[发明专利]高效率太阳热接收器

说明书

技术领域

本文公开的主体大体涉及太阳热能，并且更具体而言涉及用于利用太阳热能的接收器。

背景技术

太阳能热功率系统使用反射的太阳光作为热源来驱动发电。将太阳能转换成可用形式的能量的一种方式是通过聚光式太阳能功率系统。聚光式太阳能功率系统大体依赖反射表面来将太阳的光线反射到公共的、聚焦的吸热区域，即中心接收器。中心接收器是反射的太阳的光线的目标，反射的太阳光高度聚集在中心接收器处，并且可在超过500摄氏度的高温处被聚集。在中心接收器处产生的热可随后用于现有的功率或热发生系统，例如蒸汽涡轮驱动的发电装置，以产生电或以别的方式为其它系统提供热能。

为了在太阳热接收器的表面上产生热，合乎需要的是尽可能多地吸收在地球表面处入射的太阳光谱。但是，由于因为高温接收器表面暴露于环境空气引起的对流的原因，会发生大量的热损失。另外，由于电磁能再辐射到太空中的原因，会发生热损失。最小化这些热损失源将改进太阳热接收器的效率。

发明内容

在第一实施例中，提供了一种接收器面板。该接收器面板包括多个导热纳米结构和衬底，其中，衬底支承该多个导热纳米结构。

在第二实施例中，提供了一种太阳能功率装置。该太阳能功率装置包括塔架和固定到塔架上的接收器。接收器包括至少一个接收器面板，该至少一个接收器面板包括多个吸热纳米结构和吸热金属衬底。该金属衬底支承该多个吸热纳米结构。太阳能功率装置还包括一个或多个反射结构，一个或多个反射结构构造成以便将入射能反射在接收器上。

在第三实施例中，提供了一种接收器面板。该接收器面板包括多个金属纳米线和金属衬底。该多个金属纳米线相对于金属衬底基本正交。接收器面板还包括半透明或透明电介质，半透明或透明电介质形成罩或涂层，以便为多个金属纳米线保持非氧化环境。接收器面板进一步包括抗反射涂层和低放射涂层，抗反射涂层构造成以便增加范围为从约330nm至约2500nm的波长通过电介质的透射，低放射涂层构造成以便将至少约3000nm的波长反射回到该多个金属纳米线。

附图说明

当参照附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，在附图中，相似的符号在所有图中表示相似的部件，其中：

图1是根据本文公开的技术的某些实施例的太阳能功率系统的示意图；

图2是根据本文公开的技术的某些实施例的另一个太阳能功率系统的示意图；

图3是根据本文公开的技术的某些实施例的接收器面板的一部分的概略性侧视图；

图4是根据本文公开的技术的某些实施例的、具有指数匹配薄膜的接收器面板的一部分的概略性侧视图；

图5是根据本文公开的技术的某些实施例的、具有覆盖体的接收器面板的一部分的概略性侧视图；

图6是根据本文公开的技术的某些实施例的、具有罩的接收器面板的一部分的概略性侧视图；

图7是根据本文公开的技术的某些实施例的、具有低放射涂层和抗反射涂层的图5所示的接收器面板的一部分的概略性侧视图；以及

图8是根据本文公开的技术的某些实施例的、具有低放射涂层和抗反射涂层的图6所示的接收器面板的一部分的概略性侧视图。

部件列表：

10 太阳能功率系统

12 塔架

14 中心接收器

16 定日镜组场

18 光学反射表面

20 太阳

22 发电表面

24 太阳能盘/发动机系统

26 太阳能收集器

28 发动机

30 接收器面板

32 衬底

34 多个导热/吸热纳米结构

36 纳米结构的直径

38 纳米结构的高度

40 分开距离

42 指数匹配薄膜

44 覆盖体

45 封装层

46 封装层的厚度

47 罩

48 金属缘边

50 窗口

52 窗口的厚度

54 端口

56 低放射涂层

58 抗反射涂层

60 低放射涂层的厚度

62 抗反射涂层的厚度

64 入射光

具体实施方式