[发明专利]通过菲涅耳透镜通道实现的改进的聚光太阳能发电设备

权利要求书

1.一种聚光太阳能发电(CSP)设备，其以热能的形式捕获直射法向辐射(DNI)，并以热的形式将所述热能存储在用作热源的多个热存储材料(TES)中，该设备包括：

具有预定直径和预定长度的至少一个菲涅耳透镜通道(FLT 12)，以将热点77形式的直射法向辐射聚集在内切接收器7上；

所述接收器7包含再循环的TES材料并且具有预定半径和预定长度，其包括入口、用于加热表面的管状主体和出口，其中所述入口通过固定装置固定至入口歧管9，所述出口通过固定装置固定至出口歧管，并且所述接收器7在南北方向上与地球表面水平地放置，从而能够沿着所述接收器7的所述预定长度和所述接收器7的横截面区域的周边产生所述热点77，使得所述TES材料能够在所述管状体内被加热，并且其中所述接收器7是单通道管状体或多通道管状体之一；

所述FLT 12包括至少三个非成像聚光光学元件30，每个非成像聚光光学元件具有预定高度h、预定宽度w和预定焦距f，放置成使得所述高度h与包含所述FLT12的预定直径的圆相切，从而形成具有N个侧面的所述FLT 12，其中N等于多个所述非成像光学元件30的数量，其中高度h与包含所述FLT12的预定直径的圆相切，并保持所需的自由度以便进行径向进出运动，使所述FLT 12的每一侧平行于所述接收器7的预定长度移动并通过滑动装置保持以改变产生的所述热点77的径向距离，设置在可旋转装置的安装结构部件上，其中所述FLT 12的半径等于所述接收器7的半径、非成像聚光器元件的焦距和容差之和，该容差等于所述FLT 12的侧面的允许的径向进出运动，并且所述FLT 12的预定长度相当于多个至少一个预定宽度w的总和，并且具有利用旋转装置通过所述可旋转装置围绕所述内切接收器7同心旋转的能力；

至少一个包围式线性菲涅尔反射器(ELFR 13)来为未接收DNI的所述FLT 12的每一侧供能，用于未接收DNI的所述FLT 12的每一侧的另一个反射器44，其中每个反射器44具有所述FLT 12的预定长度，通过固定装置固定在所述可旋转装置的固定结构部件上，以使入射的太阳光线在朝向和垂直于所述FLT 12相应侧面的方向上从相应的反射器44反射，并且能够利用旋转装置旋转以便与所述可旋转装置一起与所述FLT 12一致地旋转；

至少一个带屏蔽的反射器和透镜安装件(RLMS 14)，所述可旋转装置，包括用于将所述RLMS 14连接到所述旋转装置并向所述RLMS 14提供旋转运动的一对中心毂56，用于通过滑动装置安装所述FLT 12的安装结构部件和用于通过固定装置固定所述ELFR 13并能够利用旋转装置与所述FLT 12和所述ELFR 13一致地旋转的固定结构部件，同心地围绕所述接收器7并且提供仰角跟踪以便保持在所述接收器7上产生的热点77；

至少一个主承载基座(MCB)5，其包括主承载空心笛卡尔装置和用于容纳和承载所述FLT 12、ELFR 13、RLMS 14及接收器7的负载的设备，以及所述TES材料从隔热筒仓2通过所述接收器7再回到所述筒仓的完整的再循环回路，还包括通过质心牢固地保持的空心浮动基座，其利用旋转装置以所需的旋转自由度围绕垂直于地球表面并穿过所述MCB 5的质心的轴线旋转，并与具有高度75的空心垂直立柱71连接，以允许所述RLMS 14通过固定装置与所述ELFR 13固定，所述立柱之间具有宽度74，以允许将所述RLMS 14旋转装置的一侧以一定程度的旋转自由度通过保持装置保持在所述RLMS 14的轮毂上，并且另一侧通过一对水平稳定梁的支撑而通过固定装置固定在所述MCB 5上，其固定在空心基座上并通过固定装置保持在固定于装有再循环TES材料的隔热筒仓2的顶部的圆形导轨18上，并与所述旋转装置耦合以利用旋转装置使所述MCB 5旋转，围绕垂直于地球表面的轴线至少围绕太阳分点旋转+/-23°，以向所述FLT 12CSP提供所需的方位角跟踪67。

2.根据权利要求1所述的聚光太阳能发电(CSP)设备，通过用单个非成像聚光光学元件30替换与包含形成FLT 12的FLT 12预定直径的圆相切放置的两个或多个相邻的非成像聚光光学元件以形成改进的菲涅耳透镜通道(MFLT 12”)，以便容纳在被替换的非成像聚光光学元件30的空间之间，所述非成像聚光光学元件30具有焦距，以便在所述内切接收器7上产生热点77。