詳細描述。然而,應理解未 傾向於將本發明限制在所揭示之具體形式,相反地,;^胃 明覆蓋落入本發明之精神及範圍內的所有修改、替代構造 及方法、以及等效實例。 【主要元件符號說明】 1 〇 :鏡面鋁複合片 1 2 :頂蒙皮 ❹ 12a :頂面 1 4 :中間層 1 6 :底蒙皮 1 6a :底面 1 8 :鉚釘 20 :彎曲片 20a、20c :彎曲邊緣 20b、20d :直線邊緣 22 :橫向彎曲連接加強件 -21 - 201037848 22a ' 24a :前側 24 :直線中央連接加強件 24c :主體 24d :斜頂端部 30 :組 40、8 0 :拋物線槽太陽能收集器 44 :柱支撐 46 :吸收管 48、86 :空氣間隙 50 :彎曲端支撐 62 :彎曲通道 6 6 :滑輪 7 〇 :纜線 82 、 106 :片 1 00 :碟形鏡面鋁複合片太陽能收集器 102 、 144 :焦點 104 :碟 108 :片條連接器 1 40 :錐形鏡面鋁複合片太陽能收集器 142 :反射鋁複合片 144a:框架 146 :連接器條 150:透明塑膠穹頂覆蓋 1 5 2 :頂環繞加固肋 -22- 201037848 154 :基底支撐 200 : PV太陽能收集器 2 1 0 :光伏板 220 :反射鏡面鋁複合片 2 2 2 :鏡面前表面 224 :背側
-23
Claims (1)
- 201037848 七、申請專利範圍: 1· 一種太陽能收集器,包含: a )框架; b)反射鏡,連接至該框架;以及 c )目標,以從反射鏡之曝露鏡面接收太陽輻射; d)該反射鏡之特徵在於包含具有第一及第二鋁層的 鋁複合片,該第一及第二鋁層包夾固體熱塑核心片,該第 一層具有曝露鏡面,且該第二層具有面對該第一層之該鏡 面側的非反射曝露鏡面,該鋁複合片之其他特徵在於該曝 露鏡面上缺少顯著的表面波紋。 2 ·如申請專利範圍第1項之太陽能收集器,另外包 含將二或多個反射鏡彼此結合之結合加強件,該等結合_力日 強件係從與該等反射鏡之鋁複合片相同的材料構成。 3-如申請專利範圍第2項之太陽能收集器,其中胃 反射鏡係形成爲反射拋物線碟區段。 4·如申請專利範圍第2項之太陽能收集器,其中該 反射鏡係形成爲反射拋物線槽區段。 5 ·如申請專利範圍第4項之太陽能收集器,其中$ 個反射鏡係連接入建立該拋物線槽之全等模組中。 6. 如申請專利範圍第4項之太陽能收集器,另外@ 含用於旋轉該拋物線槽的機構,及以建於其間的空氣間@ 覆蓋該拋物線槽背側之用於保護該拋物線槽背側不受天^ 傷害的塑膠片。 7. 如申請專利範圍第2項之太陽能收集器,其中胃 -24- 201037848 反射鏡係形成爲反射錐區段。 8-如申請專利範圍第1項之太陽能收集器,其Μ 反射鏡形成爲平板,且該目標包含PV板,以從該反身 接收太陽輻射。 9.如申請專利範圍第8項之太陽能收集器,其弓 反射鏡的該鏡面側包括金色,其特徵爲,相較於普通任 鍍鏡面’吸收20〇nm至3 40nm之太陽光譜範圍的高階 C、B、及A’且相較於普通的電鍍鏡面,將從400nm 1 lOOnm的已增加之太陽光波長集中至該Pv板上。 丨該 -鏡 該 丨電 UV 至 -25-
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11723108P | 2008-11-23 | 2008-11-23 | |
US12/623,438 US20110232718A1 (en) | 2008-11-23 | 2009-11-22 | Solar collector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201037848A true TW201037848A (en) | 2010-10-16 |
Family
ID=42198527
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW098139724A TW201037848A (en) | 2008-11-23 | 2009-11-23 | Solar collector |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20110232718A1 (zh) |
EP (1) | EP2368078A1 (zh) |
TW (1) | TW201037848A (zh) |
WO (1) | WO2010060003A1 (zh) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8806834B2 (en) * | 2008-08-29 | 2014-08-19 | Werner Extrusion Solutions LLC | Solar trough mirror frame, rolling rib, roller, cleaning apparatus and method |
US8627632B2 (en) | 2008-08-29 | 2014-01-14 | Werner Extrusion Solutions LLC | Node, apparatus, system and method regarding a frame support for solar mirrors |
EP2318773B1 (en) | 2008-08-29 | 2019-06-05 | Werner Extrusion Solutions Llc | Solar trough frame, part and method |
US11988415B2 (en) | 2009-08-26 | 2024-05-21 | Werner Extrusion Solutions, Llc | Solar mirror array system, methods and apparatuses thereto |
US9335067B2 (en) * | 2010-01-15 | 2016-05-10 | Magna International Inc. | Solar reflector assembly |
US11128179B2 (en) | 2014-05-14 | 2021-09-21 | California Institute Of Technology | Large-scale space-based solar power station: power transmission using steerable beams |
US10144533B2 (en) | 2014-05-14 | 2018-12-04 | California Institute Of Technology | Large-scale space-based solar power station: multi-scale modular space power |
US12021162B2 (en) | 2014-06-02 | 2024-06-25 | California Institute Of Technology | Ultralight photovoltaic power generation tiles |
WO2015187739A1 (en) | 2014-06-02 | 2015-12-10 | California Institute Of Technology | Large-scale space-based solar power station: efficient power generation tiles |
US20160065123A1 (en) * | 2014-08-26 | 2016-03-03 | First Solar, Inc. | Method of operating a photovoltaic module array |
EP3325347B1 (en) | 2015-07-22 | 2021-06-16 | California Institute of Technology | Large-area structures for compact packaging |
WO2017027633A1 (en) | 2015-08-10 | 2017-02-16 | California Institute Of Technology | Systems and methods for controlling supply voltages of stacked power amplifiers |
US10992253B2 (en) * | 2015-08-10 | 2021-04-27 | California Institute Of Technology | Compactable power generation arrays |
US11634240B2 (en) | 2018-07-17 | 2023-04-25 | California Institute Of Technology | Coilable thin-walled longerons and coilable structures implementing longerons and methods for their manufacture and coiling |
US11772826B2 (en) | 2018-10-31 | 2023-10-03 | California Institute Of Technology | Actively controlled spacecraft deployment mechanism |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4136673A (en) * | 1977-07-11 | 1979-01-30 | Escher William J D | Multimode solar energy collector and process |
US4251135A (en) * | 1979-05-07 | 1981-02-17 | Stone Douglas C | Solar reflector |
US4373514A (en) * | 1980-04-02 | 1983-02-15 | Lambros Lois | Device for collecting, transmitting and using solar energy |
US4465058A (en) * | 1982-07-09 | 1984-08-14 | Michael Ebert | Solar energy air-heating system |
US4611575A (en) * | 1984-03-07 | 1986-09-16 | Powell Roger A | Parabolic trough solar reflector |
US5648873A (en) * | 1996-05-30 | 1997-07-15 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Passive solar collector |
US6051775A (en) * | 1998-07-30 | 2000-04-18 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Device for tensioning sheet members |
US6971756B2 (en) * | 2000-12-18 | 2005-12-06 | Svv Technology Innovations, Inc. | Apparatus for collecting and converting radiant energy |
US7871664B2 (en) * | 2006-03-23 | 2011-01-18 | Guardian Industries Corp. | Parabolic trough or dish reflector for use in concentrating solar power apparatus and method of making same |
US20070221313A1 (en) * | 2006-03-23 | 2007-09-27 | Centre Luxembourgeois De Recherches Pour Le Verre Et La Ceramique S.A. (C.R.V.C.) | Method of making reflector for solar collector or the like and corresponding product |
-
2009
- 2009-11-22 US US12/623,438 patent/US20110232718A1/en not_active Abandoned
- 2009-11-23 TW TW098139724A patent/TW201037848A/zh unknown
- 2009-11-23 WO PCT/US2009/065432 patent/WO2010060003A1/en active Application Filing
- 2009-11-23 EP EP09828330A patent/EP2368078A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2368078A1 (en) | 2011-09-28 |
US20110232718A1 (en) | 2011-09-29 |
WO2010060003A1 (en) | 2010-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW201037848A (en) | Solar collector | |
US12126300B2 (en) | Light management systems for optimizing performance of bifacial solar module | |
US8215298B2 (en) | Solar module system of the parabolic concentrator type | |
US20060150967A1 (en) | Solar collector | |
US8878049B2 (en) | Durable, lightweight, and efficient solar concentrator | |
US8686279B2 (en) | Concentrating solar energy collector | |
EP2336671B9 (en) | Linear concentrating solar collector with decentered trough-type reflectors | |
US7665459B2 (en) | Enclosed solar collector | |
CN201069482Y (zh) | 一种高效获得太阳能的聚光器 | |
JPH0238865B2 (zh) | ||
US20010036024A1 (en) | Matrix solar dish | |
US20100051016A1 (en) | Modular fresnel solar energy collection system | |
US20120145222A1 (en) | Enhanced flat plate concentration PV panel | |
AU2006244561A1 (en) | Reflecting photonic concentrator | |
US20100051018A1 (en) | Linear solar energy collection system with secondary and tertiary reflectors | |
JP2009545186A (ja) | 光発電のために太陽放射線を捕集するための反射器組立体、システム及び方法 | |
WO2011028742A1 (en) | Concentrating solar mirror panel assembly with corrugated stiffener | |
CN208797896U (zh) | 一种双面双玻组件用边框 | |
US20110100418A1 (en) | Solid Linear Solar Concentrator Optical System With Micro-Faceted Mirror Array | |
US20220246773A1 (en) | Optical solar enhancer | |
US20140102510A1 (en) | Concentrating solar energy collector | |
US20140076380A1 (en) | Concentrating Solar Energy Collector | |
AU2012288032A1 (en) | Solar light collecting mirror and solar thermal power generation system using said solar light collecting mirror | |
CN115832094A (zh) | 一种用于太阳能电池背板的基膜及其制备方法 | |
EP2748537B1 (en) | A solar collector unit and a method of providing such a solar collector unit |