專利名稱：帶有固定的一次反射器和鉸接的二次鏡的太陽能集中器系統(tǒng)的制作方法
帶有固定的一次反射器和鉸接的二次鏡的太陽能集中器系
統(tǒng)相關(guān)文獻(xiàn)的交叉引用本申請是于2009年9月23日提交的臨時申請No. 61/245，250的延續(xù)部分，該臨時申請以參引的方式并入本文中。
背景技術(shù)：
太陽能作為最有前途的可持續(xù)能源中的一種而出現(xiàn)。太陽能電廠獲取太陽能并將太陽能轉(zhuǎn)換成有用的能源和/或產(chǎn)品。太陽能電廠獲取太陽能并將太陽能轉(zhuǎn)換成電能。太陽能具有令人印象深刻的潛力整個世界在理論上能夠由僅覆蓋地球約1%的太陽能電站來供給其當(dāng)前對于電力的需求。如圖IA中所示，太陽能集中器系統(tǒng)收集來自收集場的入射的直接太陽輻射2并將輻射2集中至較小的太陽能接收器區(qū)域。太陽能集中器的目的是集中太陽輻射用于隨后轉(zhuǎn)換到其它形式的可用能量，例如將太陽熱能轉(zhuǎn)換成電能。集中太陽能電站是一種由兩個主要部分組成的太陽能電站太陽能集中器系統(tǒng)8和成套的電站設(shè)備140，該電力塊140將二次集中的太陽輻射6轉(zhuǎn)換成能量和/或有用的產(chǎn)品。集中的太陽能熱電廠是利用(主要處于紅外線(IR)區(qū)域中的)太陽輻射以產(chǎn)生電的太陽能電廠。美國西南部的每平方米的陸地取決于季節(jié)和天氣狀況，每個太陽日接收約5至8千瓦時(kWh)的太陽輻射。由伊利諾斯州芝加哥市的國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室的 Sargent和Lundy LLC咨詢集團(tuán)撰寫的名為拋物槽和電力塔太陽能技術(shù)成本以及性能預(yù)測的評估(Assessment of Parabolic Trough and Power Tower Solar Technology Cost and Performance Forecasts)的報(bào)告(在本文中稱之為“Sargent和Lundy報(bào)告”)做出成本分析，該成本分析暗示當(dāng)前運(yùn)行的大型太陽能集中和收集系統(tǒng)以電的當(dāng)前商業(yè)市場價(每 kWh)的約2到5倍的成本(包括用于建造的財(cái)政成本)來發(fā)電(每kWh)。根據(jù)該報(bào)告，對這些當(dāng)前太陽能集中器系統(tǒng)進(jìn)行的詳細(xì)的已攤銷成本分析暗示了非常長的回收期，其接近給定系統(tǒng)的預(yù)期功能壽命。太陽能光伏(PV)電廠利用光伏(PV)電池發(fā)電。最有效的PV電站利用主要處于紫外線(UV)區(qū)域和可見(VIS)區(qū)域中的集中太陽輻射。與太陽熱能系統(tǒng)的主要部件相比， PV電池通常降解得更快，從而使得與太陽熱電廠相比，PV電池此時對于大規(guī)模發(fā)電來說并不是優(yōu)選的選擇。然而，太陽能PV電廠具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，例如太陽能PV電廠在遠(yuǎn)程區(qū)域中提供電力的能力以其潛在的便攜性。太陽能集中器系統(tǒng)太陽能集中器系統(tǒng)通常由多種主要光學(xué)部件構(gòu)成一次集中器、可能地二次集中器、包含一些形式的太陽能吸收器和/或能量存儲系統(tǒng)在內(nèi)的太陽能接收器。已知的大型太陽能集中器系統(tǒng)可基于太陽能集中器系統(tǒng)的一次集中表面的形狀或構(gòu)型而大致分為四種類別。這些類別是電力塔系統(tǒng)、槽系統(tǒng)、小型線性菲涅耳反射器系統(tǒng)、和盤系統(tǒng)。電力塔收集器包括一批定日鏡，這些定日鏡單獨(dú)循路而行以將太陽輻射集中到中心；以及通常提升的接收器。槽系統(tǒng)的一次集中器呈彎曲的槽狀或分面近似性，該一次集中器將太陽輻射集中于其焦線。小型線性菲涅耳反射器系統(tǒng)的一次集中器是平的反射條，這些反射條旋轉(zhuǎn)以將太陽輻射集中于其焦線。盤系統(tǒng)的一次集中器呈彎曲的盤狀或分面近似性，該一次集中器將太陽輻射集中于單個焦點(diǎn)。存在電力塔、槽系統(tǒng)和盤系統(tǒng)的多個當(dāng)前運(yùn)行示例。盡管上述分類對于描述集中系統(tǒng)的幾何形狀是很有用的，但是，當(dāng)確定系統(tǒng)的成本效率時，基于主要部件(例如，一次集中器、二次集中器、和太陽能收集器)是否為固定的或可移動的而為太陽能系統(tǒng)進(jìn)行分類是優(yōu)選的。如上所述，太陽能系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個限制因素為高初始建造成本。該建造成本的大多數(shù)來自用于對可移動集中器的追蹤和控制的機(jī)構(gòu)以及用于將一次收集器支承在暴露于風(fēng)和其它天氣因素的構(gòu)型中所需的結(jié)構(gòu)元件。在任何太陽能集中器系統(tǒng)中，作為接收直接太陽輻射的部件的一次集中器通常具有任何部件的最大表面區(qū)域，并且由此一次集中器的設(shè)計(jì)就整個系統(tǒng)的成本來說是很大的一部分。大多數(shù)的一次集中器并不是水平的，并且極度暴露于風(fēng)力，通常需要昂貴的結(jié)構(gòu)支承結(jié)構(gòu)。此外，大多數(shù)大型太陽能集中器包含正在追蹤的一次集中器，即，一次集中器移動以跟隨太陽的日常運(yùn)動。在槽集中器系統(tǒng)中，這可以在一個尺寸追蹤槽中證明，而在電力塔系統(tǒng)中，它可包括兩個尺寸追蹤的定日鏡。在兩種情況下，這些追蹤一次集中器由于其追蹤機(jī)構(gòu)和幫助它們經(jīng)受風(fēng)和其它天氣狀況所需的結(jié)構(gòu)支承結(jié)構(gòu)而通常占據(jù)該系統(tǒng)的總成本的大部分。Sargent和Lundy報(bào)告做出了用于2004槽系統(tǒng)的部件成本分析并評估出該成本的百分之三十五是由于金屬支承結(jié)構(gòu)和驅(qū)動件，它們共同構(gòu)成了用于一次集中器的追蹤和控制系統(tǒng)。小型線性菲涅耳反射器系統(tǒng)的一次集中器能夠放置在接近水平位置處的地面上，但一次集中器被要求追蹤，從而增加了其復(fù)雜性和建造成本。還存在包括可以追蹤或可以不追蹤的二次反射器在內(nèi)的現(xiàn)有太陽能集中器系統(tǒng)。 例如，在一些系統(tǒng)中，一次集中器和二次集中器相對于彼此固定但作為用于追蹤的單元移動，這仍使得移動部件和支承結(jié)構(gòu)成為必需。太陽能接收器具有重要的部件，吸收器，該吸收器的作用是出于存儲或能量轉(zhuǎn)換的目的來接收集中的太陽能。通常，吸收器的成本比太陽能集中器系統(tǒng)的成本低。吸收器的位置可以在太陽能收集器中改變；集中太陽能系統(tǒng)被限定成在每個一次集中器元件各自需要截然不同的吸收器的情況下，具有地方吸收器，而集中太陽能系統(tǒng)在多個集中器將太陽能引導(dǎo)至少數(shù)個吸收器的情況下，具有中央吸收器。地方吸收器的利用通常導(dǎo)致更為復(fù)雜且更為昂貴的熱傳輸和轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。此外，熱能轉(zhuǎn)換的效率隨著溫差的增大而提高。由于地方吸收器通常具有較低的太陽輻射的集中度并且其溫度較低，從而使得這些系統(tǒng)效率較低，并且因此不是優(yōu)選的。太陽輻射的低集中度和隨之而來的低溫還提高了地方吸收器的發(fā)射度；測試結(jié)果表明利用黑鉻和路茲金屬陶瓷接收器管例如在超過400華氏度的溫度下具有僅百分之九的熱發(fā)射度(每單位面積發(fā)射的量，其對應(yīng)于熱損失)(Sargent和Lundy 報(bào)告，4. 2.2節(jié))。目前，市場上的大多數(shù)集中器具有地方吸收器。在一些示例中，這種地方吸收器系統(tǒng)包括大型槽集中器，大型盤集中器、和幾乎所有的小型集中器。太陽能電力塔是少數(shù)中央吸收器系統(tǒng)中的一個。除了吸收器之外，太陽能接收器通常也包括用于存儲由吸收器收集的能量的裝置。能量存儲期可以是短暫的或者可以是超過太陽日的時期的較長時期。在太陽能一熱能太陽能集中器系統(tǒng)的情況下，能量存儲可通過用于存儲熱能的材料或介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)，該熱能的存儲可以是暫時的或者可以是長期的。由于僅可在太陽日的一部分(通常一天約8小時)來收集太陽能，因此，在沒有用于能量存儲的裝置的情況下，發(fā)電機(jī)僅能夠在太陽日的一部分發(fā)電。在該時間窗期間，發(fā)電機(jī)必須轉(zhuǎn)換所有收集到的太陽輻射。在典型的實(shí)踐中，通過利用能量存儲介質(zhì)，發(fā)電機(jī)可運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到三倍時長，從而在二十四小時的時期內(nèi)提供約三分之一的電力。在帶有能量存儲器的太陽能系統(tǒng)中，接收器可用于吸收來自聚焦的太陽輻射的能量并存儲在熱能存儲物質(zhì)、 相變材料、或化學(xué)能存儲物質(zhì)中。大多數(shù)熱存儲介質(zhì)僅通過加熱該介質(zhì)來存儲能量。在一些示例中，熱能存儲物質(zhì)包括液態(tài)硫、熔鹽、氟化鹽、和各種礦物油。相變材料利用了用于能量存儲的狀態(tài)變化(例如，從固態(tài)變成液態(tài)，或從液態(tài)變成氣態(tài))。例如，多種材料包括水，可將水用于通過蒸發(fā)成蒸汽并冷凝回到開始的液態(tài)而存儲和釋放熱量，或者作為選擇，可將多種鹽用于分別通過熔化和凝固來存儲和釋放熱量?；瘜W(xué)存儲介質(zhì)利用化學(xué)反應(yīng)來存儲和釋放熱量。在一些示例中，化學(xué)存儲介質(zhì)包括諸如二氫化鎂之類的金屬氫化物，該金屬氫化物通過離解成基底金屬和氫氣來存儲能量?？傊?，能量存儲系統(tǒng)添加至太陽能電廠的初始成本，但提供了超過太陽能暴露期的電輸出的延長的日常時期，從而允許在高達(dá)全部二十四小時的延長期而不是可用的直接太陽光的約(取決于緯度和季節(jié))八小時來使用發(fā)電機(jī)，效率僅出現(xiàn)了非常小的降低。這起初看起來將用于發(fā)電機(jī)的償還成本顯著降低了每kWh三倍(就像它們在三分之一的電力下使用三倍時間一樣)。然而，如在Sargent和Lundy報(bào)告第4. 3節(jié)中詳述的那樣,用于能量存儲的成本為用于發(fā)電機(jī)的成本的約150%，這意味著建造電力(存儲和轉(zhuǎn)換)塊的成本總共增加了約250%，由此，通過利用能量存儲而在電力塊成本上的有效降低為約2. 5/3或約 83%。太陽能電廠的電力塊太陽能系統(tǒng)的將太陽能轉(zhuǎn)換成其它有用的產(chǎn)品或諸如電之類的能量的部分被稱之為電力塊。該電力塊如本文中所表示的那樣包括將太陽能轉(zhuǎn)換成電的發(fā)電機(jī)以及可能地
能量存儲裝置。用于將集中的太陽能轉(zhuǎn)換成電的裝置的效率(能量輸出與能量輸入的比例)和成本是至關(guān)重要的。用于將熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的可逆系統(tǒng)的最大卡諾效率的下限例如為l_r， 其中，r為冷卻(周圍)溫度與加熱溫度(給定溫度為開氏溫度)的比例。實(shí)際上，用于將熱能轉(zhuǎn)換成電能的常見的不可逆系統(tǒng)的效率在經(jīng)驗(yàn)上已經(jīng)被證明限制(對于大型發(fā)電機(jī)系統(tǒng))于約l_r1/2。在任一公式中，當(dāng)使冷卻(周圍)溫度與加熱溫度之間的熱量差最大化時，主要參量r是最小化的。大多數(shù)集中式太陽能熱電廠利用渦輪機(jī)作為用于將熱能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。渦輪機(jī)能夠具有高達(dá)33%的效率(取決于發(fā)電機(jī)的尺寸)，并且在利用再熱渦輪機(jī)循環(huán)的情況下，該效率可上升至高達(dá)42%的效率。用于集中式太陽熱電廠的經(jīng)評估的每年每kWh的電收入小于蒸汽渦輪機(jī)每kWh的初始購買成本。然而，該成本僅包括蒸汽渦輪機(jī)，而不包括整個熱量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。該整個電力塊包括蒸汽渦輪機(jī)、冷卻塔和管道系統(tǒng)。在現(xiàn)有技術(shù)槽太陽能電廠中，電力塊可占總成本的約14% (Sargent和Lundy報(bào)告,第4. 3節(jié))。另一種太陽能系統(tǒng)包括熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，該熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)除了通過熱量產(chǎn)生電能之外，還進(jìn)一步生產(chǎn)利用例如用于建筑的蒸汽或熱水加熱的廢熱。這種熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)可與由此生產(chǎn)利用輸入熱能的85%至90%。

發(fā)明內(nèi)容
某些實(shí)施方式利用一系列設(shè)置在地面上的無源一次集中器，該無源一次集中器從下方將一次集中的太陽輻射提供至一系列的追蹤二次集中器，該一系列的追蹤二次集中器隨后進(jìn)一步將太陽輻射集中于一個或更多個集中的太陽能接收器。太陽能集中器系統(tǒng)可包括用于收集太陽輻射、集中、和吸收集中的太陽能的設(shè)備。 太陽能集中器系統(tǒng)的一些實(shí)施方式包括由廉價的、無源水平的一次集中器、高架追蹤的二次集中器、和一個或更多個接收器構(gòu)成的大型場，太陽能集中器系統(tǒng)的這些實(shí)施方式將太陽輻射轉(zhuǎn)換成有用的產(chǎn)物或諸如電之類的能量。電力塊可存儲集中的太陽能并將該集中的太陽能轉(zhuǎn)換成有用的產(chǎn)物。圖IB概括了通過太陽能集中器系統(tǒng)的能量流的實(shí)施方式，其中，I是太陽，2是直接的太陽輻射，3是(鋸齒狀輪廓的)一次集中器，4是從一次集中器引導(dǎo)的一次集中的太陽輻射，5是二次集中器，6是從二次集中器引導(dǎo)的進(jìn)一步集中的太陽輻射，7是集中的太陽能的接收器。用于收集來自太陽的太陽輻射的場被稱之為一次集中場；在一些實(shí)施方式中，該一次集中場固定在地面上(是固定的)并可由諸如混凝土之類的廉價材料構(gòu)建而成。該場可被細(xì)分成單元，該單元被稱之為一次集中器。在某些實(shí)施方式中，一次集中器是線性的光學(xué)集中器。換言之，一次集中器將光聚集至聚集區(qū)域，該聚集區(qū)域在它們的表面上方具有相同的高度，其將被稱之為一次集中器的焦線。在某些實(shí)施方式中，由于離軸像差、光學(xué)表面缺陷和其它影響，該焦線會加寬至狹窄的水平條。每個一次集中器可具有帶有鋸齒狀截面的光學(xué)表面，該光學(xué)表面提供了對于直接的太陽輻射的初始集中。在其它實(shí)施方式中，一次集中器的光學(xué)表面具有拋物線狀的截面。光學(xué)表面可以是純反射的。在一些實(shí)施方式中， 光學(xué)表面可包括折射元件和反射元件。在某些實(shí)施方式中，一次集中器的光學(xué)表面包括一系列細(xì)長的凸?fàn)罱孛?。在一些?shí)施方式中，光學(xué)表面包括多個反射光學(xué)元件。在某些實(shí)施方式中，一次集中器是固定的，并且隨著太陽在一天之中移動，一次集中器的焦線在由西向東的方向越過焦平面。在其它實(shí)施方式中，一次集中器的焦線在由東向西的方向越過焦平面。一次集中器和二次集中器的光學(xué)表面可提供高的光學(xué)效率、特別是高的光譜折射率。在一些實(shí)施方式中，一次集中器的光學(xué)表面是非常耐用的且是更換廉價的鏡膜。在一些實(shí)施方式中，二次集中器的光學(xué)表面是帶有保護(hù)覆層、從而確保長壽命的極其耐用的金屬表面。每個二次集中器可具有一個或兩個光學(xué)表面，該一個或兩個光學(xué)表面中的每一個可以是線性光學(xué)集中器。在一些實(shí)施方式中，二次集中器的光學(xué)表面是純反射的。在其它實(shí)施方式中，二次集中器的光學(xué)表面包括折射元件和反射元件。在實(shí)施方式中，光學(xué)表面在截面中是折射的且是凹狀的。在替代實(shí)施方式中，二次集中器的光學(xué)表面可包括既折射又反射的元件。在一些實(shí)施方式中，光學(xué)表面具有鋸齒狀的截面。在其它實(shí)施方式中，光學(xué)表面在截面中是拋物線狀的。這排二次集中器還可進(jìn)一步集中太陽輻射并將該太陽輻射引導(dǎo)至一個或更多個接收器。在某些實(shí)施方式中，這排二次集中器設(shè)置成將集中的太陽輻射引導(dǎo)至一個或多個接收器而不會彼此干擾。每個二次集中器可懸掛在太陽能收集場的上方使得在任何給定時刻，二次集中器的光學(xué)表面的焦線(這是假想線，在該假想線處，從接收器發(fā)出的平行射線會被二次集中器的有效光學(xué)表面聚焦)與和二次集中器相關(guān)聯(lián)的一次集中器的焦線重合。 在一些實(shí)施方式中，為了維持二次集中器的有效光學(xué)表面與一次集中器的焦線重合，可使二次集中器在整個太陽日之中移動。換言之，可將二次集中器的調(diào)節(jié)用于追蹤從一次集中器反射的初始集中的太陽輻射的焦線。在其它實(shí)施方式中，可進(jìn)行同時的追蹤運(yùn)動以確保離開二次集中器的被完全集中的太陽輻射總是朝向接收器中的一個弓I導(dǎo)。二次集中器可在平行于地面的東西軸線上追蹤。在一些實(shí)施方式中，二次集中器在追蹤期間豎向旋轉(zhuǎn)。在其它實(shí)施方式中，二次集中器在焦線的東西追蹤期間旋轉(zhuǎn)。在一些實(shí)施方式中，二次集中器架高懸掛在線纜上，這允許二次集中器在追蹤一次集中器的焦線的同時的運(yùn)動。在某些實(shí)施方式中，接收器居中設(shè)置在一次集中場中。在其它實(shí)施方式中，接收器設(shè)置在場外。在替代實(shí)施方式中，接收器能夠根據(jù)一年的時間來調(diào)節(jié)它們的位置。太陽能集中器系統(tǒng)可結(jié)合熱量存儲設(shè)備使用。在一些實(shí)施方式中，熱量存儲設(shè)備包括大體積熱量存儲介質(zhì)(例如，水、油、硫磺、或混凝土)。在某些實(shí)施方式中，熱量存儲設(shè)備是相變介質(zhì)(例如，經(jīng)由鹽的熔化或水/蒸汽轉(zhuǎn)換)。在替代實(shí)施方式中，熱量存儲設(shè)備是化學(xué)熱量存儲系統(tǒng)(例如，釋放氫的金屬氫化物反應(yīng))。在選定的應(yīng)用中，太陽能集中器系統(tǒng)可結(jié)合用于將從場收集的太陽輻射轉(zhuǎn)換成可用能量的設(shè)備使用。在一些實(shí)施方式中，高度集中的太陽能電池用于將太陽輻射轉(zhuǎn)換成能量。在其它實(shí)施方式中，熔煉或氫生產(chǎn)設(shè)備用于將太陽輻射轉(zhuǎn)換成能量。在替代實(shí)施方式中，蒸汽渦輪機(jī)將太陽輻射轉(zhuǎn)換成能量或熱量。在例如利用以緊湊的伸縮的方式結(jié)合的多個太陽能集中器系統(tǒng)的選定的大型實(shí)用應(yīng)用中，用于存儲太陽輻射并轉(zhuǎn)換成可用能量的設(shè)備可在兩個或更多個太陽能集中器系統(tǒng)中共用。包括固定的一次集中器、追蹤二次集中器和將太陽輻射引導(dǎo)至其的中央接收器的太陽能集中器系統(tǒng)可利用一系列設(shè)置在地面上的無源一次集中器，使得可從下方將一次集中的太陽輻射提供至這系列追蹤二次集中器。這系列追蹤二次集中器可隨后將太陽輻射進(jìn)一步集中于兩個中央接收器。太陽能集中器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可在保持高能量效率、長壽命、和廣泛應(yīng)用性的同時提供對于構(gòu)造成本和維護(hù)成本的急劇降低。特別地，太陽能集中器系統(tǒng)的這兩個方面可提供對于構(gòu)造成本和維護(hù)成本的急劇降低。首先，成本優(yōu)勢的關(guān)鍵項(xiàng)目可包括利用設(shè)置在地面上的固定的一次集中器，這因此無需昂貴的大型結(jié)構(gòu)支承件。第二，利用架高的懸掛在線纜上的追蹤二次集中器提供了對于構(gòu)造成本的顯著節(jié)省。另外，這兩個特征的設(shè)計(jì)可降低其它續(xù)生成本(例如維護(hù))。太陽能集中器系統(tǒng)的高能量效率設(shè)計(jì)與構(gòu)造成本和維護(hù)成本的降低相結(jié)合可意味著用于初始成本和續(xù)生成本的結(jié)合的短償還期是可分期償還的?！渭衅骱投渭衅鞯墓鈱W(xué)表面可提供高光學(xué)效率，特別是高光譜反射率。 將太陽輻射引導(dǎo)至其的中央接收器的利用可顯著提高該系統(tǒng)的能量效率，這是由于無需傳遞熱量，并且熱量存儲系統(tǒng)可容易地構(gòu)造于中央接收器處。高壽命可由一次集中器的基于地面的定位來提供，從而允許對于有關(guān)天氣的降解例如風(fēng)力載荷的有限暴露。二次集中器的線纜懸掛的低方面和簡便性也可提供延長太陽能集中器系統(tǒng)的壽命的特征。在另一示例中，一次集中器的光學(xué)表面可由非常耐用且更換廉價的鏡膜構(gòu)建而成。在另一示例中，二次集中器的光學(xué)表面可由帶有保護(hù)覆層、從而確保長壽命的極其耐用的金屬表面構(gòu)建而成。為了提供應(yīng)用的最廣泛的基礎(chǔ)，太陽能集中器系統(tǒng)可提供對于寬光譜的太陽輻射的集中，該寬光譜的太陽輻射包括IR(例如對于太陽熱電廠應(yīng)用)以及UV和VIS(例如對于PV電力廠應(yīng)用)。


圖IA示出了由太陽能集中器系統(tǒng)和電力塊組成的太陽能電廠。圖IB概括了通過圖IA的太陽能集中器系統(tǒng)的能量流。圖2A和圖2B示出了一次集中器的示例。圖3(在3D中)示出了由雙向一次集中器組成的太陽能收集場。圖4A和圖4B示出了帶有鋸齒表面圖案結(jié)構(gòu)的一次集中器的示例。圖5A-5F示出了由一個或更多個太陽能集中器集中的太陽輻射的示例。圖6A-6C示出了由各個一次集中器和相關(guān)聯(lián)的二次集中器將太陽輻射集中到太陽能接收器中的示例。圖7A-7K詳細(xì)地示出了多種類型的二次集中器。圖8A-8C示出了由線纜懸掛的二次集中器的示例。圖9示出了帶有相關(guān)聯(lián)的雙二次集中器的雙向一次集中器的場的示例，它們經(jīng)由支承線纜和桿支承。圖10示出了任選地用于避免二次集中器之間的光學(xué)妨礙物的幾何形狀。圖11A-11D示出了單二次集中器如何能夠裝備有一個或多個樞軸以使該單二次集中器能夠被折疊到保護(hù)性的抓斗(clamshell)位置中的示例。圖12A-12D示出了雙二次集中器如何能夠裝備有一個或多個樞軸以使該雙二次集中器能夠被折疊到保護(hù)性的抓斗位置中的示例。圖13A-13B示出了二次集中器的示例性定位，使得其被接收器引導(dǎo)的焦線與一次集中器的焦線重合。圖13C示出了一次集中器的焦平面的東西斜度如何能夠與上方的支承線纜的局部斜度相一致。圖14A-14C示出了一次集中器的延長焦線在一天之中的多個示例性位置以及二次集中器的對應(yīng)位置。圖15A-1 示出了用于定位二次集中器的日常方案的示例。圖16A-16E示出了追蹤設(shè)備，其被示出為處于在非旋轉(zhuǎn)、非升降式的雙二次集中器的平移追蹤的一天之中的多個不同時刻處，還示出了從雙向一次集中器進(jìn)入雙二次集中器的輻射。圖17A示出了二次集中器至接收器的中線的相對于水平的豎向角度的確定。
圖17B-17F示出了圖17A的二次集中器的日常豎向平移如何能夠用于改善二次集中器的性能的示例。圖17G示出了豎向追蹤、非旋轉(zhuǎn)雙二次集中器的示例。圖17H-17K示出了圖17G的裝置，并且將其示出為處于平移追蹤的一天之中的多個不同時刻處。圖17L示出了在圖17H-17K中示出的日常運(yùn)動，其被精簡到了一幅附圖中。圖18A(在2D截面中)示出了二次集中器的旋轉(zhuǎn)角度的限定的示例。圖18B-18E示出了二次集中器的日常逆時針旋轉(zhuǎn)如何能夠用于改善其性能。圖18F示出了在圖18B-18E中所示的日常逆時針旋轉(zhuǎn)的被精簡到一幅附圖中的插圖。圖19A示出了旋轉(zhuǎn)而非升降式的雙二次集中器的示例。圖19B-19F示出了圖19A的設(shè)備，將其示出為處于平移追蹤的一天之中的多個不同時刻處。圖20A示出了帶有凸輪盤和凸輪導(dǎo)向件的旋轉(zhuǎn)而非升降式的單二次集中器的示例。圖20B-20G示出了圖20A的設(shè)備，將接合的單個凸輪和二次集中器的位置示出為處于一天之中的五個示例性的時刻處的多個旋轉(zhuǎn)角度處。圖21示出了一對水平間隔開的折射二次集中器的示例，其中，每個集中器具有鋸齒狀輪廓的操作性地折射的光學(xué)表面，并且兩個集中器是非旋轉(zhuǎn)式且非升降式的并附接于相同的兩個支承線纜。圖22示出了一對水平間隔開的折射的二次集中器的示例，其中，兩個集中器是非旋轉(zhuǎn)且非升降的并附接于相同的兩個支承線纜。圖23A示出了二次集中器如何能夠略微遠(yuǎn)離南北軸線回轉(zhuǎn)以補(bǔ)償集中太陽輻射的斜度在一年之中的變化的示例。圖23B示出了接收器如何能夠在南北軸線上移動以在一年之中緩慢地追蹤來自二次集中器的集中太陽輻射的南北位置的變化，以捕獲該集中太陽輻射的示例。圖23C示出了接收器的示例，該接收器帶有一批豎向疊置的水平的排空的接收器管，這些接收器管設(shè)置成線性圖案并用作集中太陽輻射的吸收器。圖23D示出了接收器的示例，該接收器帶有水平的排空的接收器管，這些接收器管設(shè)置成之字圖案并用作集中太陽輻射的吸收器。圖24A和圖24B示出了用于利用二氫化鎂存儲集中太陽能的示例性設(shè)備。圖25A和圖25B示出了包括電力塊在內(nèi)的示例性太陽能集中器系統(tǒng)。圖26示出了來自引導(dǎo)至分隔成兩個子接收器的接收器的二次集中器的集中太陽輻射的示例。多個附圖中的相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。
具體實(shí)施例方式太陽能集中器系統(tǒng)包括用于收集太陽輻射、集中并吸收集中的太陽能的設(shè)備。如圖IB中所示，穿過太陽能集中器系統(tǒng)的能量流的示例包括太陽能來源(例如，太陽)1，其提供直接的太陽照射2 ；(鋸齒狀外形的)一次集中器3 ;從一次集中器3引導(dǎo)的一次集中的太陽輻射4 ;二次集中器5 ;從二次集中器5引導(dǎo)的二次集中的太陽輻射6 ;以及二次集中的太陽輻射6的接收器7。構(gòu)造成接收直接的太陽輻射的太陽能收集場可設(shè)計(jì)成在提供對于太陽能的高效集中的同時將建造和維護(hù)成本減至最小。在某些實(shí)施方式中，該收集場設(shè)置在平的水平面上并呈矩形。該收集場定向成使得設(shè)置有太陽能接收器的兩個相對側(cè)面定位在例如該場的東側(cè)和西側(cè)上。處于太陽日的初始部分中的太陽輻射將被集中于東側(cè)太陽能接收器，而處于太陽日的較晚部分中的太陽輻射將被集中于西側(cè)太陽能接收器。太陽能接收器呈矩形， 且中線處于固定高度H處。在一些實(shí)施方式中，兩個相對側(cè)面大致設(shè)置在該場的東側(cè)和西側(cè)上。在其它實(shí)施方式中，兩個相對側(cè)面大致設(shè)置在該場的北側(cè)和南側(cè)上。在某些實(shí)施方式中，在太陽能接收器側(cè)面中的每一個上具有恰好一個太陽能接收器。在其它實(shí)施方式中， 在太陽能接收器側(cè)面中的每一個上具有約兩個至約九個、優(yōu)選地為三個至七個、更為優(yōu)選地為五個太陽能接收器。在某些實(shí)施方式中，太陽能收集場是水平的并且由一排一次集中器組成。每個一次集中器均呈矩形。每個一次集中器均將提供對于直接太陽輻射的初始集中的光學(xué)表面作為其上表面。每個一次集中器的表面呈鋸齒狀外形，并具有沿南北方向行進(jìn)的槽。在其它實(shí)施方式中，槽沿東西方向行進(jìn)。在某些實(shí)施方式中，一次集中器的光學(xué)表面包括一系列細(xì)長形的凸起形式。由一次集中器提供并且在該一次集中器上方引導(dǎo)的對于太陽輻射的初始集中將被稱之為一次集中的太陽輻射。在一些方案中，每個一次集中器的光學(xué)表面是純反射的。在其它實(shí)施方式中，一次集中器是反射而且折射的。在某些實(shí)施方式中，一次集中器是固定的。當(dāng)一次集中器是固定的時，該一次集中的太陽輻射在太陽移過天空時沿西東方向在一次集中器的上方移動。在某些實(shí)施方式中，一次集中的太陽輻射沿東西方向在一次集中器的上方移動。一次集中器設(shè)計(jì)在一些方案中，一次集中器在其光學(xué)表面上具有鋸齒狀外形，該光學(xué)表面由一系列呈凹狀的并且沿南北方向線性地延伸的細(xì)長形條帶狀小平面組成。在一些實(shí)施方式中， 光學(xué)表面沿東西方向線性地延伸。在替代實(shí)施方式中，該一系列細(xì)長形條帶狀小平面是平的。在一些方案中，一次集中器是雙向的。在其它實(shí)施方式中，一次集中器是單向的。如圖 2A中所示，單向一次集中器3a的條帶部都朝向東或都朝向西定向。雙向一次集中器3b的如圖2B中所示的光學(xué)表面在其光學(xué)表面上具有從西到東延伸的一系列條帶。這些條帶例如在朝向東定向的西端開始，并且隨后繼之以(前進(jìn)至東側(cè))朝向西定性的另一系列條帶。 雙向一次集中器3b的頂面具有第一部分150a和第二部分150b，該第一部分150a包括雙向一次集中器3b的大致西側(cè)一半，而第二部分150b包括雙向一次集中器3b的大致東側(cè)一半。第一部分和第二部分150朝向雙向一次集中器3b的中央大致向下傾斜。在其它實(shí)施方式中，第一部分和第二部150朝向雙向一次集中器3b的第一邊緣和第二邊緣大致向下傾斜，其中，該第一邊緣和該第二邊緣位于雙向一次集中器3b的相對側(cè)上。在替代實(shí)施方式中，每個一次集中器的光學(xué)表面在截面中是拋物線狀的。在一些實(shí)施方式中，一次集中器是略微傾斜的，使得可將一次集中器的槽用作溢流系統(tǒng)。例如，在下大雨的情況下，可使得來自一次集中器的槽的溢流流到另外的排水系統(tǒng)中。圖3示出了示例性的太陽能收集場9，該太陽能收集場9由一批雙向一次集中器 3b組成。該太陽能收集場9包括處于大致水平的陣列中的多個雙向一次集中器3b。位于同一列中的雙向一次集中器3b各自具有相同的布局，使得每個雙向一次集中器3b中的第一部分和第二部分沿穿過處于同一列中的所有雙向一次集中器3b的縱向軸線朝向該雙向一次集中器3b的中央大致向下傾斜。在一些方案中，該縱向軸線沿大致南北軸線延伸。在其它實(shí)施方式中，該縱向軸線沿大致東西軸線延伸。在某些實(shí)施方式中，太陽能收集場9包括第一半部和第二半部。每個半部包括多個沿同一方向大致傾斜的雙向一次集中器3b。例如，第一半部可定位在太陽能收集場9的西側(cè)上并朝向太陽能收集場9的西部縱向邊緣具有向下的斜度，而第二半部可定位在太陽能收集場9的東側(cè)并朝向太陽能收集場9的東部縱向邊緣具有向下的斜度。在其它實(shí)施方式中，第一半部和第二半部朝向太陽能收集場9的中央大致向下傾斜。在一些實(shí)施方式中， 第一半部定位在太陽能收集場9的北側(cè)上,而第二半部定位在太陽能收集場9的南側(cè)上。由于諸如單向一次集中器3a和雙向一次集中器3b之類的每個一次集中器的功能是收集并初始地集中來自太陽的直接太陽輻射，因此，一次集中器包括了太陽能集中器系統(tǒng)的大多數(shù)的材料體積。在一些實(shí)施方式中，根據(jù)場地的地面輪廓，可能需要最低限度地為底面鋪設(shè)礫石以確保地面是足夠平整的。每個一次集中器可由一個或更多個低成本的結(jié)構(gòu)塊構(gòu)造而成。結(jié)構(gòu)塊可由混凝土構(gòu)成。在另一示例中，結(jié)構(gòu)塊可由塑料制成。在一些實(shí)施方式中，這些塊由金屬材料制成。在其它實(shí)施方式中，這些塊由木材或木質(zhì)復(fù)合材料制成。在某些實(shí)施方式中，用以產(chǎn)生塊的材料在光學(xué)上是透明的。在其它實(shí)施方式中，結(jié)構(gòu)塊由植物產(chǎn)品制成而不是由木材制成。這些塊可利用模具在場外執(zhí)行或就地鑄成。每個模具例如產(chǎn)生一個塊。在其它實(shí)施方式中，單個模具一次性產(chǎn)生多個塊。在某些實(shí)施方式中，塊在制造廠處場外形成并被運(yùn)送至太陽能場。在某些實(shí)施方式中，可在這些塊的內(nèi)部鑄造一張金屬絲網(wǎng)以添加結(jié)構(gòu)支承件。在每個一次集中器的上表面上，例如可為一層或更多層諸如塑料之類的材料，這有助于限定光學(xué)表面的形狀，使上表面光滑，并且還提供了免受風(fēng)化作用的影響的覆層保護(hù)。在一些方案中，一次集中器的最上層的表面上附有高反射的金屬膜。光學(xué)表面的光譜反射率是入射輻射直接反射的且未在一些其它方向上被吸收或擴(kuò)散的百分比。 設(shè)計(jì)成用于太陽能集中應(yīng)用的鏡膜通常被設(shè)計(jì)成是廉價的、耐用的并具有高反射率；例如， 密西西比州的皮卡尤恩(Picayune)市的ReflecTech公司生產(chǎn)一種鏡膜,該鏡膜的光譜反射率為94%，并且已經(jīng)被證明在不存在嚴(yán)重?fù)p壞的情況下可在科羅拉多州中的外部環(huán)境中使用十年以上。圖4A示出了一次集中器中的一個的示例性結(jié)構(gòu)，該一次集中器由諸如混凝土或塑料之類的結(jié)構(gòu)材料10、帶有槽的鋸齒狀表面圖案結(jié)構(gòu)11和外部反射膜14構(gòu)造而成，其中，該帶有槽的鋸齒狀表面圖案結(jié)構(gòu)覆蓋有諸如ABS之類的覆層12，該覆層12附接于用于該一次集中器的結(jié)構(gòu)材料。便攜的、低成本的一次集中器的如圖4B中所示的替代實(shí)施方式包括帶有折射元件和反射元件的每個一次集中器的光學(xué)表面。每個一次集中器的光學(xué)元件例如包括折射光學(xué)片15，該折射光學(xué)片15帶有鋸齒狀表面圖案結(jié)構(gòu)并且?guī)в蟹瓷鋲|片16。每個一次集中器的光學(xué)表面可被設(shè)計(jì)成用于形成線性集中器，以使得對于任何給定的太陽位置，集中太陽能輻射(大致)聚焦到單個線段中，例如二次集中器的焦線中。在某些實(shí)施方式中，每個一次集中器的光學(xué)器件被設(shè)計(jì)成使得該焦線總是水平的、朝向南北定向，并且在整個一天當(dāng)中肯定在平面(該一次集中器的焦平面)中移動。在其它實(shí)施方式中，該焦線具有東西定向。在一些方案中，南北走向的每排一次集中器具有共面的焦平面。東西走向的每排一次集中器例如可構(gòu)造成在南北方向上沒有斜度(這位是由于焦線是水平的并且沿南北方向延伸)。延長焦線例如為使得用于單個一次集中器的焦線段遍及該收集場內(nèi)南北延伸的線。在白天，一次集中器的延長焦線從西移位到東。圖5A(在2D截面中)和圖5B(在3D 中)示出了由雙向一次集中器3b將一次集中的太陽輻射4集中到其焦線20中，并且示出了延長焦線21。如果例如所有的一次集中器的焦平面是共面并且水平的，位于該平面上方的固定高度處，則所有的一次集中器的焦線在一天中的任何時刻均將僅保持在一次集中器上方的該固定距離處。在替代實(shí)施方式中，東西走向的每排一次集中器各具有焦平面，這些焦平面帶有不同的略微偏離水平的斜度。其原因在于，東西走向的每排二次集中器可經(jīng)由高度不同且沿東西方向傾斜的東西走向的線纜懸掛，從而要求將沿東西走向的一排一次集中器中的每個設(shè)計(jì)成具有不同的光學(xué)表面，使得一次集中器的焦平面的東西走向的傾斜角度與位于它們上方的支承線纜的平均(例如，在一次集中器的整個東西走向?qū)挾壬先∑骄?局部傾斜角大致相同。圖5C(在2D截面)和圖(在3D中)提供了沿東西方向的一系列雙向一次集中器3b的一系列示例性的焦平面22 (這些焦平面22改變其東西走向的斜度，但在南北方向上沒有斜度)。圖5E (在2D截面中)示出了將二次集中器5定位成使得該二次集中器5的接收器引導(dǎo)的焦線60與雙向一次集中器3b的焦線20重合。圖5F(在3D中)示出了將二次集中器5定位成使得該二次集中器5的接收器引導(dǎo)的焦線42與一次集中器的焦線20重合。—次集中器可設(shè)計(jì)成通過利用反射膜和混凝土基部結(jié)構(gòu)而具有高光學(xué)效率和低成本。一次集中器的用于暴露于直接太陽輻射的太陽能效率(該太陽能效率在這里由該一次集中器的光譜反射率決定)例如從約85%變化到約99%，優(yōu)選地從90%變化到97%，更為優(yōu)選地從92%變化到96%。在一些實(shí)施方式中，一次集中器的光譜反射率為約94%。一次集中器的最為暴露的部分是鏡膜，已經(jīng)證明該鏡膜的預(yù)期戶外壽命超過十年；因此，一次集中器可被期望持續(xù)使用至少這段時期而無需嚴(yán)重維修，并且這些維修將主要限制于僅更換或維修反射膜。二次集中器可與每個一次集中器相關(guān)聯(lián)。在一些方案中，每個二次集中器可沿南北走向定向成平行于其對應(yīng)的一次集中器的槽的軸線。在一些實(shí)施方式中，一次集中器的焦線沿東到西的方向移動。隨著太陽在白天期間移動，由每個一次集中器集中的太陽輻射的焦線的當(dāng)前位置沿西到東的方向平移。每個二次集中器的功能是將由一次集中器集中的太陽輻射引導(dǎo)至接收器。圖6A至圖6C示出了來自太陽I的直接太陽輻射2的光學(xué)路徑的示例，以及雙向一次集中器3b和二次集中器5是如何將直接太陽輻射2集中于接收器7并將直接太陽輻射2重新引導(dǎo)至接收器7的。圖6A示出了與一個二次集中器5相關(guān)聯(lián)的一個雙向一次集中器3b。太陽I朝向雙向一次集中器3b引導(dǎo)太陽福射2,在該雙向一次集中器3b處，將一次集中太陽輻射4朝向二次集中器5反射。二次集中器5將一次集中的太陽輻射4作為二次集中的太陽輻射6引導(dǎo)至接收器7。圖6B示出了一系列的雙向一次集中器 3b，這些雙向一次集中器3b均將一次集中的太陽輻射4朝向相應(yīng)的相關(guān)聯(lián)的二次集中器5 引導(dǎo)。二次集中器5又將直接二次集中的太陽輻射6引導(dǎo)至單個接收器7。在替代構(gòu)型中，如圖6C中所示，接收器7接收來自上方的直接二次集中的太陽輻射6。如在該示例中所示，接收器7的吸收區(qū)域可定位于位于地面上方、比二次集中器5的高度低的高度處，使得引導(dǎo)至接收器7的二次集中的太陽輻射6在接收器7的上方以一定角度入射。為了確保將來自每個二次集中器5的二次集中的太陽輻射6向下引導(dǎo)至接收器 7而不受其它二次集中器5的干擾，接收器7可定位得足夠高，并且相鄰的二次集中器5可定位得足夠高并且沿東西方向間隔開。在一個實(shí)施方式中，二次集中器的光學(xué)表面是拋光鋁，帶有多層介電膜保護(hù)層 (該介電材料包括一氧化硅或氟化鎂)，這些介電膜保護(hù)層用于保護(hù)光學(xué)表面。在某些實(shí)施方式中，二次集中器具有兩個光學(xué)表面，這兩個光學(xué)表面中的每一個相當(dāng)于線性光學(xué)集中器，并且這兩個光學(xué)表面中的每一個具有反射元件。在一些實(shí)施方式中，每個二次集中器具有一個光學(xué)表面。在替代實(shí)施方式中，光學(xué)表面具有反射元件和折射元件。在一些實(shí)施方式中，這些光學(xué)表面是純反射的并且在截面中是凹狀的。在其它實(shí)施方式中，光學(xué)表面在截面中是拋物線狀的。帶有一個光學(xué)表面的二次集中器可被稱之為單二次集中器；而帶有兩個光學(xué)表面 (一個將面向東，另一個將面向西)的二次集中器可被稱之為雙二次集中器。二次集中器的光學(xué)表面可在二次集中器的光學(xué)表面將(從一次集中器入射的)一次太陽輻射以該一次太陽輻射來自的相同的大致東向或西向引導(dǎo)返回的情況下被描述成是操作性地反射的；就是說，在光學(xué)表面大致面向東的情況下，操作性地反射的二次集中器將來自東方的輻射引導(dǎo)返回至東方，并且在光學(xué)表面大致面向西的情況下，操作性地反射的二次集中器將來自西方的輻射引導(dǎo)返回至西方。否則，光學(xué)表面可被描述成是操作性地折射的，其中，當(dāng)在光學(xué)表面大致面向東時，操作性地折射的二次集中器將來自東方的輻射引導(dǎo)至西方，并當(dāng)光學(xué)表面大致面向西時，操作性地折射的二次集中器將來自西方的輻射引導(dǎo)至東方。注意，該術(shù)語僅涉及光學(xué)元件的效果；實(shí)際的光學(xué)元件在每個情況下都可將反射部件與折射部件相結(jié)合。在一些實(shí)施方式中，二次集中器具有用于提供豎向標(biāo)高的設(shè)備(例如，升降式二次集中器)。在某些實(shí)施方式中，二次集中器具有用于旋轉(zhuǎn)的設(shè)備(例如，旋轉(zhuǎn)的二次集中器)。如上所述,每個二次集中器可與一次集中器中的一個相關(guān)聯(lián)并懸掛在其上方。在某些實(shí)施方式中，該懸掛利用由支承結(jié)構(gòu)支承的拉伸結(jié)構(gòu)來實(shí)施。拉伸結(jié)構(gòu)例如包括承載張力而沒有實(shí)質(zhì)上的壓力或柔性的元件。在一個示例中，線纜系統(tǒng)可用作拉伸結(jié)構(gòu)，而支承桿用作支承結(jié)構(gòu)。在一些方案中，支承結(jié)構(gòu)包括一個或更多個壓縮的、柔性的，或拉伸子結(jié)構(gòu)的組合。在一些實(shí)施方式中，支承桿和線纜系統(tǒng)包括追蹤設(shè)備(將隨后對其進(jìn)行說明)。 在其它實(shí)施方式中，將二次集中器從拉伸結(jié)構(gòu)上懸下。在一個示例中，存在與東西走向的每排一次集中器相關(guān)聯(lián)的支承線纜。這些支承線纜可平行于東西走向的軸線且垂直于一次集中器中的槽延伸。在這種情況下，支承桿可實(shí)施為豎向結(jié)構(gòu)元件，其目的是用來懸掛支承線纜。支承桿可沿太陽能收集場的東向邊緣和西向邊緣成排設(shè)置。每個支承桿可與東西走向的一排或多排一次集中器相關(guān)聯(lián)并且可支承與這些一次集中器相關(guān)聯(lián)的支承線纜。在一些方案中，用于將支承桿固定到地面中的設(shè)備可包括另外的側(cè)部線纜以提供支承。二次集中器可通過諸如滾子之類的裝置從這些支承線纜上懸下，其中，這些裝置使二次集中器能夠沿東西向軸線自由移動。在其它實(shí)施方式中，存在用于每排一次集中器的兩個至六個、優(yōu)選地為兩個至四個支承桿。二次集中器設(shè)計(jì)圖7A示出了非升降式的、非旋轉(zhuǎn)式的、雙操作性地反射的二次集中器154的示例， 該二次集中器154在本文中被稱之為類型I 二次集中器，其由支承線纜30懸掛。該類型I 二次集中器154可在每側(cè)上以既不允許旋轉(zhuǎn)又不允許升降的方式附接于支承線纜30。在一些方案中，懸掛設(shè)備還可包括用于沿與二次集中器154的縱向軸線(例如，南北向)正交 (例如，從西到東)的方向平移追蹤的設(shè)備。在下述替代實(shí)施方式中存在另外四種類型的二次集中器。類型I 二次集中器154可包括兩個凹狀的槽形反射光學(xué)表面38和39。在其它實(shí)施方式中，類型I 二次集中器154的光學(xué)表面38和39具有平面。類型I 二次集中器154 例如包括面向東的光學(xué)表面38和面向西的光學(xué)表面39。在所示實(shí)施方式中，用于類型I 二次集中器154的支承系統(tǒng)包括固定的支承線纜30 ;附接于支承線纜30的滾輪附接件31 ； 直接附接于類型I 二次集中器154的端部的板32 (例如，盤)；以及平追蹤線纜33，該平移追蹤線纜33用來實(shí)現(xiàn)類型I 二次集中器154的在白天期間的西到東平移追蹤方向。組件 35阻止(例如，通過滾輪附接件31)附接于支承線纜30和類型I 二次集中器154的板32 的旋轉(zhuǎn)和豎向升降。如圖7B至圖7D中所示，示出了二次集中器的三種替代實(shí)施方式升降式、非旋轉(zhuǎn)式的雙操作性地反射的二次集中器，其在本文中被稱之為類型2 二次集中器；旋轉(zhuǎn)式、非升降式的雙操作性地反射的二次集中器，其在本文中被稱之為類型3 二次集中器；以及旋轉(zhuǎn)式、非升降式的單操作性地反射的二次集中器，其在本文中被稱之為類型4 二次集中器。圖7B提供了類型2 二次集中器156及其支承系統(tǒng)(例如，與關(guān)于圖7A中所述的那些相似的支承線纜30、滾輪附接件31、板32、和平移追蹤線纜33)的示例，該類型2 二次集中器156帶有兩個凹狀的槽形反射光學(xué)表面38和39。滾輪附接件31附接有組件36。組件36例如具有用于從板32伸出的銷釘?shù)呢Q向移動的切口。因此，組件36可允許類型2 二次集中器156的自由豎向升降(但不允許旋轉(zhuǎn))。圖7C提供了類型3 二次集中器158及其支承系統(tǒng)(例如，與關(guān)于圖7A所述的那些相似的支承線纜30、滾輪附接件31、板32、和平移追蹤線纜33)的示例，該類型3 二次集中器158帶有兩個凹狀的槽形反射光學(xué)表面38和39。附接于滾輪附接件31的組件37具有可自由旋轉(zhuǎn)的旋鈕，該旋鈕可允許類型3 二次集中器158的旋轉(zhuǎn)(但不允許豎向升降)。圖7D提供了類型4 二次集中器160及其支承系統(tǒng)(例如，與關(guān)于圖7A所述的那些相似的支承線纜30、滾輪附接件31、板32、和平移追蹤線纜33以及與關(guān)于圖7C所述的組件37)的示例，該類型4 二次集中器160帶有一個凹狀的槽形反射光學(xué)表面38。圖7E-7J示出了用于雙二次集中器和單二次集中器的光學(xué)表面一多個設(shè)計(jì)，例如，與關(guān)于圖7A-7D所述的那些二次集中器。光學(xué)表面例如可為鋸齒狀輪廓的并且是操作性地反射的。圖7E-7F例如示出了用于雙二次集中器的光學(xué)表面的設(shè)計(jì)。圖7E (在2D截面中) 提供了諸如分別在圖7A、7B和7C中所示的類型I 二次集中器154、類型2 二次集中器156、 或類型3 二次集中器158之類的用于雙操作性地反射的二次集中器的光學(xué)表面38、39的實(shí)施方式的插圖。兩個光學(xué)表面38、39中的每一個均呈鋸齒狀輪廓并且形成“V”形的總體形狀。圖7F(在2D截面中)提供了諸如分別在圖7A、7B和7C中所示的類型I 二次集中器 154、類型2 二次集中器156、或類型3 二次集中器158之類的用于雙操作性地反射的二次集中器的光學(xué)表面38、39的替代性實(shí)施方式的插圖。兩個光學(xué)表面38、39中的每一個均呈鋸齒狀輪廓并形成“T”形的總體形狀。圖7E-7F中所示的鋸齒狀設(shè)計(jì)的單個齒的數(shù)量、尺寸和位移可根據(jù)方案而改變。 盡管如在每個實(shí)施方式中分別示出的第一光學(xué)表面38和第二光學(xué)表面39的鋸齒狀設(shè)計(jì)看起來似乎大致相同，但在其它方案中，第一光學(xué)表面38可包括與第二光學(xué)表面39的鋸齒狀設(shè)計(jì)不同的鋸齒狀設(shè)計(jì)。圖7G-7J示出了用于諸如關(guān)于圖7D所述的類型4 二次集中器之類的單二次集中器的光學(xué)表面的設(shè)計(jì)。圖7G例如(在2D截面中)提供了用于單操作性地反射的二次集中器的光學(xué)表面38的實(shí)施方式的插圖，該光學(xué)表面呈鋸齒狀輪廓并且形成倒“L”形的總體形狀。圖7H(在2D截面中)提供了用于單二次集中器的操作性地反射的光學(xué)表面的實(shí)施方式的插圖，該光學(xué)表面38呈鋸齒狀輪廓并且與豎向成一定角度。光學(xué)表面38例如具有反射的正面。圖71提供了用于單二次集中器的操作性地反射的光學(xué)表面的替代設(shè)計(jì)，該光學(xué)表面38具有鋸齒狀的輪廓造型并且與豎向成一定角度，這與圖7H中所示的設(shè)計(jì)相似。 然而，圖71的設(shè)計(jì)具有折射的內(nèi)部15和反射的背面16。二次集中器的光學(xué)表面的替代實(shí)施方式僅利用純折射的光學(xué)表面，由此它是操作性地反射的。在某些實(shí)施方式中，二次集中器的光學(xué)表面設(shè)計(jì)成對于大致面向東的表面而言是操作性地折射的。例如，該操作性地折射的面向東的表面可將輻射從東向西引導(dǎo)。反之，如果該操作性地折射的光學(xué)表面大致面向西，則光學(xué)表面可將輻射從西向東引導(dǎo)。如圖7J中 (在2D截面中)所示，單二次集中器(例如，包括折射的內(nèi)部15)的純折射的光學(xué)表面38 具有鋸齒狀的輪廓造型并且與豎向成一定角度。盡管關(guān)于單二次集中器進(jìn)行了描述，但在一些實(shí)施方式中，關(guān)于圖71和圖7J所述的光學(xué)表面選擇方案可實(shí)施在雙二次集中器的光學(xué)表面上。圖7K示出了二次集中器162，該二次集中器162帶有兩個凹狀的槽形反射光學(xué)表面38和39，每端具有附接于一個支承線纜30的兩個滾輪附接件31。二次集中器162也包括與關(guān)于圖7A所述的那些相似的板32和平移追蹤線纜33。圖7L示出了二次集中器164，該二次集中器164帶有兩個凹狀的槽形反射光學(xué)表面38和39，并且每端具有附接于兩個支承線纜30的四個滾輪附接件31。例如，兩個上滾輪附接件31可附接于上支承線纜30，而兩個下滾輪附接件31可附接于下支承線纜30。在一些實(shí)施方式中，二次集中器利用散熱器系統(tǒng)，線性散熱片附著于其背側(cè)上以防止該二次集中器過熱。在某些實(shí)施方式中，二次集中器的反射光學(xué)表面利用拋光鋁，該拋光鋁具有在遠(yuǎn)IR (例如，3000-10000納米)和UV (例如，200-400納米)頻率范圍中的任何金屬的最高已知反射率中的一種。在替代實(shí)施方式中，二次集中器的反射光學(xué)表面根據(jù)待集中的太陽能集中輻射的目標(biāo)頻率范圍來利用不同的覆層。對于近紅外(IR)頻率范圍(例如，700-3000 納米)中的太陽能集中應(yīng)用，可利用由鋁、銀、金、和/或銅構(gòu)成的一個或更多個金屬膜的組合，任選地帶有保護(hù)覆層。對于在VIS (可見)范圍(例如，400-700納米)中的應(yīng)用，一些實(shí)施方式利用鋁、銀、和/或錫，或其組合，任選地帶有保護(hù)覆層。該保護(hù)覆層例如可由多層諸如三氧化二硅(Si2O3)、SiO和/或MgF3之類的介電膜構(gòu)成。二次集中器部署在某些實(shí)施方式中，支承線纜保持成拉緊的使得支承線纜看上去在固定高度處是基本上水平的。這意味著連接于支承線纜的所有一次集中器的焦平面可在平面上方的固定高度處保持成基本上是共面的且是水平的，因而所有一次集中器的焦線在一天的所有時刻中均保持成處于一次集中器上方的基本上固定的距離處。圖8A示出了東西走向的一排類型I 二次集中器154的示例，該類型I 二次集中器154由看上去水平的支承線纜30懸掛， 并通過滾輪附接件31附接以允許協(xié)作的西向東的平移追蹤。在一些實(shí)施方式中，支承線纜不是完全水平的。即使是最強(qiáng)的線纜也將由于重力而略微下垂；特別地，已知的是，在存在重力的情況下，具有相同厚度的線纜下垂以形成懸鏈線，該懸鏈線的曲率和斜率例如可取決于支承線纜的結(jié)構(gòu)特性和施加于支承線纜的力。 該重力引起的懸鏈曲率會是相當(dāng)大的，足以影響光學(xué)設(shè)計(jì)。將支承線纜拉得非常緊以避免對光學(xué)設(shè)計(jì)的這種影響會是不可行或不合算的。圖8B示出了東西走向的一排類型I 二次集中器154，該類型I 二次集中器154由略微下垂以形成懸鏈線的支承線纜30懸掛。此外，支承桿和/或穩(wěn)定線會影響支承線纜的曲率和高度。圖SC示出了東西走向的一排類型I 二次集中器154的示例，該類型I 二次集中器154通過滾輪附接件31由支承線纜30懸掛，并且支承線纜30上的額外的附接旁線41用于減少支承線纜由于平移風(fēng)力產(chǎn)生的位移。在一些方案中，旁線41具有使支承線纜相對于水平略微豎向移位的副作用。 此外，支承桿和/或穩(wěn)定線可任選地提供用于有意引起高度沿著這些東西走向的支承線纜 30的長度的變化的裝置，以便能夠改變將集中太陽輻射在由西向東追蹤期間從二次集中器 154引導(dǎo)至接收器的方向角。這又會影響一次集中器的光學(xué)表面的設(shè)計(jì)，該一次集中器可沿東西軸線傾斜以確保其焦平面的斜度與支承線纜的位于其上方的部段的斜度相一致。在一些實(shí)施方式中，改變東西走向的支承線纜的曲率和高度(例如，經(jīng)由支承桿和/或穩(wěn)定線)通過引起高度沿著這些東西走向的支承線纜的長度的變化(例如，支承線纜的高度在收集場的極東側(cè)和極西側(cè)上是較低的)提供了取決于東西位置X的豎向追蹤變化。這可例如用于改變將集中太陽輻射在東西走向的追蹤期間從二次集中器引導(dǎo)至接收器的角度。下面關(guān)于圖17B-17E提供示例。支承線纜的高度變化會影響一次集中器的光學(xué)表面的設(shè)計(jì)，該一次集中器提供了其焦平面的東西斜度，其焦平面的該東西斜度與其支承線纜的東西斜度大致相同。在一些實(shí)施方式中，南北走向的一排二次集中器可沿其縱向軸線接合以允許協(xié)作的平移追蹤。在一些實(shí)施方式中，一排二次集中器可沿其縱向軸線接合以允許協(xié)作的旋轉(zhuǎn)追蹤。在其它實(shí)施方式中，一排二次集中器可沿其縱向軸線接合以允許協(xié)作的平移追蹤和旋轉(zhuǎn)追蹤。在某些實(shí)施方式中，由線纜以既不允許旋轉(zhuǎn)移動又不允許升降移動的方式懸掛的連結(jié)的南北走向的一排二次集中器可沿其縱向軸線連結(jié)以允許協(xié)作的東西走向的平移追蹤。在一些實(shí)施方式中，由水平線纜懸掛的連結(jié)的南北走向的一排類型2 二次集中器可以允許升降但不允許旋轉(zhuǎn)的方式附接并且沿其縱向軸線連結(jié)以允許協(xié)作的追蹤。在其它實(shí)施方式中，由水平線纜懸掛的連結(jié)的南北走向的一排類型I二次集中器可以允許旋轉(zhuǎn)但不允許升降的方式附接并且沿其縱向軸線連結(jié)以允許協(xié)作的追蹤。圖9示出了帶有相關(guān)聯(lián)的二次集中器的雙向一次集中器的太陽能收集場。如所示，二次集中器經(jīng)由支承線纜30和支承桿受到支承。籠統(tǒng)地，這批二次集中器根據(jù)太陽能收集場的幾何形狀而定位，使得它們可將集中太陽輻射引導(dǎo)至一個或更多個接收器而不會彼此干擾。如圖10中所示，對于第一二次集中器的光學(xué)表面38a的給定東西位置X，Ψ = Ψ (x)為在不存在干擾的情況下可將集中太陽輻射沿東西方向從二次集中器引導(dǎo)至接收器的豎向中線的偏離水平的豎向角度50。觀察到第一二次集中器與在東西方向上鄰近的二次集中器之間的距離(如由第二光學(xué)表面38b 所示)為w，其中，w是每個一次集中器的東西走向的寬度51。V為每個二次集中器的最大豎向尺寸52。tan(V (x))由v/w標(biāo)定下限，由此Ψ (x)由arctan(v/w)標(biāo)定下限。一次集中器集中進(jìn)入二次集中器的一次集中的太陽輻射相當(dāng)大的倍數(shù)，例如10 至30、優(yōu)選地為15至25倍。因此，二次集中器的光學(xué)設(shè)計(jì)可考慮光學(xué)強(qiáng)度的對應(yīng)增量。 特別地，二次集中器的光學(xué)表面可設(shè)計(jì)成能夠維持高熱通量。每個二次集中器的光學(xué)表面可由高度反射的金屬片構(gòu)成。二次集中器的光學(xué)表面例如可由鋁制成，該鋁的高熔點(diǎn)為660. 32°C，是相對廉價的，具有相對低的密度(2. 70g/cm3)，并可拋光至光譜反射率為約 75-99%、優(yōu)選地為85-97%、更優(yōu)選地為90_95%。在某些實(shí)施方式中，二次集中器的光譜反射率為約90%。二次集中器的光學(xué)表面的保護(hù)覆層可包括多層介電膜保護(hù)層。二次集中器設(shè)計(jì)中的天氣恢復(fù)力圖11A-11D和圖12A-12D示出了為了天氣恢復(fù)力而改變的二次集中器的多個實(shí)施方式。如所示的二次集中器例如可為典型使用而打開或?yàn)楸Ｗo(hù)其免受惡劣天氣狀況的影響而關(guān)閉。圖IlA(打開位置)和圖IlB(關(guān)閉位置)(在2D截面中)示出了單二次集中器的替代實(shí)施方式，該單二次集中器帶有裝配有樞軸53的單個凹狀的槽形光學(xué)表面38，使單二次集中器能夠被折疊到保護(hù)性的抓斗位置中。在其它實(shí)施方式中，兩個或更多個樞軸53可沿光學(xué)表面38定位。圖IlC(打開位置)和圖IlD(關(guān)閉位置)(在2D截面中)示出了單二次集中器的替代實(shí)施方式，該單二次集中器帶有能夠利用樞軸53被折疊到保護(hù)位置中的一個光學(xué)表面38。光學(xué)表面38如所不是鋸齒狀輪廓的并相對于豎向成一定角度。在其它實(shí)施方式中，單二次集中器可裝配有兩個或更多個樞軸以使單二次集中器能夠成倍地折疊到保護(hù)位置中。圖12A(打開位置)和圖12B(關(guān)閉位置)(在2D截面中)示出了雙二次集中器的替代實(shí)施方式，該雙二次集中器帶有兩個凹狀的槽形光學(xué)表面39、39和樞軸53，從而使雙二次集中器能夠被折疊到保護(hù)性的抓斗位置中。在其它方案中，雙二次集中器可包括兩個或更多個樞軸53以使其能夠成倍地折疊到保護(hù)位置中。圖12C(打開位置)和圖12D(關(guān)閉位置)(在2D截面中)示出了雙二次集中器的替代實(shí)施方式，該雙二次集中器帶有鋸齒狀輪廓的并形成V形的兩個光學(xué)表面38、39。該雙二次集中器如所示裝配有樞軸53以允許其能夠被折疊到保護(hù)位置中。在其它方案中，雙二次集中器可包括兩個或更多個樞軸53以使其能夠被成倍地折疊到保護(hù)位置中。在一些實(shí)施方式中，結(jié)構(gòu)支承構(gòu)件可附著于二次集中器的背側(cè)以獲得風(fēng)中的穩(wěn)定性。在替代實(shí)施方式中，太陽能集中系統(tǒng)包括用于保護(hù)其免受惡劣天氣影響的設(shè)備，例如用于將二次集中器降低到地面上的保護(hù)位置的設(shè)備。二次集中器通常比一次集中器更為復(fù)雜，但二次集中器也通常比一次集中器小得多且輕得多(例如，由于一次集中器的太陽能的初始集中)。當(dāng)分配給每個二次集中器服務(wù)的一次集中器的大得多的區(qū)域時，二次集中器通常是尺寸適度的。二次集中器的鋁質(zhì)光學(xué)表面的反射率可為約90%，從而將高太陽能效率給予二次集中器。在某些實(shí)施方式中，每個二次集中器具有一個或兩個截面呈凹形的具有三維凹狀的槽形反射光學(xué)表面。在替代實(shí)施方式中，二次集中器包括折射元件以及反射元件并且截面呈鋸齒狀。在其它實(shí)施方式中，二次集中器的截面呈拋物線狀。這些光學(xué)表面中的每一個可用作線性集中器。就是說，光學(xué)表面可將平行入射的輻射聚集成線。二次集中器的光學(xué)表面的(接收器引導(dǎo)的)焦線例如為假象線，在該假象線處，從接收器發(fā)射的平行光線會被二次集中器的光學(xué)表面聚集。主要根據(jù)線性光學(xué)系統(tǒng)可逆性，這意味著將以任意角度離開二次集中器的(接收器引導(dǎo)的)焦線的輻射引導(dǎo)至接收器。在太陽日的任何給定時刻，二次集中器優(yōu)選地定位成使得其(接收器引導(dǎo)的)焦線與相關(guān)聯(lián)的一次集中器的焦線重合。二次集中器定位圖13A(在2D截面中)和圖13B (在3D中)一起示出了二次集中器5的示例性定位，使得二次集中器5的(接收器引導(dǎo)的)焦線與雙向一次集中器3b的焦線重合。東西走向的支承線纜可以不是絕對水平的，使得懸掛在支承線纜上的東西走向的每排二次集中器均可以在位于一次集中器上方的高度方面發(fā)生改變。這會影響一次集中器的光學(xué)表面的設(shè)計(jì)。例如，如圖13C中所示，雙向一次集中器3b的焦平面可具有與位于其上方的支承線纜的局部斜度近似的東西走向的斜度，即使在雙向集中器3b不具有南北走向的斜度的情況下亦是如此。在一些實(shí)施方式中，東西走向的支承線纜中的每一個在形狀上是基本相同的。這會影響一次集中的光學(xué)表面的設(shè)計(jì)。在具體示例中，具有相同的東西走向位置的每對一次集中器將具有共面的焦平面，并且因此這些一次集中器可具有相同形狀的光學(xué)表面。在某些實(shí)施方式中，雙向一次集中器3b的焦線平行于雙向一次集中器3b的表面的上部分，并沿南北走向延伸?？紤]如下單個圓筒形的二次集中器該二次集中器以其(接收器引導(dǎo)的)焦線與雙向一次集中器3b的焦線重合的方式從西向東追蹤。延長焦線為在收集場的上方使焦線段南北延伸的線。在白天，雙向一次集中器3b的延長焦線大致從西向東移動。圖14A-C中的插圖一起在2D截面中示出了雙向一次集中器3b的延長焦線在白天的多種示例性位置。二次集中器的面向東的光學(xué)表面38在一天中的所有時刻中在時刻之前自主地集中一次集中的太陽輻射4，并且二次集中器的面向西的光學(xué)表面39在一天的所有時刻中在時刻1之前自主地集中一次集中的太陽輻射4。這使得二次集中器的一些光學(xué)表面38、 39能夠在這兩個(早和晚)時期期間接收并集中來自雙向一次集中器3b的所有一次集中的太陽輻射4。te為二次集中器的面向東的光學(xué)表面39接收來自雙向一次集中器3b的所有一次集中的太陽輻射時的最晚時刻。在開始時刻h與該時刻之間，來自雙向一次集中器3b 的所有一次集中的太陽輻射4被集中至(并具有直接未受干擾的路徑以通向)二次集中器的面向東的光學(xué)表面38。如圖14A中所示，焦線在最早時刻te的位置61示出了當(dāng)二次集中器的面向東的光學(xué)表面38接收來自雙向一次集中器3b的所有一次集中的太陽輻射4時的時刻點(diǎn)。同樣，tw為二次集中器的面向西的光學(xué)表面39接收來自雙向一次集中器3b的所有一次集中的太陽輻射4時的最早時刻。在時刻tw與結(jié)束時刻t3之間，來自雙向一次集中器3b的所有一次集中的太陽輻射4被集中至(并具有直接未受干擾的路徑以通向)二次集中器的面向西的光學(xué)表面39。如圖14B中所示，焦線在最早時刻tw的位置63示出了當(dāng)二次集中器的面向西的光學(xué)表面39接收來自雙向一次集中器3b的所有一次集中的太陽輻射4時的時刻點(diǎn)。tm = (te+tw)/2為從te到tw的時期的中間。圖14C示出了(在2D截面中)二次集中器在時刻&、1和tw的位置的組合插圖，其中，焦線在二次集中器的面向東的光學(xué)表面 38接收來自雙向一次集中器3b的所有一次集中的太陽輻射4時的最晚時刻％處于位置 61，焦線在處于時刻&與tw中間的時刻tn處于位置62，而焦線在二次集中器的面向西的光學(xué)表面39接收來自雙向一次集中器3b的所有一次集中的太陽輻射4的最早時刻tw處于位置63。圖15A-1 在2D截面中示出了用于定位二次集中器中的一個的示例性日常方案。 每個附圖中的視圖僅示出了二次集中器的光學(xué)表面38，該二次集中器的光學(xué)表面38當(dāng)前用于將來自雙向一次集中器3b的一次太陽輻射引導(dǎo)至接收器7中的一個。這是有效光學(xué)表面。在每個附圖中還示出了雙向一次集中器3b和一次集中的太陽輻射4。圖15A在2D截面中示出了當(dāng)二次集中器的有效光學(xué)表面38面向東時的日常追蹤的開始時刻注意，在&與1之間的時刻，將來自雙向一次集中器3b的一次集中的太陽輻射4 中的一些從西向東引導(dǎo)，并且將其中一些從東向西引導(dǎo)。在一些實(shí)施方式中，在一天期間的某個時期，太陽能集中系統(tǒng)執(zhí)行二次集中器的東西轉(zhuǎn)換，其中，二次集中器的當(dāng)前有效光學(xué)表面從大致面向東的光學(xué)表面轉(zhuǎn)換至大致面向西的光學(xué)表面。在替代實(shí)施方式中，有效光學(xué)表面在兩個相應(yīng)的時期中可以是相同的但被重新定向。開始東西轉(zhuǎn)換的時刻^為遠(yuǎn)位于開始時刻tQ之后且(恰好)在時刻tm之前的時刻；同樣，結(jié)束東西轉(zhuǎn)換的時刻〖2為(恰好) 位于乜之后并遠(yuǎn)處于結(jié)束時刻t3之前的時刻,所以tm = Ujt2)/2(例如,使t2 = 21^-t)。 圖15B和圖15C例如可看作為在2D截面中示出了東西轉(zhuǎn)換。圖15B示出了東西轉(zhuǎn)換在二次集中器的有效光學(xué)表面38大致面向東并且二次集中器的延長焦線71剛好在雙向一次集中器3b的中間上方的西部時的時刻h的開始。圖15C在2D截面中示出了東西轉(zhuǎn)換在二次集中器的有效光學(xué)表面39大致面向西并且二次集中器的延長焦線72剛好在雙向一次集中器3b的中間上方的東部時的時刻t2的結(jié)束。圖I 在2D截面中示出了日常追蹤的在二次集中器的有效光學(xué)表面39面向西時的結(jié)束時刻t3。
二次集中器的追蹤在時間進(jìn)程中的日常方案在圖15A (開始時刻tj、圖15B (東西轉(zhuǎn)換的開始時刻^、圖15C (東西轉(zhuǎn)換的結(jié)束時刻12)和圖15D (當(dāng)日時刻t3的結(jié)束)中所示的插圖中給出。在太陽日結(jié)束之后，追蹤運(yùn)動可顛倒從而使二次集中器能夠被重新定位至白天開始位置(例如，圖15A中所示位置)。如果二次集中器在tw與te之間的時刻不能捕獲一次集中太陽輻射4并將一次集中太陽輻射4進(jìn)一步引導(dǎo)至接收器7，則將會存在來自雙向一次集中器3b的集中太陽輻射的一些泄露損失，但在1之間且在之后不會存在這種損失。在某些實(shí)施方式中，太陽能集中系統(tǒng)通過將一次集中器焦線的高度與雙向一次集中器3b的東西走向?qū)挾鹊谋嚷首畲蠡鴮⑿孤稉p失減至最低程度。這例如可工作以在會存在泄露損失時將tw與之間的持續(xù)時間減至最小。在其它實(shí)施方式中，太陽能集中系統(tǒng)可工作以通過構(gòu)建雙向一次集中器 3b而將泄露損失減至最小，使得在太陽正午時，雙向一次集中器3b的延長焦線盡可能遠(yuǎn)至雙向一次集中器3b的中央的東側(cè)或西側(cè)。這意味著例如雙向一次集中器3b的焦平面同樣向東或向西傾斜，這也會使得在雙向一次集中器3b的上方以相似的角度傾斜支承線纜成為必要(這是因?yàn)榻蛊矫娴臇|西走向的斜度和支承線纜的對應(yīng)部分可能是相似的以使一次集中器的焦線和二次集中器的焦線能夠重合)。這例如確保了 tw與之間的時間間隔能夠移動遠(yuǎn)離太陽正午，該太陽正午是直接太陽輻射最強(qiáng)的時期。在某些實(shí)施方式中，集中系統(tǒng)包括一次集中器和二次集中器，并且追蹤裝置的幾何形狀可被概括如下(a)在任意給定時刻，南北走向的一排一次集中器具有單個延長焦線，并且在整個一天當(dāng)中，該延長焦線從西向東移動。(b) 二次集中器的目前有效面基本上面向來自一次集中器的一次集中的輻射，并且(C) 二次集中器的目前有效面的(接收器引導(dǎo)的)焦平面與一次集中器的焦線基本上重合。在一些方案中，集中系統(tǒng)包括追蹤系統(tǒng)、任選地包括控制系統(tǒng)以提供集中系統(tǒng)的諸如二次集中器和接收器之類的多種元件的定位，以提高太陽輻射在太陽日期間的收集效率。例如，追蹤系統(tǒng)可定位并定向二次集中器以通過將每個二次集中器的有效光學(xué)表面排列成最為接近于每個相應(yīng)的一次集中器的焦線，來提高由接收器進(jìn)行的太陽輻射收集的效率。同樣，在另一示例中，追蹤系統(tǒng)可調(diào)節(jié)每個二次集中器的定位，以將由二次集中器反射的二次集中的輻射基本上瞄準(zhǔn)中央接收器。在一些實(shí)施方式中，追蹤系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)確定調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)和信號定位裝置，例如馬達(dá)和致動器，以精細(xì)調(diào)節(jié)多種系統(tǒng)元件的定位。在一些示例中，控制系統(tǒng)可發(fā)出控制信號以引起對于二次集中器、中央接收器、或諸如用于懸掛二次集中器的懸掛線纜之類的張緊結(jié)構(gòu)的部件的定位進(jìn)行的調(diào)節(jié)。該控制信號取決于用在具體系統(tǒng)中的馬達(dá)和致動器的類型而可以是數(shù)字的或模擬的。在一些實(shí)施方式中，追蹤系統(tǒng)包括帶有內(nèi)部時鐘和一組預(yù)計(jì)算的馬達(dá)控制參數(shù)的開環(huán)控制系統(tǒng)。例如，基于一覽表，在整個太陽日中的特定時刻，該開環(huán)控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)太陽能集中器系統(tǒng)的一個或多個元件的重新定位。在一些方案中，參數(shù)表可包括基于該年的天數(shù)的變量。在一些方案中，從參數(shù)表獲取的信息可用于基于系統(tǒng)設(shè)置來計(jì)算調(diào)節(jié)量。例如，可基于太陽能集中器系統(tǒng)的具體地理位置(例如，維度、經(jīng)度、GPS坐標(biāo)、高度等)改變定位調(diào)節(jié)。在其它實(shí)施方式中，追蹤系統(tǒng)可與依賴于預(yù)先推導(dǎo)計(jì)算的(例如，基于天文等式) 以及外部的監(jiān)控裝置的閉環(huán)控制系統(tǒng)一起起作用。該外部監(jiān)控裝置例如可包括一個或更多個檢測影響太陽能集中器系統(tǒng)的當(dāng)前狀況的傳感器。在一些示例中，該外部監(jiān)控裝置可檢測引導(dǎo)至中央接收器的太陽能的量(例如，利用一個或更多個太陽能傳感器)、外部溫度 (例如，如由設(shè)置在太陽能集中器系統(tǒng)上的一個或更多個溫度計(jì)所測量)、風(fēng)速和風(fēng)向(例如，利用設(shè)置于太陽能集中器系統(tǒng)上的一個或更多個位置處的風(fēng)速指示器)，或太陽輻射強(qiáng)度和太陽輻射方向(例如，如由設(shè)置在太陽能集中器系統(tǒng)上的一個或更多個方向感光器所確定)。在一些方案中，閉環(huán)控制系統(tǒng)包括與這些監(jiān)控值中的一個或更多個相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)一覽表。例如，基于特定的風(fēng)速方向，該閉環(huán)控制系統(tǒng)可以確定對于一個或更多個太陽能集中器的定位進(jìn)行的調(diào)節(jié)會是可行的。在一些方案中，一旦獲得這種確定，該控制系統(tǒng)就采用后處理來確定適當(dāng)?shù)目刂菩盘栆杂糜诓倏v系統(tǒng)元件(例如，致動器、馬達(dá)等)。在替代實(shí)施方式中，追蹤和控制系統(tǒng)可自主地監(jiān)控由太陽能集中器系統(tǒng)的多種元件接收的太陽輻射。例如，基于太陽的測量到的位置和強(qiáng)度，追蹤和控制系統(tǒng)可自動調(diào)節(jié)太陽能集中器系統(tǒng)的多種元件的定位以使集中的太陽輻射能的收集最優(yōu)化。在一些方案中，追S示和控制系統(tǒng)定期地對太陽能集中器系統(tǒng)的個或更多個兀件進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，可結(jié)合內(nèi)部時鐘來使用計(jì)時器以確定可調(diào)節(jié)太陽能集中器系統(tǒng)的元件的位置所依據(jù)的方案。在其它方案中，追蹤和控制系統(tǒng)例如通過控制信號向適當(dāng)?shù)鸟R達(dá)和致動器提供重新調(diào)節(jié)以定位和定向二次集中器，從而使太陽能集中器系統(tǒng)能夠動態(tài)地補(bǔ)償監(jiān)控到的狀況的變化，以使引導(dǎo)至中央接收器的太陽能最優(yōu)化。在一些實(shí)施方式中，在閉環(huán)系統(tǒng)中，可由常規(guī)的閉環(huán)控制理論方法來提供反饋控制，該常規(guī)的閉環(huán)控制理論方法例如基于誤差信號、測量到的輸出、和所需輸出的組合來確定太陽能集中器系統(tǒng)的動態(tài)控制。反饋控制理論方法的示例包括比例積分導(dǎo)數(shù)(PID)機(jī)構(gòu)，該比例積分導(dǎo)數(shù)(PID)機(jī)構(gòu)通過積分計(jì)算來確定輸出；以及時域機(jī)構(gòu)，該時域機(jī)理對狀態(tài)空間中的問題建模并求解模擬物理系統(tǒng)的一階微分方程。在一些實(shí)施方式中，一次集中器與二次集中器之間的關(guān)系可通過帶有可能的一些形式的豎向或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的二次集中器的由西向東的平移追蹤來獲得，以在平移追蹤期間提供對于接收器的豎向角度變化的補(bǔ)償，以及用于前述東西轉(zhuǎn)換的一些類型的機(jī)構(gòu)。在某些實(shí)施方式中，南北走向的每排二次集中器的平移運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動可以是基本上相同的，所以南北走向的每排二次集中器被連結(jié)在一起并在共用的軸線上移動。在不旋轉(zhuǎn)二次集中器的情況下，追蹤設(shè)備的一些實(shí)施方式僅提供平移追蹤。東西走向的轉(zhuǎn)換例如可僅通過從二次集中器的大致面向東的部分移動至大致面向西的另一部分來實(shí)現(xiàn)。在一些實(shí)施方式中，二次集中器設(shè)置成與接收器相距相當(dāng)大的距離，所以二次集中器的短的日常平移運(yùn)動不可能顯著影響從二次集中器至每個接收器的方向角。太陽能集中領(lǐng)域的某些實(shí)施方式利用類型I 二次集中器，該類型I 二次集中器是非旋轉(zhuǎn)、非升降式的雙二次集中器。該雙二次集中器例如具有兩個反射光學(xué)表面，該兩個反射光學(xué)表面設(shè)置成分別大致面向東和西。從一天的開始，直到東西走向的轉(zhuǎn)換開始，可利用面向東的光學(xué)表面，并且在已經(jīng)執(zhí)行完東西走向的轉(zhuǎn)換之后，可略微向西移動二次集中器 (例如，通過暫時提高由西向東平移追蹤運(yùn)動的速率)以將入射的一次集中的太陽輻射從東側(cè)光學(xué)表面轉(zhuǎn)換至西側(cè)光學(xué)表面。追蹤設(shè)備I:非旋轉(zhuǎn)、非升降式的雙二次集中器在一些實(shí)施方式中，二次集中器通過由西向東的平移運(yùn)動來追蹤，如圖16A-16D 中所示。圖16A示出了處于日常追蹤的開始時刻h的追蹤設(shè)備1，圖16B示出了處于時刻 h的追蹤設(shè)備1，圖16C示出了處于時刻七2的追蹤設(shè)備1，并且圖16D示出了處于日常追蹤的結(jié)束時刻t3的追蹤設(shè)備I。在從h到h的時間間隔期間，如圖16A和圖16B所示，從西到東以固定速率平移地追蹤雙二次集中器，使得在該時期期間的所有時刻中，雙二次集中器的東側(cè)光學(xué)表面38設(shè)置成使得其(東側(cè))(接收器引導(dǎo)的)焦線70與雙向一次集中器 3b的焦線基本上重合，使得東側(cè)光學(xué)表面38進(jìn)一步集中來自雙向一次集中器3b的入射的一次集中的輻射4并將該輻射4引導(dǎo)至東側(cè)接收器7。在從h到t2的東西轉(zhuǎn)換時間間隔期間，如圖16B和圖16C所示，提高了從西到東的平移追蹤運(yùn)動的速率，以使得雙二次集中器向西移動。該提高的速率被設(shè)定成使得在時刻t2時，雙二次集中器的西側(cè)光學(xué)表面39設(shè)置成使得其(西側(cè))(接收器引導(dǎo)的)焦線72與雙向一次集中器3b的焦線重合。在從t2到 t3的時間間隔期間，如圖16C和圖16D所示，雙二次集中器被再次以固定的速率從西到東平移地追蹤，使得基本上在該時期期間的所有時刻中，雙二次集中器的西側(cè)光學(xué)表面39設(shè)置成使得其(西側(cè))(接收器引導(dǎo)的)焦線72與雙向一次集中器3b的焦線重合，并且由此， 該雙二次集中器進(jìn)一步集中來自雙向一次集中器3b的入射的一次集中的輻射4并將該輻射4引導(dǎo)至西側(cè)接收器7。在太陽日結(jié)束之后，將該追蹤運(yùn)動顛倒成以使二次集中器能夠被重新設(shè)置至白天開始位置(例如，如圖16A中所示)。由溫度和風(fēng)的變化而造成的動態(tài)效應(yīng)可導(dǎo)致二次集中器和它們的支承線纜和支承柱的豎向和旋轉(zhuǎn)擺動以及沿著支承線纜的長度的橫向運(yùn)動。在一些實(shí)施方式中，為了補(bǔ)償這些動態(tài)運(yùn)動，存在用于實(shí)現(xiàn)可包括二次集中器追蹤修正和線纜張力修正在內(nèi)的多種修正的開環(huán)控制系統(tǒng)。每個修正例如可基于以下可觀察量中的一個或更多個可觀察量風(fēng)量、 風(fēng)向、溫度、太陽強(qiáng)度和太陽角。在太陽日的某些時期(例如，早和晚)期間，二次集中器的軸外像差可加寬聚焦于該接收器的線，從而降低該系統(tǒng)的性能。在某些實(shí)施方式中，設(shè)置有用于減小二次集中器的軸外像差、包括使在位于一次集中器的上方的二次集中器的高度優(yōu)化、以及使二次集中器的孔寬優(yōu)化的裝置。在某些實(shí)施方式中，設(shè)置了用于例如通過加寬吸收區(qū)域或通過水平面的范圍外的運(yùn)動來補(bǔ)償二次集中器的軸外像差的裝置。在某些實(shí)施方式中，將由一次集中器和二次集中器集中的太陽輻射引導(dǎo)至一個或更多個接收器。在某些實(shí)施方式中，存在收集集中的太陽輻射的兩個接收器，一個位于收集場的東側(cè)，一個位于收集場的西側(cè)。在一些實(shí)施方式中，位于西側(cè)的接收器主要在AM中(太陽正午之前)接收集中的太陽輻射，位于東側(cè)的接收器主要在PM中(太陽正午之后)接收集中的太陽輻射。接收器的光學(xué)表面用作吸收區(qū)域，其吸收從二次集中器入射的集中的太陽輻射。 在某些實(shí)施方式中，每個接收器的吸收區(qū)域是矩形的，沿南北走向延伸。在一些實(shí)施方式中，接收器中的每個的吸收區(qū)域設(shè)置于位于地面上方的比二次集中器在地面上方的高度大的高度處，使得引導(dǎo)至接收器的集中的太陽輻射從接收器的下方以一定角度入射。為了確保將來自每個二次集中器的集中的太陽輻射向上引導(dǎo)至接收器中的一個而不會干擾其它二次集中器，在一些方案中，接收器設(shè)置得足夠高并且連續(xù)的二次集中器在東西方向上是足夠分離開的。接收器可包括用于運(yùn)送和至少臨時存儲吸收到的太陽能的介質(zhì)。在一些實(shí)施方式中，儲能介質(zhì)是體積大的儲熱器介質(zhì)，諸如液體硫磺、熔鹽(例如，硝酸鉀熔鹽，其為約60% 的硝酸鈉和約40%的硝酸鉀)、氟化鹽、和/或礦物油(例如，多氯聯(lián)苯VP-I合成油)。在替代實(shí)施方式中，儲能介質(zhì)包括相變存儲介質(zhì)(例如水與蒸汽之間的往來變化、或熔鹽和固化鹽)。每個接收器具有結(jié)構(gòu)外殼。接收器的結(jié)構(gòu)外殼用作支承和保護(hù)接收器的其它部分。在某些實(shí)施方式中，在接收器中的每個的吸收區(qū)域內(nèi)設(shè)置有沿南北走向延伸的一批線性排列的接收器管。在接收器管中的每一個內(nèi)，例如設(shè)置有包含用于儲熱的材料的金屬管(例如，體積大的儲熱材料或相變儲熱材料)。在一些方案中，環(huán)繞內(nèi)部金屬管的是提供絕緣的真空間隙。在一些實(shí)施方式中，在每個接收器管的外部上的是帶有輻射吸收率高和發(fā)射率低的抗反射、抗磨損覆層的硼硅玻璃管。該硼硅玻璃例如提供了與熔化金屬相同的膨脹系數(shù)。該外部可使高比例的太陽輻射能夠滲透至接收器的內(nèi)部金屬管并加熱接收器內(nèi)的傳熱材料。例如，諸如由新墨西哥(_州的阿爾伯克基(Albuquerque)市的SCHOTT 太陽公司(SCHOTT Solar)制造的SHOTT PTR 70接收器之類的當(dāng)前接收器技術(shù)使得吸收率能夠超過95%并且發(fā)射率能夠小于10%。在一年當(dāng)中，太陽的南北走向角從其晝夜平分點(diǎn)位置南北偏移例如在美國西南中約23. 5度。因此，集中在接收器上的太陽輻射的南北位置可在一年當(dāng)中改變。在某些實(shí)施方式中，接收器是固定的，但其吸收區(qū)域在南北方向上是足夠長的以包括在一年當(dāng)中從其引導(dǎo)集中的太陽輻射的整個位置范圍。這例如可確保接收器能夠在一年當(dāng)中收集集中的太陽輻射。在一些實(shí)施方式中，二次集中器僅具有一個光學(xué)表面，并且該二次集中器通過在一天中的一些時期對在基本上面向東到基本上面向西的定向中做出改變來實(shí)現(xiàn)東西走向的轉(zhuǎn)換。在某些實(shí)施方式中，將所有集中的輻射朝向一個中央接收器引導(dǎo)。在替代實(shí)施方式中，用于在二次集中器的平移運(yùn)動期間對于Ψ (從水平到接收器的豎向角度)的變化進(jìn)行的補(bǔ)償通過將Ψ計(jì)算為可將輻射不受干擾地從二次集中器引導(dǎo)至接收器的相對于水平的最小豎向角度。回想如就圖10所述，Ψ被定義為二次集中器到接收器7的中線的相對于水平的豎向角度50?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)而參照圖17A，如果R為接收器91的位于二次集中器的光學(xué)表面38上方的高度，并且D為二次集中器的光學(xué)表面38與接收器7之間的水平距離92，則tan ( Ψ) = R/D,因此，Ψ = arctan(R/D)。觀察到，Ψ對于南北走向的每排一次集中器而言是恒定的，但會沿著東西走向的每排一次集中器變化。特別地，Ψ隨著二次集中器的光學(xué)表面38 距當(dāng)前使用的接收器7的距離減小。在開始時刻V Ψ具有朝向東側(cè)接收器7引導(dǎo)的集中的太陽輻射的初始相對較小的角度Ψ()。在時刻&，集中的太陽輻射以較高的角度V1被朝向東側(cè)接收器7引導(dǎo)。在時刻t2，集中的太陽輻射以重置的角度Ψ2被朝向西側(cè)接收器7引導(dǎo)。在結(jié)束時刻t3，太陽輻射以稍小的角度Ψ3被朝向西側(cè)接收器7引導(dǎo)。進(jìn)一步注意的是，角度Ψ是大致在太陽能收集場的中間中的南北走向的一排的最小角度。同樣回想就圖10所述，為了(從二次集中器至接收器引導(dǎo)的)集中的輻射的引導(dǎo)路徑可避免受到其它二次集中器的干擾，角度Ψ應(yīng)當(dāng)大于arctan (v/w)，式中，V為二次集中器的寬度，而w為一次集中器的東西走向的寬度。這提供了角度Ψ可具有的值的最小絕對值。跟蹤設(shè)備2 :雙反射二次集中器的豎向跟蹤在某些實(shí)施方式中，二次集中器的豎向平移可用于改變集中的輻射到接收器的引導(dǎo)，由此提供了一種用于在從西向東的平移追蹤期間改變朝向接收器的角度Ψ的設(shè)備。圖 17B-17E示出了一天之中的示例性的不同時刻，示出了雙二次集中器的有效光學(xué)表面38、 39的豎向位置93，該豎向位置93用于補(bǔ)償由于在向東的平移運(yùn)動期間的角度Ψ的改變而引起的二次集中器的旋轉(zhuǎn)。二次集中器的這些定期的豎向平移例如可用于提高其性能。如所示，在東西走向的轉(zhuǎn)換之前，以漸增的斜度接收被朝向東側(cè)接收器7引導(dǎo)的二次集中的太陽輻射6。相反，在東西走向的轉(zhuǎn)換之后，以漸減的斜度接收被朝向西側(cè)接收器7引導(dǎo)的二次集中的太陽輻射6。為了簡便起見，附圖僅示出了二次集中器的當(dāng)前有效的光學(xué)表面 38、39，并且由此看上去似乎僅為單二次集中器，盡管相同的光學(xué)原理同樣適用于雙二次集中器的情況。圖17B示出了在開始時刻&的第一位置，即初始略微升高的豎向位置93y(l，以確保將二次集中的太陽輻射6以初始相對小的角度50 Ψ0朝向左側(cè)接收器7引導(dǎo)。圖17C示出了在時刻h的第二位置，即進(jìn)一步升高的豎向位置93yi，以確保將二次集中的太陽輻射6 以較高的角度50 Ψ!朝向東側(cè)接收器7引導(dǎo)。由于二次集中器已向東移動成略微靠近東側(cè)接收器7，因此，提高了豎向位置93y并增大了角度50 Ψ。圖17D示出了在時刻t2的第三位置，即重置的升高的豎向位置93y2，以確保將二次集中的太陽輻射6以重置的角度50 V2 朝向西側(cè)接收器7引導(dǎo)。豎向位置93y和角度50Ψ的重置例如由于東西走向的轉(zhuǎn)換引起。 圖17E示出在結(jié)束時刻t3的第四位置，即降低的豎向位置93y3，以確保將二次集中的太陽輻射6以減小的角度50 11/3朝向西側(cè)接收器7引導(dǎo)。由于二次集中器已經(jīng)移動略微進(jìn)一步遠(yuǎn)離西側(cè)接收器7，因此，降低了豎向位置93y并減小了角度50 Ψ。圖17F提供了日常的水平和豎向追蹤運(yùn)動的概要綜合，其中，將旋轉(zhuǎn)的雙二次集中器的在一天之內(nèi)的位置綜合到了一幅附圖中。豎向位置93y在一天之內(nèi)的值與角度50 Ψ在一天之內(nèi)的值之間的準(zhǔn)確關(guān)系例如部分取決于二次集中器的光學(xué)表面38、39的構(gòu)型。在替代實(shí)施方式中，二次集中器將導(dǎo)向凸輪用于平移追蹤。該凸輪系統(tǒng)例如可包括以多種半徑設(shè)置的盤狀或銷狀凸輪以控制附著于二次集中器的端部的圓盤的豎向或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。在一些實(shí)施方式中，用于南北走向的每排二次集中器的追蹤是相同的。例如，當(dāng)南北走向的一排二次集中器具有相同的追蹤，可將二次集中器相聯(lián)接，并且單凸輪系統(tǒng)可用于這種南北走向的每排二次集中器。其它替代實(shí)施方式包括多種用于追蹤二次集中器的設(shè)備。與追蹤設(shè)備I相同，追蹤設(shè)備5和6僅利用東西走向的平移追蹤。其它追蹤設(shè)備2、3、4和7同樣利用用于追蹤的豎向升降或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。追蹤設(shè)備2可將單個凸輪用作一種用于引起豎向平移的設(shè)備以在二次集中器的東西走向的平移運(yùn)動期間補(bǔ)償角度Ψ的變化。圖17G示出了在追蹤設(shè)備2中使用的類型2(升降、非旋轉(zhuǎn)、雙)二次集中器166的示例，其帶有直接附接于二次集中器166的凸輪盤32 ;凸輪導(dǎo)向件112 ;和凸輪銷111。凸輪導(dǎo)向件112起初略微向上傾斜。凸輪導(dǎo)向件112可突然改變其用于東西走向轉(zhuǎn)換的高度， 這是由于其高度由于東西走向的轉(zhuǎn)換而需要被重置于重置角度Ψ2。在東西走向轉(zhuǎn)換的結(jié)束時，凸輪導(dǎo)向件112略微向下傾斜。凸輪銷111在其初始位置中位于凸輪盤32上的大致左上位置處。由西向東的平移追蹤隨后迫使凸輪盤32(并因此二次集中器166)豎向升高。圖17Η-17Κ示出了示例性的基于凸輪的追蹤設(shè)備2，其示出了在一天之中的多種不同時刻的非旋轉(zhuǎn)的雙二次集中器166的平移追蹤，還示出了接合的凸輪導(dǎo)向件112，從而導(dǎo)致了凸輪盤32和雙二次集中器166的豎向平移。圖17Η示出了處于日常追蹤的開始時刻h的追蹤設(shè)備2，接合的單個凸輪導(dǎo)向件 112的位置處于凸輪盤32上的左上位置。凸輪導(dǎo)向件112在該時期的略微向上的傾斜例如導(dǎo)致凸輪盤32緩慢地移動。這增大了角度Ψ以補(bǔ)償二次集中器166朝向東側(cè)接收器的向東運(yùn)動。圖171示出了處于時刻^的追蹤設(shè)備2。回想東西走向的轉(zhuǎn)換可引起角度Ψ的突然變化(以及因此豎向位置y的重置)，這是因?yàn)樵跂|西走向的轉(zhuǎn)換之前，將東側(cè)接收器用于確定角度ψ。圖17J示出了處于時刻&的追蹤設(shè)備2。凸輪導(dǎo)向件112在該時期的略微向下的傾斜再次使凸輪盤32以相對慢的速率向上移動。這增大了角度Ψ以補(bǔ)償二次集中器166 的遠(yuǎn)離西側(cè)接收器的連續(xù)的向東運(yùn)動。圖17K示出了追蹤設(shè)備2在東西走向轉(zhuǎn)換之后的時刻h的位置。圖17L提供了基于凸輪的旋轉(zhuǎn)追蹤設(shè)備2的日常運(yùn)動的概要綜合的插圖，將接合的單個凸輪導(dǎo)向件112和雙二次集中器166在一天之中的位置綜合到一幅附圖中。在太陽日結(jié)束之后，可顛倒基于凸輪的追蹤運(yùn)動以使二次集中器116和凸輪導(dǎo)向件112能夠被重置于白天開始位置。在替代實(shí)施方式中，雙二次集中器166的兩個光學(xué)表面中的每一個被適當(dāng)?shù)爻尚魏投ㄏ?，使得豎向位置72與豎向位置73大致相當(dāng)并因此在東西走向的轉(zhuǎn)換期間無需豎向的升降變化。在替代實(shí)施方式中，用于協(xié)作的平移追蹤的設(shè)備在一個或更多個馬達(dá)的作用下沿東西走向的每排一次集中器設(shè)置。聯(lián)接有齒輪系統(tǒng)的各個馬達(dá)例如可用于豎向追蹤和/或水平追蹤。由于追蹤需求對于南北走向的每排二次集中器而言是大致相同的，因此，這些可任選地被相聯(lián)接，并且單個馬達(dá)可用于南北走向的每排。追蹤設(shè)備3和4 :旋轉(zhuǎn)追蹤追蹤設(shè)備3和追蹤設(shè)備4利用旋轉(zhuǎn)追蹤。圖18A示出了用于限定二次集中器的逆時針旋轉(zhuǎn)Θ ^的旋轉(zhuǎn)角度90的示例旋轉(zhuǎn)角度90 Θ可被認(rèn)為是在來自二次集中器的面向東的光學(xué)表面38的反射中心的向東的光纖與法線之間的逆時針角度差。在旋轉(zhuǎn)盤和平移盤上的點(diǎn)的笛卡爾坐標(biāo)位置可利用如下等式來確定{x =V0+Rcos(0-0Q)，y = Rsin(0-0Q)}，式中，角度Θ。為開始角度位置，β為角位移，R為從點(diǎn)到該盤的中心的距離，而V為速率。這些等式可用于約束凸輪導(dǎo)向件的幾何形狀。凸輪盤連接于二次集中器，使得二次集中器與凸輪盤(或，任選地，兩個或更多個凸輪盤)一起旋轉(zhuǎn)。為了促動追蹤設(shè)備3和4，圖18Β-18Ε提供了在一天之中的不同時刻的示例性方案的插圖，其中，雙二次集中器的旋轉(zhuǎn)角90 Θ可用于補(bǔ)償二次集中器的所需旋轉(zhuǎn)，由此補(bǔ)償在向東的平移運(yùn)動期間以及由于東西走向的轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的角度Ψ的變化。所包括的是在東西走向的轉(zhuǎn)換之前以漸增的角度50 Ψ朝向東側(cè)接收器7引導(dǎo)的二次集中的太陽輻射 6的插圖；以及在東西走向的轉(zhuǎn)換之后以漸減的旋轉(zhuǎn)角度90 Ψ朝向西側(cè)接收器7引導(dǎo)的二次集中的太陽輻射6的插圖。為了簡便起見，附圖僅示出了二次集中器的當(dāng)前有效的光學(xué)表面38、39，并因而看起來僅為單二次集中器，盡管該原理對于雙二次集中器的情況是相同的。圖18Β示出了二次集中器的光學(xué)表面38在日常追蹤的開始時刻、的相對小的旋轉(zhuǎn)角度Θ Cl，以確保將二次集中的太陽輻射6以相對小的初始角度90 Ψ0朝向東側(cè)接收器7 引導(dǎo)。圖18C示出了用于二次集中器的光學(xué)表面38在恰好處于東西走向的轉(zhuǎn)換開始的時刻h的增大的旋轉(zhuǎn)角度Θ 17以確保將二次集中的太陽輻射6以增大的角度50 Ijr1朝向東側(cè)接收器7引導(dǎo)。圖18D示出了在東西走向轉(zhuǎn)換結(jié)束的時刻t2的重置旋轉(zhuǎn)角度θ2，以確保將二次集中的太陽輻射6以重置角度50 ￥2朝向西側(cè)接收器7引導(dǎo)。圖18Ε示出了在東西走向轉(zhuǎn)換結(jié)束的時刻t3的減小的最終旋轉(zhuǎn)角度Θ 3,以確保將二次集中的太陽輻射6以減小的最終角度50…朝向西側(cè)接收器7引導(dǎo)。圖18F提供了可用于改善雙二次集中器的性能的示例性的日常逆時針旋轉(zhuǎn)的概要綜合插入，將旋轉(zhuǎn)的雙二次集中器在一天之中的位置綜合到了一幅附圖中。在一天之中進(jìn)行觀察直到東西走向轉(zhuǎn)換的時刻，由于二次集中器正從東向西朝向東側(cè)接收器7追蹤，因此，角度50 Ψ和逆時針旋轉(zhuǎn)角度Θ增大，并且由此旋轉(zhuǎn)角度Qtl小于旋轉(zhuǎn)角度Q1O回想東西走向的轉(zhuǎn)換可導(dǎo)致角度50 Ψ的突然變化,這是由于在東西走向的轉(zhuǎn)換之前，將東側(cè)接收器7用于確定角度50 Ψ，而在東西走向的轉(zhuǎn)換之后，將西側(cè)接收器7 用于確定角度50Ψ。因此，旋轉(zhuǎn)角度Θ也應(yīng)當(dāng)在東西走向的轉(zhuǎn)換期間對應(yīng)地重置，并且根據(jù)二次集中器的光學(xué)表面38、39的數(shù)量和構(gòu)型，該東西走向的轉(zhuǎn)換可引起旋轉(zhuǎn)角度Θ的相當(dāng)大的變化。觀察在東西走向轉(zhuǎn)換的時刻之后的一天期間，由于二次集中器從東向西追蹤遠(yuǎn)離東側(cè)接收器7，因此，角度50 Ψ以及逆時針旋轉(zhuǎn)角度Θ需要減小，并且由此，旋轉(zhuǎn)角度 θ3小于旋轉(zhuǎn)角度θ2。旋轉(zhuǎn)角度Θ在一天之中的值與角度50 Ψ在一天之中的值之間的關(guān)系取決于二次集中器的光學(xué)表面38、39的構(gòu)型。追蹤設(shè)備3 :雙反射二次集中器的旋轉(zhuǎn)追蹤在一些實(shí)施方式中，追蹤設(shè)備3利用用于引起旋轉(zhuǎn)的單個凸輪來補(bǔ)償在二次集中器的東西走向的平移運(yùn)動期間的角度50 Ψ的變化。圖19Α示出了在追蹤設(shè)備3中使用的類型3 (旋轉(zhuǎn)、非升降、雙)二次集中器的示例，其帶有直接附接于二次集中器168的凸輪盤32和利用凸輪銷121的凸輪導(dǎo)向件122。凸輪導(dǎo)向件122起初略微向上傾斜，隨后將突然向下改變其傾斜角度用于東西走向的轉(zhuǎn)換， 并且此后略微向下傾斜。凸輪銷121在其初始位置中位于凸輪盤32上的11ΑΜ(即，左上)位置處。由西向東的平移追蹤隨后迫使凸輪盤32(并因此二次集中器168)逆時針緩慢地旋轉(zhuǎn)。為了使該凸輪系統(tǒng)適當(dāng)?shù)剡\(yùn)行，該總旋轉(zhuǎn)變化應(yīng)當(dāng)小于值n，并因此將雙二次集中器168的兩個光學(xué)表面38、39設(shè)計(jì)成使得Q2-QtlCn15由于θ2< Qtl，所以總旋轉(zhuǎn)偏差在一天之中可受Θ 2_ θ ο限制。圖19B-19F的插圖示出了基于凸輪的旋轉(zhuǎn)追蹤設(shè)備3，示例性地示出了在非旋轉(zhuǎn)雙二次集中器168的平移追蹤在一天之中的多個不同時刻并且示出了接合的凸輪導(dǎo)向件 122引起凸輪盤32和雙二次集中器168的逆時針旋轉(zhuǎn)。圖19Β示出了處于日常追蹤的開始時刻h的追蹤設(shè)備3，在凸輪盤32上的左上位置處的接合的單個凸輪導(dǎo)向件122的位置導(dǎo)致了雙二次集中器168的相對小的旋轉(zhuǎn)角度 θ ο 凸輪導(dǎo)向件122在該時期略微向上的傾斜導(dǎo)致凸輪盤32沿相對緩慢的逆時針方向旋轉(zhuǎn)。圖19C示出了處于時刻^的追蹤設(shè)備3，雙二次集中器168的旋轉(zhuǎn)角度Q1增大。 回想東西走向的轉(zhuǎn)換可引起角度50 Ψ的突然變化,這是因?yàn)樵跂|西走向的轉(zhuǎn)換之前,角度 50 Ψ可利用東側(cè)接收器的位置加以確定,并且在東西走向的轉(zhuǎn)換之后,角度50 Ψ可利用西側(cè)接收器的位置加以確定。因此，旋轉(zhuǎn)角度Θ也應(yīng)當(dāng)對應(yīng)地重置。圖19D示出了處于時刻&(旋轉(zhuǎn)角度Θ從時刻&開始的變化)的追蹤設(shè)備3，其導(dǎo)致雙二次集中器168的重置旋轉(zhuǎn)角度Θ 2。凸輪導(dǎo)向件122在該時期的略微向上的傾斜再次導(dǎo)致凸輪盤32沿相對緩慢的逆時針方向旋轉(zhuǎn)。圖19E示出了處于時刻tl的最終位置，雙二次集中器的最終旋轉(zhuǎn)角度Θ 3減小。圖19F提供了基于凸輪的旋轉(zhuǎn)追蹤設(shè)備3的日常運(yùn)動的概要綜合插圖，將接合的單個凸輪導(dǎo)向件122在一天之中的位置和雙二次集中器168在一天之中的位置綜合到一幅附圖中。在太陽日結(jié)束之后，可顛倒基于凸輪的追蹤運(yùn)動以使二次集中器168和凸輪導(dǎo)向件122能夠被重新定位于白天開始位置。在一些實(shí)施方式中，雙二次集中器168的兩個光學(xué)表面38、39中的每一個被旋轉(zhuǎn)適當(dāng)?shù)牧?，使得旋轉(zhuǎn)角度θ2大致相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)角度θ3，并因此無需在東西走向的轉(zhuǎn)換期間引起旋轉(zhuǎn)角度的變化。追蹤設(shè)備4 :單反射二次集中器的旋轉(zhuǎn)追蹤在某些實(shí)施方式中，追蹤設(shè)備4利用帶有一個光學(xué)面39的類型4(旋轉(zhuǎn)、非升降、 單個)二次集中器170。如圖20A-20G中所示的二次集中器170包括凸輪銷131和凸輪導(dǎo)向件132。圖20Α提供了帶有單個凸輪導(dǎo)向件132的單二次集中器170的細(xì)節(jié)。凸輪盤32 可直接附接于二次集中器170、凸輪銷131和凸輪導(dǎo)向件132。凸輪導(dǎo)向件132初始略微向上傾斜，隨后急劇地向上傾斜用于東西走向的轉(zhuǎn)換，并且在東西走向的轉(zhuǎn)換結(jié)束時再次略微向上傾斜。凸輪銷131在其初始位置中位于凸輪盤32上的右上位置處。由西向東的平移追蹤與凸輪導(dǎo)向件132 —起可用于迫使凸輪盤32 (并因此二次集中器170)在一天之中以多種速率逆時針旋轉(zhuǎn)。圖20B-20G示出了追蹤設(shè)備4，接合的單個凸輪導(dǎo)向件132和二次集中器170的位置在一天之中在五個示例性的時刻處處于不同的旋轉(zhuǎn)角度。圖20Β示出了處于日常追蹤的開始時刻h的初始位置，在凸輪盤32上的左上位置處的接合的單個凸輪導(dǎo)向件132引起單二次集中器170的相對小的旋轉(zhuǎn)角度θ”凸輪盤32隨后緩慢地逆時針旋轉(zhuǎn)。圖20C示出了接合的單個凸輪導(dǎo)向件132和單二次集中器170在時刻h在增大的旋轉(zhuǎn)角度Q1處的位置。凸輪盤32隨后相對快速地逆時針旋轉(zhuǎn)用于東西走向的轉(zhuǎn)換。圖20D示出了處于時刻乜(在東西走向的轉(zhuǎn)換中間)的位置，單二次集中器170的光學(xué)面38大致基本上面向上。圖20E示出了處于時刻&的重置旋轉(zhuǎn)角度02的位置。這一個凸輪旋轉(zhuǎn)追蹤設(shè)備 4具有有用的特性在東西走向的轉(zhuǎn)換期間，太陽輻射繼續(xù)被大致向上(而不是在任何時刻向下，否則，這會潛在地破壞該一次集中器)集中。凸輪盤32隨后進(jìn)一步緩慢地逆時針旋轉(zhuǎn)。圖20F示出了在日常追蹤的結(jié)束時刻 t3的追蹤設(shè)備4，接合的單個凸輪導(dǎo)向件132和單二次集中器170的處于增大的最終旋轉(zhuǎn)角度θ3處的位置。圖20G給出了追蹤設(shè)備4的日常運(yùn)動的概要綜合插圖，將接合的單個凸輪導(dǎo)向件 132和單二次集中器170在一天之中的五個不同時刻處的位置綜合到一幅附圖中。在太陽日結(jié)束之后，可顛倒基于凸輪的追蹤運(yùn)動以使得二次集中器170和凸輪導(dǎo)向件132能夠重置于白天開始位置。追蹤設(shè)備5- —對折射二次集中器的平移追蹤在一些實(shí)施方式中，追蹤設(shè)備I利用與每個一次集中器相關(guān)聯(lián)的類型I (非旋轉(zhuǎn)、 非升降、雙、操作地反射的)二次集中器的從西向東的平移追蹤。在某些實(shí)施方式中，如圖21中所示，追蹤設(shè)備5包括一對(分別稱之為面向東折射的和面向西折射的)不同的、水平間隔開的折射二次集中器172a和172b。這些面向東折射的二次集中器172a和面向西折射的二次集中器172b例如與同一個一次集中器相關(guān)聯(lián)。 它們可附接于相同的兩個支承線纜30，并且每個附接成使得它們是非旋轉(zhuǎn)的并且是非升降的。面向東折射的二次集中器172a可附接于東側(cè)的支承線纜30，而面向西折射的二次集中器172b可附接于西側(cè)的支承線纜30，帶有足夠的間隔，使得它們不干擾它們引導(dǎo)至接收器的折射輻射。這些折射二次集中器172a、172b中的每一個各自具有鋸齒狀輪廓的操作性地折射的光學(xué)表面38、39(例如，如就圖7J所述)。面向東折射的二次集中器172a可從東到西向下傾斜，并且可設(shè)計(jì)成使得它將從一次集中器下方的東側(cè)接收的一次集中的輻射引導(dǎo)至西側(cè)接收器。面向西折射的二次集中器172b可從西到東向下傾斜，并可設(shè)計(jì)成使得它將從一次集中器下方的西側(cè)接收的一次集中的輻射引導(dǎo)至東側(cè)接收器。用于面向東折射的二次集中器172a的接收器引導(dǎo)的焦線例如是來自西側(cè)接收器的輻射會聚集在那里的假想線。用于面向西折射的二次集中器172b的接收器引導(dǎo)的焦線例如是來自東部接收器的輻射會聚集在那里的假想線。追蹤設(shè)備5可利用就關(guān)于圖16A-D的追蹤設(shè)備I所述的方案相似的日常從西向東的平移追蹤的方案。面向東折射的二次集中器172a可在從日常追蹤的開始時刻&到開始東西走向的轉(zhuǎn)換的時刻h的時期期間提供有效的光學(xué)表面39。例如，面向東折射的二次集中器172a的接收器引導(dǎo)的焦線可與一次集中器的焦線大致重合，并且其集中的輻射可被引導(dǎo)至西側(cè)接收器。東西走向的轉(zhuǎn)換可由與針對追蹤設(shè)備1(例如，參見圖16A-B)詳細(xì)描述的由西向東的平移追蹤相似的快速的由西向東的平移追蹤來實(shí)現(xiàn)。面向西折射的二次集中器172b可在完成東西走向轉(zhuǎn)換的時刻t2到結(jié)束時刻t3期間提供有效的光學(xué)表面38。例如，面向西折射的二次集中器172b的接收器引導(dǎo)的焦線可與一次集中器的焦線大致重合， 并且其集中的輻射可被引導(dǎo)至東側(cè)接收器。在日常追蹤結(jié)束之后，將二次集中器的追蹤顛倒，以將它們定位成用于第二天的開始時刻。追蹤設(shè)備6 :僅帶有一個接收器的折射和反射二次集中器的平移追蹤在一些實(shí)施方式中，追蹤設(shè)備6將所有集中的輻射引導(dǎo)至僅一個接收器。如圖22 中所示，追蹤設(shè)備6可包括一對不同的、水平間隔的二次集中器174，該二次集中器174分別被稱之為面向東折射的二次集中器174a和面向西折射二次集中器174b。面向東的二次集中器174a和面向西的二次集中器174b可與同一個一次集中器相關(guān)聯(lián)。在一些方案中，面向東折射的二次集中器174a和面向西折射的二次集中器174b均附接于相同的兩個支承線纜30，并且每一個均可以非旋轉(zhuǎn)且非升降的方式附接。面向東折射的二次集中器174a可附接于東側(cè)的支承線纜30，而面向西折射的二次集中器174b可附接于西側(cè)的支承線纜30，其間帶有足夠大的間隔，使得它們不會干擾其引導(dǎo)至接收器的折射輻射。面向東折射的二次集中器174a可將來自一次集中器下方的來自東側(cè)的一次集中的輻射引導(dǎo)至東側(cè)接收器。面向東折射的二次集中器174a的光學(xué)表面39在一些示例中可如圖7H和71中所示被分別構(gòu)造為凹狀輪廓的面向東折射的光學(xué)表面或鋸齒狀輪廓且操作性地折射的光學(xué)表面。面向西折射的二次集中器174b的光學(xué)表面38例如可構(gòu)造成與圖7J 中所述的光學(xué)表面38相似。在一些方案中，面向西折射的二次集中器174b的光學(xué)表面38 從西到東向下傾斜并且設(shè)計(jì)成使得它將來自一次集中器下方的來自西側(cè)的一次集中的輻射引導(dǎo)至東側(cè)接收器。用于面向東折射的二次集中器174a的接收器引導(dǎo)的焦線例如為會將來自東側(cè)接收器的輻射聚集到那里的假想線。用于面向西折射的二次集中器174b的接收器引導(dǎo)的焦線例如為會將來自東側(cè)接收器聚集到那里的假想線。 在一些實(shí)施方式中，追蹤設(shè)備6可與關(guān)于圖16A-D所述的追蹤設(shè)備I相似，利用日常從西向東平移追蹤的方案。面向東折射的二次集中器174a例如可在從日常追蹤的開始時刻h到開始東西走向轉(zhuǎn)換的時刻tl的時期期間提供有效的光學(xué)表面39。例如，面向東折射的二次集中器174a的接收器引導(dǎo)的焦線可與一次集中器的焦線大致重合，并且其集中的輻射可被引導(dǎo)至東側(cè)接收器。東西走向的轉(zhuǎn)換可通過如就追蹤設(shè)備1(例如，參見圖 16B-C)所述的東西走向的轉(zhuǎn)換相似的東西走向的平移追蹤來實(shí)現(xiàn)。面向西折射的二次集中器174b可在完成東西走向轉(zhuǎn)換的時刻t2到結(jié)束時刻t3期間提供有效的光學(xué)表面38。例如，面向西折射的二次集中器174b的接收器引導(dǎo)的焦線可與一次集中器的焦線重合，并且其集中的輻射可被引導(dǎo)至東側(cè)接收器。在一些方案中，在日常追蹤結(jié)束之后，可顛倒二次集中器174a、174b的追蹤，以將二次集中器174a、174b定位成用于第二天的開始時刻。在其它實(shí)施方式中，與追蹤設(shè)備6相似的追蹤設(shè)備可設(shè)置有面向西折射的二次集中器和面向東折射的二次集中器。追蹤設(shè)備7 :單折射二次集中器為旋轉(zhuǎn)追蹤在一些實(shí)施方式中，追蹤設(shè)備7利用單折射二次集中器。追蹤設(shè)備7包括與關(guān)于圖7D所述的類型4 (例如，旋轉(zhuǎn)、非升降、單、操作性地反射的)二次集中器相似的單反射二次集中器，除了單折射二次集中器的光學(xué)表面以外。追蹤設(shè)備7具有呈鋸齒狀輪廓并且是操作性地折射的(例如，關(guān)于圖7J所述)。在一些實(shí)施方式中，追蹤設(shè)備7利用日常東西走向的平移追蹤的方案和基于凸輪的旋轉(zhuǎn)追蹤，該基于凸輪的旋轉(zhuǎn)追蹤與關(guān)于圖20B-20G所述的追蹤設(shè)備4相似,除了相對的接收器可接收集中的太陽輻射以外。起初面向東的單反射二次集中器可在從日常追蹤的開始時刻h到開始東西走向的轉(zhuǎn)換的時刻^的時期期間提供有效的光學(xué)表面。例如，單折射二次集中器的接收器引導(dǎo)的焦線可與一次集中器的焦線大致重合，并且其集中的輻射可被引導(dǎo)至西側(cè)接收器。東西走向的轉(zhuǎn)換可通過如針對追蹤設(shè)備4 (例如，參見圖20C-E)詳細(xì)所述的快速的基于凸輪的旋轉(zhuǎn)追蹤來執(zhí)行?，F(xiàn)在面向西的同一單反射二次集中器可在完成東西走向的轉(zhuǎn)換的時刻t2到結(jié)束時刻t3期間提供有效的光學(xué)表面。例如，單反射二次集中器的接收器引導(dǎo)的焦線可與一次集中器的焦線大致重合，并且其集中的輻射可被引導(dǎo)至東側(cè)接收器。在一些方案中，在日常追蹤結(jié)束之后，可顛倒單反射二次集中器的追蹤，以將它定位成用于第二天的開始時刻。在其它實(shí)施方式中，單個凸輪系統(tǒng)可包括第二內(nèi)凸輪以允許在東西走向的轉(zhuǎn)換期間更為快速的旋轉(zhuǎn)。為了實(shí)現(xiàn)該功能，例如可添加另外的凸輪盤和凸輪導(dǎo)向件，凸輪銷更為接近旋轉(zhuǎn)軸線，在其它凸輪脫離接合的同時，在東西走向的轉(zhuǎn)換期間接合另外的凸輪盤。回想集中在接收器上的太陽輻射的南北走向的位置在一年之中的變化。在一些實(shí)施方式中，如圖23A中所示，每個接收器是固定的但二次集中器5進(jìn)行略微偏離南北軸線的旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)(例如，參見關(guān)于二次集中器5的焦線42)以補(bǔ)償太陽輻射的季節(jié)移位。例如，旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)可補(bǔ)償集中的太陽輻射在一年之中的變化斜度，從而將二次集中的太陽輻射6引導(dǎo)至適當(dāng)?shù)墓潭ǖ慕邮掌?。在一些?shí)施方式中，如圖23B中所示，接收器7在南北軸線上移動以通過南北軸線上的水平移動43在一年之中緩慢地追蹤，以補(bǔ)償集中的太陽輻射在一年之中的變化斜度。圖23C示出了接收器7的示例，接收器7帶有豎向疊置的一排水平排空的接收器管，該接收器管以線性的樣式設(shè)置并用作集中的太陽輻射的吸收器。接收器7的吸收區(qū)域可設(shè)置成一排接收器管，每個接收器管的中心軸線沿南北水平地延伸。在另一實(shí)施方式中， 關(guān)于圖23D所示，多個接收器管可設(shè)置成由偏移的豎向柱構(gòu)成的之字形圖樣。在該布置中， 每個接收器管的中心軸線和最近的鄰近的接收器管可豎向偏移固定的距離并且還沿東西方向偏移固定的距離。例如，如果接收器管具有外徑d，則接收器管可設(shè)置成之字形的移位的豎向柱，由此，連續(xù)的接收器管的中心軸線豎向偏移并且還沿東西方向偏移VL由此每個相應(yīng)的接收器管軸線之間的距離為2d。接收器管的該特別布置的效果首先是部分地遮蔽住不垂直于入射的集中的太陽輻射的每個第二管的表面的重要部分，并且然后增大接收器管的以近乎垂直于每個相應(yīng)的管的表面的角度接收入射的集中的太陽輻射的表面的比例。由于每個管的外玻璃表面的透射率對于垂直于該表面的太陽輻射而言是最高的，因此接收器管的該定位可改善被引導(dǎo)至接收器的吸收區(qū)域的集中的太陽輻射的總透射率。集中的熱太陽能的存儲在某些實(shí)施方式中，提供用于能量存儲的設(shè)備增加了整個系統(tǒng)的總制造成本，但潛在地進(jìn)一步增加了成本效率，從而使太陽能轉(zhuǎn)換過程能夠在太陽能收集期之外的時期發(fā)生。由于一個或更多個接收器是集中式的，因此，在一些實(shí)施方式中，熱交換器和能量存儲設(shè)備同樣能夠居中地設(shè)置在接收器的附近或接收器內(nèi)，以確?？焖俣行У臒醾鬟f。當(dāng)接收器吸收材料冷卻時，例如在太陽日結(jié)束之后或在直接的太陽輻射減小的一天期間，釋放存儲的熱量。在某些實(shí)施方式中，太陽能系統(tǒng)包括用于集中于接收器處的太陽能的大熱存儲的設(shè)備。在某些實(shí)施方式中，用于大量熱存儲的設(shè)備包括大體積熱存儲材料、用于大體積材料的存儲容器、以及提供往來于大體積熱存儲材料的熱傳遞的熱交換器，以及用于降低熱量損失的絕緣體。在該替代實(shí)施方式中使用的用于大體積熱存儲的材料可包括但不限于液硫、熔鹽、礦物油、和混凝土?；炷晾缈赡苁沁@些大體積熱存儲材料中成本最低的。盡管常規(guī)的混凝土通常包括集料、普通水泥、水、和混合劑構(gòu)成的混合物，但在一些實(shí)施方式中， 大體積熱存儲材料包括高溫混凝土，例如德國路德維希港(Ludwigshafen)市的BASF SE有售的MEYCO Fireshield 1350 。大體積熱存儲材料在該示例中可通過用替代材料替代常見的集料來制造。在一些實(shí)施方式中，太陽能系統(tǒng)包括用于由中央接收器集中的太陽能的相變存儲的設(shè)備。用于相變物質(zhì)的熱交換器和存儲容器例如可位于接收器內(nèi)或恰好位于接收器的后部中，并且絕緣體可用于降低熱量損失。用于大體積熱存儲的物質(zhì)例如可包括與分別通過熔化和凝固而存儲和釋放熱量的其它鹽和其它物質(zhì)形成低共熔混合物的各種鹽。這些相變物質(zhì)的示例包括NaCl、NaN03、KN03、和ZnCl2和KCl的組合物、以及MgCl和NaCl的組合物。在某些實(shí)施方式中，太陽能集中器系統(tǒng)包括用于在接收器處集中的太陽能的化學(xué)能量存儲的設(shè)備。通常，化學(xué)制品提供了在存在熱量和催化作用的情況下的能量存儲反應(yīng)。 該反應(yīng)吸收熱量，并且存儲了多種化學(xué)產(chǎn)物。在太陽日之后，存儲的熱量可通過逆反應(yīng)釋放。在圖24A(示出了熱量存儲)和圖24B (示出了熱量釋放)中示出了用于集中的太陽能的存儲的設(shè)備，其中，金屬氫化物(例如氫化鎂(MgH2)粉末)例如可用于通過離解至基底金屬和氫氣來存儲能量。該設(shè)備包括利用熱量來產(chǎn)生加壓氣體的腔室142和氣體存儲腔室144。設(shè)置成來自接收器的熱能流141穿至腔室142。該腔室142又使加壓氣體流143 流至氣體存儲腔室144。該接收器例如可包含一個或更多個反應(yīng)腔室，例如反應(yīng)腔室142。 該反應(yīng)腔室142例如可構(gòu)造為一系列的水平管道,每個水平管道均部分地填充有金屬氫化物粉末，這些金屬氫化物粉末與用于反應(yīng)的催化劑一起懸浮在諸如甲苯之類的溶劑中。反應(yīng)腔室142連接于大型存儲腔室144，在該存儲腔室144中，由此產(chǎn)生的離解出的H2可在由此產(chǎn)生的離解壓力下存儲。如在圖24B中進(jìn)一步所示，當(dāng)基底金屬在太陽日之后(或在直接的太陽輻射減少的一天期間)冷卻時，氫可從存儲腔室144流回至反應(yīng)腔室142中的基底金屬，在反應(yīng)腔室 142中，氫反應(yīng)以重新形成金屬氫化物，從而釋放用于在太陽日之后應(yīng)用的存儲的熱能。在某些實(shí)施方式中，熱存儲被劃分成一系列熱存儲塊，這些塊提供了呈大體積熱量存儲、化學(xué)熱量存儲、或相變能量存儲形式的熱存儲。在一些實(shí)施方式中，目前使用的熱存儲塊的數(shù)量可根據(jù)需要存儲的集中的太陽能的總量而動態(tài)地改變。可存在例如用于這些塊中的某些塊之間的用于熱傳遞的裝置、以及用于從太陽能收集系統(tǒng)到這些塊的熱傳遞的裝置、并且還存在用于從這些塊中的某些塊至利用集中的太陽能的該系統(tǒng)的熱傳遞的裝置。在當(dāng)前未存儲熱量的初始情況下，例如僅熱量存儲的一個塊會是有效的。在需要額外的熱量存儲時，可啟用額外的塊，并且在不再需要額外的熱量存儲時可停用這些塊。在該動態(tài)熱存儲系統(tǒng)的某些實(shí)施方式中，這些塊以一個或更多個線性陣列構(gòu)造， 其中，僅啟用了連續(xù)序列的塊，用于在任何時刻存儲能量。可存在用于每對連續(xù)的塊之間進(jìn)行熱傳遞以及從太陽能收集系統(tǒng)至每排塊中的第一塊的熱傳遞的裝置、以及用于從每排中的第一塊到利用集中的太陽能的系統(tǒng)的熱傳遞的裝置。在目前未存儲熱量的初始情況下， 例如僅每排熱存儲塊中的第一塊被啟用，用于熱量存儲。當(dāng)需要額外的熱量存儲時，可通過將熱量傳遞至鄰近目前啟用的塊的序列中的唯一的未啟用的(？)塊來啟用該未啟用的塊。例如可通過在不再需要它們用于熱量存儲時不再傳遞熱量而停用該啟用序列的端部處的一個或更多個塊。電力牛產(chǎn)在替代實(shí)施方式中，太陽能集中器系統(tǒng)包括利用轉(zhuǎn)換集中的太陽能的光電板來產(chǎn)生電能的電力塊。在一些實(shí)施方式中，如圖25A中所示，太陽能系統(tǒng)包括利用加熱蒸汽以驅(qū)動燃?xì)廨啓C(jī)的電力塊。在該實(shí)施方式中，蒸汽管176延伸穿過接收器7，從而吸收熱能。蒸汽管176 通向燃?xì)廨啓C(jī)電力發(fā)生器145，該燃?xì)廨啓C(jī)電力發(fā)生器145通過其輪機(jī)葉片從加壓氣體流發(fā)電。這里，由于利用集中的太陽能將水煮沸成大體積的蒸汽而產(chǎn)生的體積膨脹可用于將熱能轉(zhuǎn)換成動能以驅(qū)動燃?xì)廨啓C(jī)電力發(fā)生器145。在通過燃?xì)廨啓C(jī)電力發(fā)生器145驅(qū)動之后，蒸汽進(jìn)入回氣存儲腔室147，該回氣存儲腔室147對于該應(yīng)用可任選地包含使得蒸汽能夠冷凝返回到水中的冷卻塔單元。蒸汽或水從回氣存儲腔室147返回至接收器7的蒸汽管 176和/或任選地?zé)崃看鎯卧?未示出)。從回氣存儲腔室147至接收器7或熱量存儲單元的蒸汽或水的返回流動速率例如可通過回流控制閥148控制。在一些實(shí)施方式中，太陽能系統(tǒng)包括利用例如通過加熱金屬氫化物而獲得的加壓氫氣以驅(qū)動燃?xì)廨啓C(jī)的電力塊。圖25B可替代性地用于示出穿過電力塊的能量和氣體的流動。簡言之，為了金屬氫化物的熱量導(dǎo)致的離解，熱能141提供到基底金屬和加壓氫氣中， 從而吸收熱能。氫氣通過燃?xì)廨啓C(jī)電力發(fā)生器145饋送并在返回存儲腔室147處被收集起來。最終，氣體流回至接收器7，回流的速率由回流控制閥148控制。下面進(jìn)一步詳細(xì)地描述該能量循環(huán)的步驟在接收器7內(nèi)的為包括一系列填充有例如金屬氫化物以及催化劑的水平蒸汽管 176。金屬氫化物(例如氫化鎂)的在接收器7處的反應(yīng)腔室中的集中的太陽能加熱(至離解溫度)產(chǎn)生兩種反應(yīng)產(chǎn)物在離解壓力下的基底金屬產(chǎn)物和氫氣H2。來自大體積的氫氣H2產(chǎn)物的釋放的體積膨脹可用于將熱能轉(zhuǎn)換成動能以驅(qū)動燃?xì)廨啓C(jī)電力發(fā)生器145的燃?xì)廨啓C(jī)。反應(yīng)腔室可通過一個或更多個管道連接于燃?xì)廨啓C(jī)電力發(fā)生器145。這種輪機(jī)例如可根據(jù)尺寸具有高達(dá)42%的效率。在通過燃?xì)廨啓C(jī)電力發(fā)生器145驅(qū)動之后，氫進(jìn)入返回存儲腔室147，該返回存儲腔室147還例如具有返回至金屬氫化物反應(yīng)腔室142的管道(在太陽能產(chǎn)生已經(jīng)對于一天結(jié)束之后使用)。將金屬氫化物/氫輪機(jī)用于從熱能至電力的轉(zhuǎn)換可提供蒸汽輪機(jī)系統(tǒng)的提高的效率，這是因?yàn)樵诮饘贇浠?氫輪機(jī)能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中，氣體離解所需的冷卻狀態(tài)與加熱狀態(tài)之間的溫度差明顯大于蒸汽輪機(jī)系統(tǒng)。在一些實(shí)施方式中，電力塊在產(chǎn)生熱能時的太陽日時期期間關(guān)閉了回流控制器 148。隨后，在太陽日之后，當(dāng)反應(yīng)腔室142中的金屬氫化物的基底金屬已經(jīng)冷卻時，回流控制閥148可被打開以使得氫能夠回流至反應(yīng)腔室142。在一些實(shí)施方式中，將用于存儲能量的額外的氣體存儲腔室144添加到電力塊， 如圖25B中所示。為了金屬氫化物的熱量導(dǎo)致的離解，熱能141提供到基底金屬和加壓氫氣中，從而吸收熱能。由此產(chǎn)生的氫氣中的一些流至由額外的氣體存儲腔室144提供的臨時存儲器，而其余的氫氣筒燃?xì)廨啓C(jī)電力發(fā)生器145饋送，并在返回存儲腔室147處被收集起來。最終，氣體回流至反應(yīng)腔室142。在太陽日之后，存儲在臨時存儲腔室144中的氫氣可回流至反應(yīng)腔室142，其與基底金屬反應(yīng)以再次形成金屬氫化物，從而釋放熱量，該熱量產(chǎn)生增大的氣壓以進(jìn)一步驅(qū)動燃?xì)廨啓C(jī)電力發(fā)生器145。集中的太陽能熱電長可利用太陽輻射(例如，主要處于紅外(IR)范圍中)來發(fā)電，而太陽能光電(PV)長利用主要處于UV和VIS范圍中的太陽輻射來發(fā)電。在某些實(shí)施方式中，太陽能系統(tǒng)包括用于將處于IR范圍中的集中的太陽輻射與處于UV和VIS范圍中的太陽輻射分離開的設(shè)備、和用于收獲處于IR范圍中的太陽能的熱電產(chǎn)生的設(shè)備、以及用于收獲處于UV和VIS范圍中的太陽能的光電設(shè)備。通過利用帶有光學(xué)覆層的折射和/或反射表面，可將處于IR范圍中的太陽輻射與處于UV和VIS范圍中的太陽輻射分離開。在一些實(shí)施方式中，IR范圍與UV和VIS范圍的分離在一次集中器處實(shí)現(xiàn)。在其它實(shí)施方式中，IR范圍與UV和VIS范圍的分離在二次集中器處實(shí)現(xiàn)。在替代實(shí)施方式中，接收器將處于IR范圍中的太陽輻射與處于UV和VIS范圍中的太陽輻射分離開。在于接收器處完成該分離的情況下，至少兩個(例如，東側(cè)、西側(cè))接收器中的每一個可被分配到一對子接收器A和B中，一個用于主要吸收處于IR范圍中的太陽輻射，而另一個用于主要吸收處于UV和VIS范圍中的太陽輻射。例如，圖26示出了來自二次集中器的被引導(dǎo)至東側(cè)接收器7的集中的太陽輻射， 該集中的太陽輻射被分配到子接收器A 151和子接收器B 152中。在示例性的構(gòu)型中，子接收器A 151具有反射主要處于IR范圍中的入射的輻射但吸收主要處于UV和VIS范圍中的入射的輻射的光學(xué)表面，而子接收器B 152吸收從子接收器A 151反射的輻射(例如，主要處于UV和VIS范圍中)。作為選擇，子接收器A 151可設(shè)置有反射主要處于UV和VIS范圍中的入射的輻射但吸收主要處于IR范圍中的入射的輻射的光學(xué)表面。在該示例中，子接收器B 152可吸收從子接收器A 151反射的(例如，主要IR)輻射。在一些實(shí)施方式中，太陽能系統(tǒng)包括用于產(chǎn)生電能的系統(tǒng)以及用于分配用于其它生產(chǎn)用途的剩余的和/或廢棄的熱能的系統(tǒng)。在一些示例中，該熱能的進(jìn)一步生產(chǎn)用途可包括熔煉、建筑物的加熱、化學(xué)反應(yīng)的加強(qiáng)(例如，將水加熱以加強(qiáng)通過電解而產(chǎn)生氫)、和通過帶有低溫差的熱循環(huán)而進(jìn)一步產(chǎn)生電能。在某些實(shí)施方式中，太陽能系統(tǒng)包括用于產(chǎn)生電能的系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，可將一部分電用于通過電解產(chǎn)生氫能。剩余的和/或廢棄的熱能例如可部分用于加熱水以加強(qiáng)通過電解而產(chǎn)生氫。已經(jīng)描述了本發(fā)明的多個實(shí)施方式。然而，將會理解的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可做出多種改型。因此，其它實(shí)施方式處于所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種太陽能集中器系統(tǒng)，包括一個或更多個固定的一次集中器，所述一個或更多個固定的一次集中器設(shè)置成接收太陽輻射，所述一個或更多個固定的一次集中器中的每一個包括通常彎曲的光學(xué)表面，所述光學(xué)表面能夠?qū)⑻柛Ｉ浞瓷錇橐淮渭械奶柛Ｉ洌鲆淮渭械奶柛Ｉ浔换旧戏瓷渲两咏诘谝唤咕€的位置；一個或更多個鉸接的二次集中器，每個鉸接的二次集中器通常設(shè)置在相應(yīng)的固定的一次集中器的上方，使得每個鉸接的二次集中器的第一光學(xué)表面設(shè)置成接近所述第一焦線， 每個鉸接的二次集中器的所述第一光學(xué)表面接收由相應(yīng)的固定的一次集中器反射的一次集中的太陽輻射并將所述一次集中的太陽輻射反射為二次集中的太陽輻射；一個或更多個無源中央接收器，所述一個或更多個無源中央接收器構(gòu)造成基本上吸收作為由所述一個或更多個鉸接的二次集中器反射的二次集中的太陽輻射接收的能量，其中，所述一個或更多個鉸接的二次集中器在基本上橫向的方向上朝向所述一個或更多個無源中央接收器反射所述二次集中的太陽輻射；以及追蹤系統(tǒng)，所述追蹤系統(tǒng)構(gòu)造成確定在所述第一焦線中的偏移并調(diào)節(jié)所述一個或更多個鉸接的二次集中器以校正在所述第一焦線中的所述偏移。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，還包括拉伸結(jié)構(gòu)，所述一個或更多個鉸接的二次集中器從所述拉伸結(jié)構(gòu)上懸掛下來；以及支承所述拉伸結(jié)構(gòu)的支承結(jié)構(gòu)，所述支承結(jié)構(gòu)包括一個或更多個子結(jié)構(gòu)的組合，每個子結(jié)構(gòu)具有壓縮性能、撓曲性能、和拉伸性能中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述拉伸結(jié)構(gòu)包括一個或更多個支承線纜。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，還包括開環(huán)控制系統(tǒng)，所述開環(huán)控制系統(tǒng)構(gòu)造成利用對所述拉伸結(jié)構(gòu)和所述一個或更多個鉸接的二次集中器中的至少一個的動態(tài)校正來補(bǔ)償動態(tài)效應(yīng)，其中，所述開環(huán)控制系統(tǒng)在位置、定向、和張力中的至少一個中進(jìn)行動態(tài)校正。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或更多個鉸接的二次集中器和所述一個或更多個固定的一次集中器中的至少一個包括具有鋸齒狀輪廓的光學(xué)表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或更多個鉸接的二次集中器和所述一個或更多個固定的一次集中器中的至少一個包括具有折射性能的光學(xué)表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或更多個無源中央接收器包括第一無源中央接收器和第二無源中央接收器，所述第一無源中央接收器設(shè)置于所述一個或更多個固定的一次集中器的第一端處，以及所述第二無源中央接收器設(shè)置于所述一個或更多個固定的一次集中器的第二端處，所述第二端與所述第一端相對。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或更多個鉸接的二次集中器各自包括第二光學(xué)表面；以及通過所述追蹤系統(tǒng)調(diào)節(jié)所述鉸接的二次集中器以校正在所述第一焦線中的所述偏移包括調(diào)節(jié)所述一個或更多個鉸接的二次集中器中的每一個以將所述第一光學(xué)表面定向成在太陽日的第一部分期間朝向所述第一無源中央接收器反射二次集中的太陽輻射，以及調(diào)節(jié)所述一個或更多個鉸接的二次集中器中的每一個以將所述第二光學(xué)表面定向成在所述太陽日的第二部分期間朝向所述第二無源中央接收器反射二次集中的太陽輻射。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述追蹤系統(tǒng)進(jìn)一步構(gòu)造成確定所述第一焦線的季節(jié)位移并調(diào)節(jié)所述一個或更多個鉸接的二次集中器以校正在所述第一焦線中的所述季節(jié)位移，其中，季節(jié)位移調(diào)節(jié)包括如下調(diào)節(jié)中的至少一種調(diào)節(jié)所述一個或更多個鉸接的二次集中器中的每一個以將所述第一光學(xué)表面重新定向成朝向相應(yīng)的無源中央接收器反射二次集中的太陽輻射，以及調(diào)節(jié)所述一個或更多個無源中央接收器中的每一個以朝向從相應(yīng)的鉸接的二次集中器反射的二次集中的太陽輻射的方向重新定向。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述追蹤系統(tǒng)進(jìn)一步構(gòu)造成啟動針對所述一個或更多個鉸接的二次集中器的定向運(yùn)動，用于調(diào)節(jié)所述一個或更多個鉸接的二次集中器中的每一個以使所述第一光學(xué)表面重新定向，以及所述定向運(yùn)動包括旋轉(zhuǎn)移位和豎向移位中的至少一種。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或更多個鉸接的二次集中器包括用于免受惡劣天氣影響的裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或更多個無源中央接收器設(shè)置于比所述一個或更多個鉸接的二次集中器基本上更高的高度處。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或更多個無源中央接收器被劃分成多個子接收器，每個子接收器包括用于接收所述二次集中的太陽輻射的具有處于獨(dú)特的頻譜振幅中的頻率的一部分的裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或更多個鉸接的二次集中器設(shè)置成在所述一個或更多個固定的一次集中器的上方在高度上是大致相同的。
15.一種用于引導(dǎo)太陽能集中器系統(tǒng)中的一次集中的太陽輻射的方法，所述方法包括在追S示系統(tǒng)處確定在弟一焦線中的偏移，所述第一焦線是一次集中的太陽輻射由一個或更多個固定的一次集中器中的每一個反射所朝向的位置，所述一個或更多個固定的一次集中器設(shè)置成接收太陽輻射，所述一個或更多個固定的一次集中器中的每一個包括通常彎曲的光學(xué)表面，所述光學(xué)表面能夠?qū)⑻栞椛浞瓷錇橐淮渭械奶栞椛洌灰约霸谒鲎粉櫹到y(tǒng)處調(diào)節(jié)一個或更多個鉸接的二次集中器以校正在所述第一焦線中的所述偏移，所述一個或更多個鉸接的二次集中器中的每一個通常設(shè)置在相應(yīng)的固定的一次集中器的上方，使得所述一個或更多個鉸接的二次集中器中的每一個的第一光學(xué)表面與所述第一焦線基本上重合，所述一個或更多個鉸接的二次集中器中的每一個的所述第一光學(xué)表面接收由相應(yīng)的固定的一次集中器反射的一次集中的太陽輻射并將所述一次集中的太陽輻射反射為二次集中的太陽輻射，其中，調(diào)節(jié)使得所述一個或更多個鉸接的二次集中器能夠在大致橫向的方向上朝向一個或更多個無源中央接收器將從所述一個或更多個固定的一次集中器接收到的所述一次集中的太陽輻射反射為二次集中的太陽輻射，所述一個或更多個無源中央接收器構(gòu)造成基本上吸收作為二次集中的太陽輻射接收的能量。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述一個或更多個鉸接的二次集中器從拉伸結(jié)構(gòu)上懸掛下來，所述拉伸結(jié)構(gòu)由包括一個或更多個子結(jié)構(gòu)的組合的支承結(jié)構(gòu)支承，每個子結(jié)構(gòu)具有壓縮性能、彎曲性能、和拉伸性能中的至少一個，所述方法還包括在開環(huán)控制系統(tǒng)處利用對所述拉伸結(jié)構(gòu)和所述一個或更多個鉸接的二次集中器中的至少一個的動態(tài)校正來補(bǔ)償動態(tài)效應(yīng)，其中，所述開環(huán)控制系統(tǒng)在位置、定向、和張力中的至少一個中進(jìn)行動態(tài)校正。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述一個或更多個無源中央接收器包括第一無源中央接收器和第二無源中央接收器；所述第一無源中央接收器設(shè)置于所述一次集中器的第一端處，以及所述第二無源中央接收器設(shè)置于所述一次集中器的第二端處，所述第二端與所述第一端相對；以及所述一個或更多個鉸接的二次集中器各自包括第二光學(xué)表面，其中，所述方法還包括在所述追蹤系統(tǒng)處追蹤以調(diào)節(jié)太陽輻射的季節(jié)位移，其中，季節(jié)位移調(diào)節(jié)包括如下調(diào)節(jié)中的至少一個調(diào)節(jié)所述一個或更多個鉸接的二次集中器中的每一個以朝向相應(yīng)的無源中央接收器重新定向，以及調(diào)節(jié)所述一個或更多個無源中央接收器以朝向相應(yīng)的鉸接的二次集中器重新定向。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括在所述追蹤系統(tǒng)處確定所述第一焦線的季節(jié)位移；以及調(diào)節(jié)所述一個或更多個鉸接的二次集中器以校正在所述第一焦線中的所述季節(jié)位移， 其中，季節(jié)位移調(diào)節(jié)包括如下調(diào)節(jié)中的至少一個調(diào)節(jié)所述一個或更多個鉸接的二次集中器中的每一個以將所述第一光學(xué)表面重新定向成朝向相應(yīng)的無源中央接收器反射二次集中的太陽輻射，以及調(diào)節(jié)所述一個或更多個無源中央接收器中的每一個以朝向從相應(yīng)的鉸接的二次集中器反射的二次集中的太陽輻射的方向重新定向。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，調(diào)節(jié)所述一個或更多個鉸接的二次集中器中的每一個以將所述第一光學(xué)表面重新定向包括啟動針對所述一個或更多個鉸接的二次集中器的定向運(yùn)動，其中，所述定向運(yùn)動包括旋轉(zhuǎn)移位和豎向移位中的至少一種。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述一個或更多個鉸接的二次集中器相對于第一軸線設(shè)置在大致相同的定向中，以及調(diào)節(jié)所述一個或更多個鉸接的二次集中器以校正在所述第一焦線中的所述偏移包括追蹤所述一個或更多個鉸接的二次集中器的沿著大致所述第一軸線的平移運(yùn)動。
全文摘要
某些實(shí)施方式利用一系列設(shè)置在地面上的無源一次集中器，這些無源一次集中器從下方將一次集中的太陽輻射提供至一系列追蹤的二次集中器。該二次集中器將太陽輻射進(jìn)一步集中至一個或更多個中央接收器。太陽能集中器系統(tǒng)可包括用于收集太陽輻射、集中、以及吸收集中的太陽輻射的設(shè)置。太陽能集中器系統(tǒng)的一些實(shí)施方式包括由無源水平的一次集中器、高架的追蹤二次集中器、以及一個或更多個接收器構(gòu)成的大型場，太陽能集中器系統(tǒng)的這些實(shí)施方式將太陽輻射轉(zhuǎn)換成可用產(chǎn)物或諸如電之類的能量。
文檔編號F24J2/52GK102612627SQ201080048064
公開日2012年7月25日 申請日期2010年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月23日
發(fā)明者卡蒂·L·賴夫, 約翰·H·賴夫 申請人:鷹眼研究股份有限公司