[發(fā)明專利]具有波紋加強(qiáng)肋的集光型太陽(yáng)能反射鏡面板組件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080048281.8
• 申請(qǐng)日: 2010-09-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102625893A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阿蒂拉·莫爾納;杜安·M·哈特;狄倫·T·科斯格羅夫;斯科特·E·西蒙斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 3M創(chuàng)新有限公司
• 主分類號(hào): F24J2/22
• 分類號(hào): F24J2/22;F24J2/46;F24J2/52
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 梁曉廣;關(guān)兆輝

相關(guān)專利申請(qǐng)的交叉引用

本專利申請(qǐng)要求2009年9月2日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?1/239,265的優(yōu)先權(quán)，該專利申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容以引用方式全文并入本文中。

背景技術(shù)

集光型太陽(yáng)能發(fā)電(CSP，也稱為“集光太陽(yáng)能發(fā)電”)技術(shù)使用導(dǎo)向熱傳遞流體的日光，所述熱傳遞流體變熱并且其熱能隨后被轉(zhuǎn)移(如，用于加熱)或轉(zhuǎn)變成電能(如，通過(guò)使用渦輪發(fā)電機(jī))。CSP系統(tǒng)通常使用透鏡或反射器和跟蹤系統(tǒng)來(lái)將大面積的日光聚焦成小光束。然后將聚集的日光用作常規(guī)發(fā)電設(shè)備(如，蒸汽驅(qū)動(dòng)的渦輪發(fā)電機(jī))的熱源。存在多種集光技術(shù)；發(fā)展最充分的為太陽(yáng)能槽、拋物面碟和太陽(yáng)能發(fā)電塔。

集光或集光型光伏(CPV)系統(tǒng)包括將日光內(nèi)的能量轉(zhuǎn)變成電能的光伏電池或其他光伏材料。使用反射性、折射性、或者反射和折射性元件來(lái)將日光聚集到光伏電池或材料上。反射性和/或折射性材料的使用降低了系統(tǒng)中所需的較昂貴光伏材料的量。

對(duì)于CSP和CPV系統(tǒng)，重要的是將太陽(yáng)能精確反射到靶上。為了使反射器將反射的太陽(yáng)能保持在靶上，它們必須保持其形狀，并且它們必須能夠經(jīng)受可改變其形狀、位置、或完整性的環(huán)境挑戰(zhàn)。對(duì)于CSP反射器而言，由于其尺寸相對(duì)較大，可能更難于滿足這些要求。

由涂布銀的玻璃面板制成的CSP反射器相對(duì)昂貴、笨重(如，比其金屬片類似物重超過(guò)兩倍)、難以搬運(yùn)、并且易碎。這種玻璃面板不可經(jīng)受極端環(huán)境(如，高風(fēng)速、冰雹、和碎屑損害)。最近已進(jìn)行努力來(lái)制備取代這種玻璃基反射鏡的薄膜系統(tǒng)。與玻璃相比，膜系統(tǒng)顯著較輕并且更耐碎。然而，這種膜單獨(dú)不具有足夠的剛性以將能量精確反射到靶上。甚至包括膜基底與鋁片材(如，0.025至0.13厘米厚)的層合的膜系統(tǒng)通常也不會(huì)產(chǎn)生具有足夠剛性以處理上述極端環(huán)境條件的反射器。強(qiáng)化方法包括利用打孔面板和凸塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)以及使用加強(qiáng)肋。

盡管本行業(yè)中取得了進(jìn)展，但仍需要用于強(qiáng)化或加強(qiáng)反射器(用于太陽(yáng)能技術(shù)中)的可靠且有成本效益的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種具有反射性片材和接合至該反射性片材的波紋加強(qiáng)肋的集光型太陽(yáng)能反射鏡面板組件、制備該集光型太陽(yáng)能反射鏡面板組件的方法、以及包括集光型太陽(yáng)能反射鏡面板組件的集光型太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)和光伏太陽(yáng)能收集裝置。本文所公開(kāi)的集光型太陽(yáng)能反射鏡面板組件被組裝為使得以基本剛性的方式來(lái)保持所需的非平面形狀：使用鎖定片材或具有附接的波紋加強(qiáng)肋以使其波紋主軸基本上垂直于組件的曲率軸。另外，波紋的脊中的至少一些提供反射性片材的附接點(diǎn)，并且波紋的槽中的至少一些提供鎖定片材的附接點(diǎn)(當(dāng)鎖定片材存在時(shí))。本文所公開(kāi)的集光型太陽(yáng)能反射鏡面板組件通常顯示具有優(yōu)異的精確性、強(qiáng)度、和剛度，如下文所述。此外，本文所公開(kāi)的集光型太陽(yáng)能反射鏡面板組件本身為基本剛性的。即，它們不需要使用支承框架來(lái)將其保持為大體剛性，這可允許組件和支承框架之間具有相對(duì)少的附接點(diǎn)。

該組件可易于利用單獨(dú)部件進(jìn)行制造(即，反射性片材、波紋加強(qiáng)肋、以及在一些實(shí)施例中的鎖定片材通常為單獨(dú)制造的單一部件，這些單一部件隨后被組裝在一起)。有利的是，單獨(dú)部件和由此所得的組件可易于進(jìn)行調(diào)節(jié)以適合特定需求(如，在特定的地理位置中)。單獨(dú)部件的厚度、其制備材料、接合方法、以及波紋的各種參數(shù)(如，高度、間距、基體長(zhǎng)度、和/或反射性片材與波紋的脊的側(cè)面之間的銳角)均可進(jìn)行選擇，以便提供可實(shí)現(xiàn)所需強(qiáng)度、剛度、和精確性的最具成本效益的解決方案。

在一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種集光型太陽(yáng)能反射鏡面板組件，其包括：

反射性片材，具有反射性主表面和反向主表面；

波紋加強(qiáng)肋，具有脊和槽，所述脊和槽各自具有帶有基體區(qū)域的外表面，其中所述脊的至少一部分的基體區(qū)域接合至反射性片材的反向主表面的至少一部分；以及

鎖定片材，接合至波紋加強(qiáng)肋的槽的基體區(qū)域的至少一部分，

其中所述集光型太陽(yáng)能反射鏡面板組件為非平面的和基本剛性的。在一些實(shí)施例中，波紋加強(qiáng)肋具有波紋主軸，并且集光型太陽(yáng)能反射鏡面板組件具有基本上平行于波紋主軸的曲率軸。在其他實(shí)施例中，集光型太陽(yáng)能反射鏡面板組件具有基本上垂直于波紋主軸的曲率軸。

在另一方面，本發(fā)明提供一種集光型太陽(yáng)能反射鏡面板組件，其包括：

反射性片材，具有反射性主表面和反向主表面；以及

波紋加強(qiáng)肋，具有波紋主軸并且具有脊和槽，所述脊和槽各自具有帶有基體區(qū)域的外表面，其中所述脊的至少一部分的基體區(qū)域接合至反射性片材的反向主表面的至少一部分；