多管道太阳能热接收器的制作方法

专利名称：多管道太阳能热接收器的制作方法
技术领域：
本申请总体上涉及对太阳能的采集，并且更特别地涉及出于产生 热能或蒸汽的目的而对太阳能的采集。
背景技术：
为了持续供应不断增长的人口和世界各地的能源需求，需要额外的能量来源。太阳能在某些地理区域内容易获得并可用于发电或提供热量以供工业和居住用途。尽管可使用例如光电装置将太阳能直接转化为电，但是作为可供选择的方案，可采集太阳能作为热量并转化为有用功。作为热量所采集的太阳能可用于例如产生蒸汽以用于产生电力或用于其它工业过程。

发明内容
本文公开了可采集太阳能作为热量所用的系统、方法、以及装置。在第一方面，本文描述了太阳能采集器系统，例如线性菲涅尔反射器太阳能阵列。在某些变型中，太阳能采集器系统包括架高的太阳能接收器，所述接收器包括管道布置，所述管道布置包括在接收器内以并排平行构型在接收器的横向尺寸上沿纵向方向布置的多个管道，其中多个管道包括内部管道、在内部管道的一侧的第一外部管道、以及在内部管道的与第一外部管道相对的一侧的第二外部管道。太阳能采集器系统还包括至少一个可定向反射器，所述反射器可运行以引导入射太阳辐射从而在管道布置上形成集中照射区。太阳能采集器系统还包括检测和控制系统以便控制至少一个可定向反射器的方向从而在运行中提供集中照射区，所述集中照射区在接收器的横向尺寸上包括带峰值的曲线分布。接收器包括入口区和出口区，所述入口区构造成接纳进入管道布置的传热流体，所述出口区构造成输出来自管道布置的经加热的传热流体。管道布置的多个管道共同限定了入口区和出口区之间的从外部管道至内部管道的流动线路。在某些变型中，管道布置构造成使得集中照射区分配热流至管道布置内部的传热流体，从而在运行中，在管道布置的管道内部的流体密度与传递至该管道的热流成反比。在太阳能采集器系统包括线性菲涅尔反射器太阳能阵列的情况中，接收器包括架高的直线型接收器，可定向反射器包含于反射器行之中，所述反射器行排列成平行于接收器并将入射辐射聚集在接收器上，而集中照射区包括线焦点。在某些变型中，管道 布置可以是或可以不是关于接收器的纵向中心线对称的。在某些变型中，系统可在流动回路上包括流动控制装置以控制传热流体进入管道布置的质量流量。在某些变型中，管道布置包括一个或多个热膨胀区，所述热膨胀区适应管道布置的热膨胀。在一个范例中，至少一个热膨胀区在由多个平行管道限定的平面中延伸。在另一范例中，至少一个热膨胀区延伸到由多个平行管道限定的平面之外。在还有另一范例中，热膨胀区包括具有至少一个夹具的悬置机构，所述夹具保持住管道布置的管道之一，悬置机构连接至滑动或滚动装置，所述滑动或滚动装置由轨道支承，所述轨道与接收器结构互相连接并为所述滑动或滚动装置限定了平行于管道长度的路径。在系统的某些变型中，传热流体通过第一入口区进入管道布置以进入第一外部管道，从而在第一方向上流动以到达回转集管，所述回转集管使传热流体改向以进入第一内部管道，从而使传热流体在与第一流动方向反向平行的第二流动方向上流动以到达第一出口区，而集中照射区向第一内部管道提供比向第一外部管道更多的热流。在某些变型中，第一内部管道具有比第一外部管道的内径更大的内径。可在第一入口上利用流率控制装置以控制进入管道布置的传热流体质量流量。在某些变型中，传热流体通过第二入口区进入管道布置，从而在第一流动方向上流动于第二外部管道中以到达第二回转集管，所述第二回转集管使传热流体改向以进入第二内部管道并在第二流动方向上流动以到达第二出口区。在某些变型中，传热流体通过第二入口区进入管道布置，从而在第一流动方向上流动于第二外部管道中以到达第二回转集管，所述第二回转集管使传热流体改向以进入第一内部管道并在第二流动方向上流动以到达第一出口区。在某些变型中，管道布置包括多个与第一外部管道平行的管道，且传热流体在第一方向上流动通过该多个管道以到达回转集管。在某些变型中，管道布置包括多个与第一内部管道平行的管道，且传热流体在第二方向上流动通过该多个管道以到达第一出口区。用在某些太阳能采集器系统中的管道布置可包括在第一外部管道和第一内部管道之间的蛇形路径，从而使传热流体的流动路径多于两次地穿过集中照射区。在第二方面，本文提供了用于采集太阳能的方法。在该方面中，方法包括使传热流体通过入口区流动至架高的太阳能接收器的管道布置中，其中管道布置包括在接收器的横向尺寸上以并排平行构型沿纵向方向布置在接收器内的多个管道，多个管道包括内部管道、在内部管道一侧的第一外部管道、以及在内部管道的与第一外部管道相对的一侧的第二外部管道。方法还包括将太阳辐射聚集至架高的太阳能接收器上以形成集中照射区，所述集中照射区包括在接收器的横向尺寸上的带峰值的曲线分布，其中接收器包括入口区和出口区，所述入口区构造成接纳进入管道布置的传热流体，所述出口区构造成输出来自管道布置的经加热的传热流体，且管道布置的多个管道共同限定了入口区和出口区之间的从外部管道至内部管道的流动线路。在某些变型中，管道布置构造成使得集中照射区分配热流至管道布置内部的传热流体，从而使得在运行中，在管道布置的管道内部的流体的密度与传递至该管道的热流成反比。在某些变型中，方法还包括利用流动控制装置来控制进入管道布置的传热流体的
质量流量。在某些变型中，管道布置包括一个或多个热膨胀区，所述热膨胀区适应管道布置的热膨胀。在一个范例中，至少一个热膨胀区在由多个平行管道限定的平面中延伸。在另一范例中，至少一个热膨胀区延伸到由多个平行管道限定的平面之外。在还有另一范例中，热膨胀区包括具有至少一个夹具的悬置机构，所述夹具保持住管道布置的管道之一，悬置机构连接至滑动或滚动装置，所述滑动或滚动装置由轨道支承，所述轨道与接收器结构互相连接并为所述滑动或滚动装置限定了平行于管道长度的路径。在某些变型中，方法还包括使传热流体通过第一入口区流动至管道布置中以进入、第一外部管道，从而在第一方向上流动以到达回转集管，所述回转集管使传热流体改向以进入第一内部管道，从而使传热流体在与第一流动方向反向平行的第二流动方向上流动以到达第一出口区，而集中照射区向第一内部管道提供比向第一外部管道更多的热流。在某些变型中，第一内部管道具有比第一外部管道的内径大的内径。当连同首先简要描述了的附图参考下文的详细描述时，这些以及其它实施例、特征、和优势对本领域技术人员来说将变得更为明显。


图I示出包括多管道太阳能热接收器的示范性线性菲涅尔太阳能采集器的立体图。图2示出示范性多管道太阳能热接收器的横截面以及在截面上示范性聚集太阳辐射分布的曲线图。图3示出多管道太阳能热接收器内的示范性双通路流体流动型式。图4示出多管道太阳能热接收器内的示范性四通路流体流动型式。图5A至图5C分别示出示范性多管道太阳能热接收器的立体图、俯视图、以及立体图解，所述多管道太阳能热接收器可维持图4所示的流动型式。图6示出多管道太阳能热接收器内的示范性五通路流体流动型式。图7示出多管道太阳能热接收器内的另一示范性五通路流体流动型式。图8示出多管道太阳能热接收器内的示范性六通路流体流动型式。图9示出多管道太阳能热接收器内的示范性三通路流体流动型式。图10示出多管道太阳能热接收器内的另一示范性三通路流体流动型式。图IlA和图IlB分别示出多管道太阳能热接收器内的另一示范性四通路流体流动型式以及图IlA的流动型式可采用的示范性聚集太阳辐射分布的曲线图。图12示出通过两个流体连接的多管道太阳能热接收器的示范性流体流动型式。图13示出太阳能采集器的中央接收器的范例的示意图，所述采集器包括在塔上的太阳能热接收器以及日光反射镜阵列，每一所述日光反射镜可绕两个轴调节角度以将太阳辐射引导至太阳能热接收器。图14示出可用在图13的太阳能采集系统中的示范性太阳能热接收器的示意图。
图15示出可用在图13的太阳能采集系统中的另一示范性太阳能热接收器的示意图。图16A和图16B分别示出另一示范性流体流动型式以及图16A的流体流动型式可采用的示范性聚集太阳辐射分布。图17A和图17B分别示出另一示范性流体流动型式以及图17A的流体流动型式可采用的示范性聚集太阳辐射分布。图18A和图18B分别示出传感器和镜子相对于太阳能热接收器的布置，以及由传感器产生的信号的曲线图，所述信号用于对镜子方向的校准控制的方法中。图19A至图19B示出具有四通路流动型式的管道布置的另外的范例。图20A至图20B示出具有四通路流动型式的管道布置的另外的范例。 图21A至图21B示出具有四通路流动型式的管道布置的另外的范例。图22A至图22B示出具有四通路流动型式的管道布置的另外的范例。图23A至图23B示出具有四通路流动型式的管道布置的另外的范例。图24示出具有双通路流动型式的管道布置的另外的范例。图25A至图25C示出具有双通路流动型式的管道布置的另外的范例。图26A至图26B示出示范性多管道太阳能热接收器的立体图解，所述接收器维持图3、图24、或图25A至图25C所示的流动型式。图27A至图27B示出管道固定件的范例。图28示出管道布置的范例，在所述管道布置中某些频率的运动被抑制。图29示出管道布置的范例，所述管道布置包括连接至弹簧的管道固定件。图30示出可用在管道布置中的回转回路的范例。图31示出适应管道的热膨胀的悬置机构的范例。图32示出适应管道的热膨胀的悬置机构的另一范例。图33A至图33E示出适应管道的热膨胀的悬置机构的变型。图34A至图34E示出管道夹具的变型，所述夹具可用于例如图31、图32和图33A至图33E所示的悬置机构。图35A至图35B示出管道的范例，所述管道被夹至悬置机构以适应热膨胀。图36A至图36B示出悬置机构的变型，所述悬置机构适应管道的热膨胀。图37A至图37C示出回转集管的一个变型，所述回转集管例如可用于图3、图24、或图25A至图25C所示的双通路管道布置。图38A至图38L示出支承组件的变型，所述支承组件从下部支承管道并适应热膨胀。图39A至图39B示出各变型，在这些变型中管道布置中的管道具有不同的直径。图40A至图40D示出各变型，在这些变型中压力从管道入口至接收器的远端非线性地降低。
具体实施例方式应参考附图阅读下文的详细描述，在所述附图中相同的标号指代遍及不同附图的类似元件。附图不一定是按比例的，它们示出了选择性的实施例，且并不意在限制各个实施例的范围。详细的描述作为范例而不是作为限制地阐明了本发明技术的原理。本描述将清晰地使本领域技术人员能够制造和利用各个实施例，并描述了本发明技术的若干实施例、改型、变型、供选方案以及用途，包括当前被认为是实现本发明技术的最佳方式的实施例。当用在本说明书和所附权利要求中时，单数形式“一”、“该”包括了复数的指代物，除非上下文另行清晰地表明。同样，术语“平行”意在意为“基本上平行”并意在包含对平行的几何结构的轻微偏离而不是要求例如反射器的平行行列、或平行管道、或任何其它本文所述的平行布置要精确地平行。本文公开的是太阳能可被采集作为热能所用的系统、方法、以及装置。太阳辐射被引导至太阳能吸收器或接收器，所述吸收器或接收器包括一个或多个容纳有传热流体的管道。由管道吸收的太阳辐射被传递至容纳在该管道内部的传热流体。某些本文描述的系统、方法和装置涉及包括管道布置的太阳能接收器，所述管道布置包括多个吸收器管道。在某些范例中，管道布置可包括热膨胀区或机构，所述机构允许多个管道的至少之一、或多个管道的某些或全部在运行期间的热膨胀。在某些情况下，管道布置允许在管道布置中的某些管道相对于在该管道布置中的其它管道的热膨胀差。例如，管道布置可构造成允许相邻管道之间、或最中心的管道和外部管道之间的热膨胀差。在某些范例中，管道布置可与吸收器管道上的聚集太阳辐射的照射型式或线路配合以提高太阳能接收器的效率、输出、和/或其它性能指标。某些本文描述的系统、方法和装置涉及到通过受聚集太阳辐射照射的太阳能吸收器的潜在有利管道布置(以及因而传热流体的流动路径)和/或涉及到在受该聚集太阳辐射照射的太阳能吸收器中的吸热过程(例如热量作为显热或潜热被吸收)的潜在有利布置。在下文中主要在特定的范例性太阳能聚集系统的背景中给出了这种布置的范例，所述聚集系统包括线性菲涅尔反射器太阳能采集器和点或斑聚焦塔式日光反射镜太阳能聚集系统。但是应理解，本领域技术人员已知的或后来开发的用于聚集太阳辐射的任何合适的系统、方法、和装置可与本文所描述的改进的太阳能接收器组合使用。在某些变型中，在本文所描述的太阳能接收器中的一个或多个管道可构造成使得传热流体形成多个通过接收器的通路。当传热流体形成通过接收器的“通路”或“回路”时，传热流体在管道布置中流动通过接收器从而横穿或穿过受太阳辐射的聚集区域照射的管道布置的一部分，并由此被该区域内的管道所吸收的太阳辐射加热。在多通路情景下，传热流体不止一次地横穿或穿过受太阳辐射的聚集区域照射的管道布置的一部分。由此，在双通路构型中，传热流体流动通过管道布置的第一部分从而被聚集的太阳能加热(所述太阳能入射在第一通路中的吸收管道上并被它吸收)，而随后经一次加热的流体的至少部分被改向从而穿过管道布置的第二部分并再次被聚集的太阳能加热(所述太阳能入射在第二通路中的太阳能吸收器管道上并被它吸收)。注意在某些范例中，传热流体在第一通路内所经历的热流可能不同于(例如更低于)在随后的通路内，例如，可聚集太阳辐射从而使较高的强度入射在管道布置的这部分中在该部分中传热流体经历了第二、第三、第四、乃至更多次的通过接收器。在某些情况下，多通路构型可包括一个或多个外出和返回回路，在所述回路中传 热流体在第一方向上沿接收器的长度行进以被聚集的太阳能加热，而随后被改向至第二方向(例如大致反向平行于第一方向的方向)以再次被聚集的太阳能加热。在具有多通路构型的接收器中，流体的改向可发生在接收器内的任何合适位置处，例如在接收器的入口端，或在接收器的与入口端相对的远端，或在接收器入口和其远端之间的任何点处。在有多于两个通路通过接收器的情况下，流体的改向发生在多于一个位置处，例如在接收器的入口和远端两者。在多通路构型中可有偶数或奇数个通路。若通路数是偶数，则流体可从相同末端处进入和离开接收器。若通路数是奇数，则流体可在入口端进入并在相对的远端离开。在单个接收器内每一通路的长度可以是或可以不是相同的，例如一个通路可沿接收器的全长延伸，而另一通路可沿接收器长度的仅一部分延伸。在某些情况中，流体可在入口端和其相对的远端之间的位置处、例如约在入口和相对的远端之间的中途进入和/或离开接收器。在某些多通路构型中，可具有在单个方向上流动的并联的多个管道，而当改向时该多个并联管道可被引导至较少(例如一个)管道中或至另外的管道中。在某些多通路构型中，管道布置可包括多个串联的管道，从而使流动路径例如以蛇形布置穿过并再次穿过聚集太阳辐射的区域。管道布置内的任何合适的机构可用于致使流体改向，例如管道可包括弯道，管道可进给至回转集管中，和/或一个或多个管道可进给至管道接头中(例如U形接头、L形接头、或T形接头)。在某些太阳能采集系统中，入射在接收器上的聚集的太阳辐射可沿接收器的一个或多个尺寸具有不均匀的光学(例如强度和/或功率)特征。例如，对于线聚焦系统(例如线性菲涅尔系统)，太阳辐射的强度可沿线聚焦的方向相对均匀，但可在横切于线聚焦方向的方向上不均匀(例如带峰值的分布，如高斯曲线)。对于点聚焦系统，太阳辐射的强度可在点聚焦的横截面上变化(例如具有带峰值的分布，如高斯强度曲线，在所述曲线中峰值位于点聚焦的中央附近，而在从点聚焦的中央径向向外的方向上强度降低)。根据聚焦特征以及用于将太阳辐射聚焦在接收器上的反射器的布置和排列，以及反射器和接收器之间的距离，可沿接收器的一个或多个尺寸表现出其它类型的光学特征，例如具有多个峰值的光学特征或非高斯型峰值分布。例如，可通过将来自多个反射器的聚焦光束偏置(例如将在接收器处的来自一个反射器行的线性聚焦光束相对于在接收器处的来自另一反射器行的线性聚焦光束偏置)而在接收器处形成多峰值分布。某些接收器可构造成使得传热流体在接收器内的一个或多个管道内部的流动被布置成利用了接收器上的不均匀照射。这样做会是有利的利用在接收器内部布线的吸收器管道将管道的低温区域(例如在所述区域内相对较冷的传热流体已进入接收器)定位成被太阳辐射分布的相对较低强度部分照射，而将管道的需要较高热流的区域(例如以引发沸腾或实现过热)定位成被太阳辐射分布的相对较高强度部分照射。接收器内的管道可构造成适应多个吸收器管道的热膨胀和/或管道之间的热膨胀差。此外，接收器内的管道可构造成允许对管道内部的传热流体的控制，例如允许控制传热流体进入接收器内的管道歧管的各个部分内的质量流量。例如，这样做会是有利的将接收器内部的管道布线成使得一个或多个管道经历了通过接收器的多个通路，所述接收器受不均匀的太阳辐射分布照射。第一通路(或第一批通路，例如首批2、3、或4个通路)可定位成使得受太阳辐射分布的相对较低强度部分照射(例如以经历显热加热，如用以加热水而不导致沸腾)，而随后的通路(或随后一批通路)可定位成使得受太阳辐射分布的相对较高 强度部分照射(例如以经历潜热加热，如用以使水沸腾)。可将需要最高热流(例如用以使蒸汽过热)的管道的一部分或一组管道定位成使得受太阳辐射分布的相对更高或峰值强度部分照射。这种构型可改进太阳能采集器的整体生产能力、效率、输出、可靠性、蒸汽品质、过热蒸汽的产量、和/或其它性能参数。在设计太阳能吸收器时，相对于吸收能量的输送元件的组合长度，可能会希望减少在运行中主要起运输流体作用的输送元件(管道、下导管、连接机构、等等)的组合长度。降低非吸收性输送元件与吸收性输送元件的比率会带来更有效的材料利用率并降低太阳能阵列的投资成本。例如，非吸收性输送元件与吸收性输送元件的长度比可小于约1、0.8、O. 6,0. 4,0. 3,0. 2,0. 18,0. 16,0. 14,0. 12,0. 1,0. 08,0. 06,0. 04,0. 02 或 O. 01。在某些变型中，非吸收性管道长度与吸收性管道长度 的比率为约O. 02,0. 04,0. 06,0. 08,0. 10或O. 12。在一个变型中，非吸收性管道的长度为约50英尺，而吸收性管道的长度为约1280英尺。所有输送元件，包括薄壁导管或承压管道(例如，诸如碳钢管道的钢制管道)都需要固定件或约束件以供在地震活动的情况下的稳定性。地震稳定对于架高的接收器(例如用在线性菲涅尔反射器阵列中的架高的线性接收器，或塔)会尤为重要。在架高的线性接收器中，应约束具有大的质量的非常长的管道以防止在地震活动的情况下的高应力和损坏，但仍允许一个或多个管道的膨胀和/或两个或多个管道之间的热膨胀差。固定件(所述固定件可以是或可以不是固定点固定件)、诸如缓冲器的运动抑制装置、其它类型的管道支承五金件、或它们的任何组合可用于地震稳定。可用任何合适的方式固定管道(例如在架高的接收器内的管道)例如以符合当地建筑或地震规范、以顺应地理位置、以便于安装、以便于维护、修理或更新、或它们的任何组合。在某些变型中，接收器内部的一个或多个管道可在中间位置处被固定，从而使膨胀可从该中间固定位置在两个相反方向上向外地发生。例如，若中间固定件定位在管道上、接收器入口端和远端之间的近似中途，则从该固定位置延伸的管道部分的净膨胀相对于相同长度的管道在入口或远端处被固定的构型减少了约50%。管道可由任何合适的材料构成。对管道的选择可受当地规范(例如在水/蒸汽被用作传热流体的情况下的锅炉规范)和/或当地或国家标准机构(例如ASME，美国机械工程师协会)的影响或控制。在某些情况中，接收器内的所有管道基本上由相同或类似的材料(例如碳钢)构成。在其它变型中，用在接收器的一个区域内的管道的结构和/或成分可以与在接收器的另一区域内的不同。例如，某个等级的碳钢管道可用在运行中仅达到相对较低温度的接收器部分中，而更高等级的碳钢管道或额定用于更高温度用途的不同的合金管道可仅用在到达最高温度的管道区域中。在管道材料的选择中可作出类似的调整以顺应在使用期间达到的压力或传热流体。如前文所述，本文所述的太阳能热接收器内的管道构型可包括一个或多个特征件以适应接收器运行期间的一个或多个管道的热膨胀，以及特别是每一管道的净膨胀和/或同一接收器内部的不同管道之间的热膨胀差。对于太阳能热接收器，将并不吸收光的管道相对于吸收光的管道的长度减少或降至最低会是可取的。这样做可增加系统的效率，并可降低总体成本。在太阳能热吸收器中，可通过吸收器的较长的连续长度以减少由于吸收器末端和太阳位置的影响从而实现增加的光学效率，并可通过增加吸收性管道长度与非吸收性管道长度的比率而实现增加的总体效率和降低的成本。接收器、以及在该接收器内部的管道的连续长度可以尽可能地长，而该长度受地理约束、沿泵长度的压降、或迫使传热流体通过该吸收器长度所需的泵送功率的限制。将长管道分成几个部分会导致例如下导管等的必需品的增加，并需要控制机构以协调多个区域之间的流动。较长的吸收性管道导致在加热时增加的管道膨胀。本文所述的膨胀机构可例如用在具有约600、800、1000、1200、1400、1600、1800或2000英尺长度的线性接收器中。热膨胀缓减机构或区域可设置在管道布置中和沿接收器的任何位置处，例如在接收器的入口端、在接收器的与入口端相对的远端、或在接收器的入口和远端之间的一个或多个中间位置处、或在管道布置中的多于一个位置处，如在入口端和远端、在入口和中间位置、或在远端和中间位置。在某些情况中,例如为了减少机械复杂性，为了减少能源场中央的阴影，和/或为了减少系统中非吸收性管道的长度，会希望在接收器的入口和/或在远端设置热膨胀缓减机构。可在接收器的末端利用任何合适的用于管道膨胀的机构。在某些情况中，优选为利用固体焊接结构的热膨胀接头、回路、或结构。在其它变型中，可利用非焊接的接头(例如球接头)、或柔性管道或软管来适应热膨胀。管道膨胀可设计成考虑在预期使用温度下，例如对于合适等级的钢(如碳钢)在约200°C至约500°C的温度下的管道材料热 膨胀系数。在热膨胀的设计中可考虑额外的因素，例如瞬态、启动和冷却状况，以及操作员失误。这些额外的误差额度可以是可采用的管道长度的约O. 02%至约O. 2%，例如约O. 2%、0. 15%、0. 1%、
O.08%,O. 05%或O. 02%。例如，对于1200英尺长的管道布置，设计成比一个或多个管道的目标膨胀或两个或多个管道之间的膨胀差超过约±6英寸、约±12英寸、或约±18英寸。当采用在使用期间可经历相变的传热流体(例如水)时，会希望防止或减少段塞流或类似或相关现象的发生，这些现象会导致损坏管道、支承件、和/或控制系统的稳定。为了应付在包括多个管道的太阳能吸收器内部的相移，可采用膨胀接头，所述膨胀接头减少了段塞流形成的可能性。膨胀接头可允许一个或多个管道的热膨胀，或两个或多个管道之间的热膨胀差。在包括多个管道并具有多通路流动路径的太阳能吸收器中，可选择吸收器中的管道数量、管道直径、和/或流动路径回路的数量以改进太阳能阵列(例如包括架高的多管道接收器的线性菲涅尔反射器阵列)的效率。在确定效率和性能时，例如在估计热损失、非运行期间(例如在夜间)的损失、启动损失、以及停机损失时，在常驻于阵列(接收器和任何传输元件)中的流体内储存的能源量是重要的参数。在某些变型中，会希望减少在非运行期间损失的能源量，并例如在净能量方面增加运行期间传递至主机(涡轮机、生产过程等)的能源量。这样，可评估系统在运行和非运行时段两者而不是仅在运行期间的性能。在某些变型中，例如为了增加太阳能热吸收器在稳态运行时的效率，可选择管道的数量和/或直径以增加流动的体积从而将传热流体随着加热的进行而增加的比容考虑进去。当在多管道太阳能吸收器内的两个或多个平行路径内部具有两相流动(例如水和蒸汽)时，可控制进入每一平行路径的质量流量以使得不会例如由于不均匀的热流和/或不均匀的压降而导致多个路径之间的不平均分摊。多个平行路径之间的这种不平衡流动会导致失控的流动状况，所述失控的流动状况转而会导致管道的干涸或损坏。因此，在某些多通路管道布置中，会希望将多个外向管道的流动会合至单个回转集管中，并随后将会合流从管道引导至用于下一通路的单个返回管中。可将任何本文所述的多管道太阳能吸收器或它们的变型设计成具有以下特征之一或以下特征的任何组合i)热膨胀区，所述热膨胀区允许一个或多个管道的膨胀和/或两个或多个管道之间的热膨胀差；i i) 一个或多个机构，所述机构允许管道的热膨胀或热膨胀差，同时减少或防止管道表面上的磨损、甚至长期磨损；iii)控制或缓减在通路之间的回转点形成段塞流的系统；iv) —个或多个机构，所述机构允许管道的膨胀或热膨胀但限制管道膨胀，从而使管道不处于高应力构型或状态中；和/或V)固定(例如所述固定可以是或可以不是固定的固定件)至一个或多个结构以抵抗地震运动和/或损坏。流动控制装置可用在管道布置内部以维持太阳能吸收器内部平衡的传热流体量，并例如在标准运行、热机、或由于云层覆盖而导致的瞬态等期间防止太阳能吸收器的任何部分的过热。当通过多个平行管道的下游回路发生流动而在至下游回路中的每一管道的入口处没有流动控制装置时，沿下游回路中的管道长度的压降会基于每一管道内部的质量流量和流体密度的差异而有所不同，因为管道上的热流在变化，所述下游回路由在上游回路中的多个管道进给，所述在上游回路中的多个管道少于在下游回路中的管道数量。例如，假设相变随传热而发生，比在相同回路内的平行路径管道接受较低热流但相等质量流量的管道会比在相同回路内的平行路径管道具有较少的传热和因而具有较高的密度。较高的流体密度以及进入管道的相等的质量流量会导致较低的平均流体速度和因而较低的压降。压降的这种差异会形成不平衡，其中来自上游回路的更多流量被引导沿着具有较低压降的管、道，这是由入射在该管道上的相对较低的热流而引起的。这转而会更加降低该管道内的平均流体密度，继续降低压降和减少该管道内的焓增。在下游回路中的接受较高热流并因而具有减少的密度的管道具有较高的压降，这抑制了进入其中的流量，进一步增加了其中的流体的焓增，更加减少了密度。这会导致失控状况，在所述失控状况中一个管道会充满水而其它管道因为流动会最终停止而被过热蒸汽蒸干。可通过在每一管道的入口上添加流动控制装置(例如控制阀或节流板)以主动控制流量分摊或缓减沿管道的压降对流量分摊的影响，从而避免或减少这种流动的不平衡。若管道布置使得一个或多个上游管道分支进入多个下游管道，则可在上游管道和下游管道之间采用流动控制装置以控制进入下游管道的流量并减少或防止流动的不平衡。在某些情况中，例如当流动控制装置布置在上游回路中的多个管道的每一个的入口上时，所述多个管道通至下游回路中的相同数量或更少数的管道中，从而使在上游回路中的平行流动路径的数量大于或等于在任何下游回路中的平行流动路径的数量，特别是当在上游回路中的多个管道通至在下游回路中的单个管道中时，可利用布置在上游回路中的管道的入口处的流动控制装置来控制在下游回路中的流量而无需另外的流动控制装置布置在上游回路和下游回路之间。现在参考图1，在一个变型中线性菲涅尔反射器太阳能采集器系统100包括反射器场110和120，所述反射器场布置在架高的线性延伸的太阳能热接收器105两侧。反射器场110和120分别包括反射器行110-1至110-6以及120-1至120-6。还考虑了其它构型，在所述构型中接收器105的两侧有多于或少于6个反射器行。例如，可在接收器的每一侧有3、4、5、6、7、8、9、或10个反射器行。在某些情况中，可在接收器的两侧有不同数量的反射器行。反射器行的数量不必是偶数。例如，可以有直接布置在接收器之下的一个反射器行和在接收器两侧的偶数个反射器行。可绕反射器的长轴调整它们的角方向以追踪太阳在白天期间的视动从而将太阳福射反射至太阳能热接收器105。在标题为“Carrier and DriveArrangement for aSolar Energy Reflector System (用于太阳能反射器系统的载体和驱动装置)”的美国专利申请 10/563，170、标题为 “Carrier for a Solar Energy ReflectorElement(用于太阳能反射器元件的载体)”的美国专利申请10/563，171以及标题为“LinearFresnel Solar Arrays and Drives Therefor (线性菲涅尔太阳能阵列和用于此的驱动)”的美国专利申请12/012,821中提供了用于线性菲涅尔系统中的反射器和驱动的范例，每一所述申请通过引用整体结合入本文。本领域技术人员应理解，在本领域中已知线性菲涅尔采集器，且对于图I中的线性菲涅尔太阳能采集器，支承结构的特征和反射器的总体布置意在作为代表本领域已知的众多构型的示意性图解。合适的线性菲涅尔系统可包括但不限于在这些申请中公开的系统于 2006 年 8 月 14 日提交、标题为 “Multi-Tube Solar collector Structure (多管道太阳能采集器结构)”的美国专利申请10/597，966、于2008年2月5日提交、标题为“Linear Fresnel Solar Arrays and Drives Therefor (线性菲捏尔太阳能阵列和用于此的驱动)”的美国专利申请12/012，821、于2008年2月5日提交、标题为“Linear FresnelSolar Arrays and Receivers Therefor (线性菲涅尔太阳能阵列和用于此的接收器)”的美国专利申请12/012,829、以及于2008年2月5日提交、标题为“Linear Fresnel SolarArrays and Components Therefor (线性菲涅尔太阳能阵列和用于此的部件)”的美国专利申请12/012，920，每一所述申请都通过引用整体结合入本文。 再次参考图1，太阳能热接收器105包括太阳热吸收器管道布置125，所述管道布置包括以并排方式布置的多个平行管道130。穿过管道130的吸热流体(例如水)可被聚集至热吸收器125上的太阳辐射加热。在某些变型中，太阳能热接收器105可具有例如在上文提及的专利申请(例如于2006年8月14日提交、标题为“多管道太阳能采集器结构”的美国专利申请10/597，966、于2008年2月5日提交、标题为“线性菲涅尔太阳能阵列和用于此的接收器”的美国专利申请12/012，829)中描述的倒转槽类型的结构。在某些变型中，太阳能热接收器105还可包括反射面，所述反射面将入射在它们之上的来自镜场110和/或120的光反射至管道130。如前文所述，沿接收器的一个或多个方向的太阳辐射强度可以是不均匀的。对于线聚焦系统，太阳辐射强度可在接收器内沿接收器的长度相对均匀，但在垂直于接收器长度的接收器横向宽度上不均匀，所述接收器的长度平行于线聚焦系统的长度方向。现在参考图I和图2，曲线图135示出了一个范例，在该范例中聚集的太阳辐射强度(“I”)沿宽度(方向“X”)表现出非线性特征曲线I (X)，所述宽度横切于(垂直于)太阳能热接收器105的长轴(长度“L”)。在图2中，以沿其宽度(X方向)的横截面示出太阳能热接收器105。在所示的范例中，横向太阳辐射强度分布I (X)，以及因而至太阳能吸收器管道布置125中的热流分布是带峰值的，所述管道布置125包括管道130。如曲线图136所示，除了可能的末端效应138之外，沿长度L的纵向太阳辐射强度I (L)基本恒定，所述末端效应138对应于接收器的末端137。尽管图2所示的特定变型示出了具有单个中央峰值的太阳辐射特征I (X)，但也考虑了其它类型的非线性太阳辐射特征。可由反射器场来调整特征曲线I(X)和/或I(L)的形状，所述反射器场用于将太阳辐射聚集在接收器处。例如，可利用反射器的焦距、反射器和接收器之间的距离、来自多个反射器的聚焦光束的相对排列(例如来自多个反射器行的线性聚焦光束的相对排列，其中来自一个反射器行的焦点可与来自另一反射器行的焦点对齐或偏置)、和/或反射器的空间集合来调整特征曲线I (X)和/或I(L)的形状。此外，可通过将反射器定位成例如使得特征曲线I(X)的峰值与接收器的中心线“C”对齐来调整特征曲线I (X)相对于接收器的排列(以及因而接收器内的管道布置)，所述中心线将接收器的横向尺寸X—分为二并沿接收器长度L延伸。在其它变型中，特征曲线I(X)的峰值可相对于接收器的中心线C偏置。在接收器上的光学特征(例如在多管道线性菲涅尔接收器的横向宽度上的I(X))可以是陡升至峰值的、逐渐至峰值的、或多峰值的，或可在宽度上单调变化。光学特征可布置成关于接收器的几何形状对称(例如从而使光学特征的中心线与接收器的横向中心对齐)，或关于接收器的几何形状不对称。可例如利用反射器的焦距、反射器和接收器之间的距离、反射器的集合、反射器的排列、和/或从反射器行被反射的光的相对布置(例如来自每一反射器行的聚集光束可排列在同一线焦点上，或来自一个反射器行的聚集光束可形成一个线焦点，所述线焦点相对于来自另一反射器行的线焦点偏置)来调节或改变光学特征和沿光学特征的太阳能集中度以调整太阳能采集器系统的性能。在某些变型中，入射太阳辐射以约为2、约为3、约为4、或约为5、或约为6的因数(例如约2、约3、约4、约5、或约6倍的阳光)聚集在分布曲线的翼区(所述翼区可排列成入射在最外部的管道上)并以约为20、约为30、约为40、约为50、约为60、或约为70 (例如约20、约30、约40、约50、约60、或约70 倍的阳光)的因数聚集在特征的峰值处，所述峰值可排列成使得其形成在管道布置的最中心管道上。如前文所述，沿太阳能热接收器105的长轴的太阳辐射强度分布(即纵向太阳辐射强度分布)可以是例如基本恒定的。在特征曲线I(X)的峰值处至管道布置中的热流较大。对于在线性菲涅尔接收器内的接收器(所述接收器具有例如图I和图2所示的平行并排的管道)，若特征曲线I(X)的峰值与接收器的中心线对齐，则热流因而在最中心管道处大于在两个最外部管道处(在图2的范例中，热流在管道130-5和130-6处可大于在最右侧管道130-10和最左侧管道130-1处)。还考虑了在接收器的横向尺寸(宽度)上不均匀的多种太阳辐射强度分布。太阳辐射强度分布可以是在形状上和/或太阳能聚集的绝对或相对量值上不均匀的。例如，在其它变型中，横向太阳辐射强度分布可包括多个峰值(例如下文中的图11B)。同样，尽管图2所示的横向太阳辐射强度分布I (X)基本对称并在管道130上居中，但在其它变型中横向太阳辐射强度分布可以是不对称的和/或不在管道130上居中。在某些变型中，在管道130的平行于管道130长轴的中心线处的太阳辐射强度分布与在管道130的最外部管道的中心线处的太阳辐射强度分布的比率为约3 I至约20 I、约3 I至约15 : I、约3 : I至约10 : I或约3 : I至约5 : I。在图2的范例中，中心线C位于第五和第六个管道之间并与之平行。还应注意，传热管道经历的热流受管道自身的太阳能吸收和发散特性影响。可在所有的或一部分管道布置上采用太阳能选择性涂层，所述涂层在希望的运行温度范围内增加太阳能吸收并减少发散。在某些情况中，可将不同的太阳能选择性涂层涂敷至管道布置的不同部分，例如适用于低温的第一太阳能选择性涂层可涂敷至在使用期间温度增加有限的那些管道，而适用于较高温的第二太阳能选择性涂层可涂敷至在使用中达到较高温度的那些管道(例如位于中央的管道)。注意尽管图2示出十个管道130，但本文公开的方法、系统、和装置可适当地采用多于或少于十个管道。对于本文所述的任何管道布置，所示管道130的某些或全部可每一个都代表平行管道的集合而不是个别的管道。当用在本文中时，由管道的并排布置限定的平面可以是由管道的中心限定的平面、管道的下表面的切面、或管道的上表面的切面。同样，尽管管道130示为处于一个平面，但在其它变型中平行管道130可并排布置于非平面的布置中，例如以形成凸形或凹形的弧，或布置于两个或多个平行或相交平面中。两个这样的相交平面可相对于地面形成例如V形或人字形，或倒的V形或人字形。在某些情况中，可由具有与其它管道不同的外径的一个或多个管道、或定位成在由其它管道限定的平面之外的一个或多个管道形成非平面布置。尽管图2所示的管道130示为具有基本相同的内径和外径，但在其它变型中(某些所述变型示于下文)，一个或多个管道可具有比在相同管道布置内的其它管道更大的外径和/或内径。例如，最中央的管道可具有比外部管道更大的外径和内径，所述外部管道定位在或邻近管道布置的外侧。现在参考图39A，它示出了管道布置1000，在所述管道布置中管道130的中心限定了平面1001，但管道130的下表面并不处于相同平面内，因为最中央的管道130-4和130-8具有比外部管道130-1、130-2、130-3、130-5、130-6、和130-7更大的直径。图39B示出了管道布置1003，在所述管道布置中管道130的下表面限定了平面1004。可基于管道的相对直径、反射器在管道布置上的聚焦、以及任何可能具有的二次反射器的定位而选择例如图39A至图39B所示的管道布置。例如，若没有二次反射器，则在某些情况下选择例如图39B所示的管道布置会是有利的，例如从而使较大直径的管道不会如图39A所示地有效阻碍光线到达较小直径的相邻管道。现在参考图3，管道布置230包括在太阳能吸收器中的管道130-1至130_8，所述管道互相连接以提供所示的双通路流体流动路径。来自入口集管的传热流体(例如给水)在一个或多个外向路径中(例如多个平行外向路径)在外向方向上流向接收器的远端以形成经历聚集太阳辐射特征曲线(未示出)的第一通路，而随后来自一个或多个外向路径的流动被改向(例如经由回转集管)至一个或多个返回路径中以形成经历聚集太阳辐射特征曲线的第二通路。在该特定的范例中，管道布置的一半包括外向流动和返回流动，所述外向流动包括三个平行路径，所述返回流动包括单个路径，所述单个路径处于反向平行于外向方向的方向上(逆流)。但是，也考虑了其它变型，在所述变型中可将任何希望数量的外向平行路径改向至任何希望数量的返回路径中，例如将1、2、4、5、或6个平行外向路径改向至单个逆流返回路径中，或将1、2、3、4、5、或6个平行外向路径改向至2个平行逆流返回路径中，或将1、2、3、4、5、或6个平行外向路径改向至3个平行逆流返回路径中，或将1、2、3、4、5、或6个平行外向路径改向至4个平行逆流返回路径中，或将1、2、3、4、5、或6个平行外向路径改向至5个平行逆流返回路径中，或将1、2、3、4、5、或6个平行外向路径改向至6个平行逆流返回路径中。注意上述的许多流动路径意在针对接收器内的整个管道布置、或处于接收器内的一半管道布置中，例如所述一半管道布置相对于接收器中心线被镜像反映。如在下文中更详细论述的，管道布置的某些变型可仅包括从多个平行路径管道分支或改向至相同数量或更少个管道中(例如从多个管道分支或改向至单个管道以避免这种情景在该情景中不平衡地分支至多个管道中会导致不稳定或失控的运行)。在某些情况中，可在改向或分支点处包括一个或多个流动控制装置，例如以允许在管道布置中多个分支之间的流量平衡。再次参考图3，传热流体(例如给水)从入口集管140被引导至在接收器(未示出)的 中心线C 一侧的三个平行外向路径中(最外部管道130-1以及其相邻管道130-2和130-3)，并通过最外部管道130-5以及其相邻管道130-6和130-7被引导至三个另外的平行外向路径中。在管道130-1、130-2、和130-3中的流体在这些管道的末端(例如在如图所示的回转集管175-1中)会合以被改向从而流动通过管道130-4，所述管道130-4处于与通过管道130-1、130-2、和130-3的路径反向平行的返回路径中。类似地，在管道130-5、130-6、和130-7中的流体在这些管道的末端处在回转集管175-2中会合以流动通过管道130-8，所述管道130-8处于与通过管道130-5、130-6、和130-7的路径反向平行的返回路径中。随后来自管道130-4和130-8的流体在出口集管145中会合。在其它变型中，管道130-4和130-8可替代为单个管道，该单个管道输送所有管道130-1、130-2、130-3、130-5、130-6、和130-7的回流。在还有其它变型中，所示管道130的部分或全部可以每一个都代表并联管道的集合而不是个别管道。图3示出了标记为虚线的(假想的)中心线C，所述虚线平行于并位于管道布置230中的管道130的横向中心，通过管道130-1至130-4的流动路径关于所述中心线对称于通过管道130-5至130-8的流动路径。类似地关于中心线对称的流动路径例如在下文的图4、以及图5A至图5C、图6、图9、图10、图11、图12、图16A、图17A中示出，尽管各个管道布置、太阳能吸收器或管道的中心线没有明确地示于这些图中。关于接收器的中心线对称的流动 路径还可用在例如下文的图7和图8所示的某些变型中。如前文所述，在接收器中的管道可布置成对应于不均匀的横向太阳辐射强度分布。仍然参考图3，在某些变型中，流动通过管道130的流体是水和/或蒸汽，而管道受太阳辐射照射，所述太阳辐射具有不均匀的横向强度分布，且强度峰值与中心线C对齐，例如类似于图2所示的形状。在这种变型中，强度分布的翼和肩可以分别入射在最外部管道130-1和130-5上、以及在相邻管道130-2、130-3和130-6、130-7上。由此，至管道130-1、130-2、130-3、130-5、130-6、和130-7中的用于外向第一通路的热流分布可相对较低，从而增加其温度而不会导致沸腾。峰值强度入射在最中心管道130-4和130-8上，从而使在通过最中心管道130-4和130-8的第二通路返回路径中相应的热流大于在最外部管道上的热流，从而使液态水可被进一步加热以使它沸腾从而产生蒸汽，而蒸汽可被进一步加热以产生过热蒸汽。随后饱和或过热蒸汽可通过出口集管145离开管道130。在这种变型中，在管道130-1、130-2、130-3、130-5、130-6和130-7中的流体的焓最初大致相等，而随后在流体沿着管道长度第一次通过期间随着流体吸热而增加，并在其通过管道130-4和130-8的第二通路返回期间进一步增加。注意在刚刚描述的范例中和在下文的范例中，特定吸热过程(加热液态水、使水沸腾、使蒸汽过热)与太阳能吸收器的特定区域和/或太阳能吸收器中的管道130之中的特定管道的结合意在针对太阳能吸收器的稳态运行。在瞬态状况期间(例如在启动时、在停机时、以及当云层中断或减少太阳能通量时)并不一定保持这种结合。在该变型中、以及在详细说明的下文中描述的其它变型中产生的过热蒸汽可具有例如约300°C至约450°C的温度和约70巴至约130巴的压力，或约370°C至约450°C的温度和约100巴至约130巴的压力。在某些变型中，过热蒸汽具有约450°C的温度和约130巴的压力。在本文所述的任一范例中，可用一个或多个流动控制装置(例如阀和/或流动控制节流孔)来控制进入管道的质量流率，并可用一个或多个流动控制装置(例如阀或流动控制节流孔)来控制从管道出来的流量和压力。流动控制节流孔可以是限制流量(例如通过具有减少的内径)和/或调整流量(例如以减少湍流、气泡、旋流、等等)的装置。流动控制装置可以是主动式的(例如可调节的阀)或被动式的(固定直径的节流孔或固定的阀)。在某些情况中，阀可用来确定希望的节流孔尺寸或用在系统的安装期间，而随后可由节流孔替代阀。在管道布置包括多个平行外向管道和/或多个平行返回管道的情况中，单个流动控制装置可用于控制进入多个平行管道的质量流率，和/或单个流动控制装置可用于控制从多个平行返回管道出来的流量。在其它变型中，可在每一外向管道和/或每一返回管道上使用单独的流动控制装置(例如阀或节流孔)。在某些情况中，可组合使用多于一个流动控制装置，例如流动控制节流孔可与阀串联使用。如前文所述，在上游回路中的多个管道分支进入下游回路中的多个管道的管道布置中，流动控制装置可用在上游回路和下游回路之间(例如在回转区域)以减少或防止下游回路中流动不平衡的发展。在某些情况中，在上游回路中的管道上(例如在上游回路的入口处)的流动控制装置可用于控制下游回路中的流动，例如在该管道通至单个管道中的情况下，从而减少了流动不平衡发展的可能性。可选择阀来调整在高达约5000psi的系统压力下对中至低流率的控制。可采用任何合适的阀，例如尺寸为1/2英寸、3/4英寸、或I英寸大小的标准球形控制阀,例如可选自Oklahoma州Tulsa市BadgerMeter公司的RESEARCH CONTROL 阀族类中的任何一个。在某些变型中，采用 T I 英寸大小的 RESEARCH CONTROL 阀。在图3的范例中，通过管道130的流体(例如水、蒸汽、以及过热蒸汽)流率可例如由流动控制装置(例如阀和/或节流孔)150-1和150-2来控制。可由这些流动控制装置控制通过管道130的流率例如以在出口集管145中提供希望的蒸汽品质(例如饱和蒸汽的品质、或过热蒸汽的温度和/或压力)。可由可选的流动控制装置(所述装置可以为节流孔)155-1和155-2来控制由管道130-1、130-2、和130-3提供的通过平行流动路径的相对流体流率。装置155-1若为节流孔，则可具有比节流孔155-2的直径小的直径，在某些变型中这提供了比通过管道130-2慢的通过管道130-1的流率。尽管在图3中未示出，但可选的流动控制装置可支配通过平行管道130-3的流量，这可提供比通过管道130-2或管道130-1快的通过管道130-3的流量。类似地，可由可选的流动控制装置(例如节流孔)155-5和155-6、以及可选地，在管道130-7上的流动控制装置(未示出)来支配由管道130-5、130-6、和130-7提供的通过平行流动路径的相对流体流率。装置155-5若为节流孔，则具有比装置155-6的直径小的直径，在某些变型中，这提供了比通过管道130-6慢的通过管道130-5的流率。在管道130-7上若采用流动控制装置，则可提供比通过管道130-5或管道130-6快的通过管道130-7的流量。应理解，也考虑了另外的管道布置，在所述管道布置中传热流体形成了多于两个通过聚集太阳辐射区域的通路，例如三个、四个、五个、或六个通路。图4示出了管道布置的范例，在所述管道布置中传热流体形成了四个通过聚集太阳辐射区域的通路。其中，管道布置330包括管道130，所述管道130互相连接成使得实现了四通路流体流动路径。来自入口集管140的流体在平行路径中流动通过最外部管道130-1和130-5。来自管道130-1的流体随后顺着蛇形路径通过管道130-2、130-3、和130-4，所述各管道交替地反向平行和平行于通过管道130-1的路径。类似地，来自管道130-5的流体顺着蛇形路径通过管道130-6、130-7、和130-8，所述各管道交替地反向平行和平行于通过管道130-5的路径。来自管道130-4和130-8的流体(例如饱和蒸汽或过热蒸汽)随后在出口集管145中会合。在其它变型中，管道130-4和130-8可由单个管道替代，所述单个管道输送来自管道130-3和130-7的回流。在还有其它变型中，所示管道130的某些或全部可以每一个都代表平行管道的集合而不是个别的管道。仍然参考图4，在某些变型中，流动通过管道130的流体是水。在某些情况下，管道受太阳辐射照射，所述太阳辐射具有非线性的横向强度分布，例如类似于图2所示的形状。在这种变型中，至管道130中的热流分布可加热流动通过管道130的液态水以在管道130的外部管道内(例如130-1、130-2、130-5、130-6)在相对较低的热流下(相较于由聚集太阳辐射提供的峰值热流)增加其温度，随后在邻近管道130中心的管道内(例如130-3、130-4、130-7、130-8)在相对较高的热流下使液态水沸腾以产生蒸汽，随后(可选地)在管道130的最中心管道内(例如130-4、130-8)以相当的或更高的热流使蒸汽过热。随后饱和或过热蒸汽可通过出口集管145离开管道130。在这种变型中，流体在管道130-1和130-5中的焓起 初大致相等，而随后在其穿过管道期间随着流体吸热而增加。在图4的范例中，通过管道130的流体(例如水、蒸汽、以及过热蒸汽)流率可例如由流动控制装置160-1和160-5来控制。可由这些阀或节流孔来控制通过管道130的流率以例如在出口集管145内提供希望的蒸汽品质(例如饱和蒸汽的品质、过热蒸汽的温度和/或温度/压力)。图5A至图5C示出管道130的示范性布置,所述布置维持图4所示的流动路径。这些图示出了用于某一变型的在管道130内的流体吸热过程的示范性分布，在所述变型中吸热流体是水。分别示为具有斜线、交叉线、以及实心阴影的三个区域示出这样的区域在这些区域中水被加热以增加其温度(节热器区)、使饱和水沸腾以产生蒸汽(沸腾器/锅炉或蒸发器区)、以及使蒸汽过热(过热区)。第一节热器区包括管道130-1和130-2，第一沸腾器区包括管道130-3以及管道130-4的一部分，而第一过热区包括管道130-4的其余部分。第一沸腾器区和第一过热区之间的边界出现在管道130-4内的位置170-4处。第二节热器区包括管道130-5和130-6，第二沸腾器区包括管道130-7以及管道130-8的一部分，而第二过热区包括管道130-8的其余部分。第二沸腾器区和第二过热区之间的边界出现在管道130-8的位置170-8处。在本文所公开的任一流体流动路径布置的某些变型中，可在沸腾器/过热边界的任一侧上(例如图5A至图5C中的边界170-4和170-8以及图26A至图26B中的边界1176-4和1176-8)进行温度测量以辅助控制通过管道130的流体流率。例如，若在预期或设计为沸腾器/过热边界的过热侧上的温度测量结果具有对应于液态水的值，则可减少通过管道的流率，该边界出现在该管道中。可选地，若在预期为过热/沸腾器边界的沸腾器侧上的温度测量结果对应于过热蒸汽，则可增加通过管道的流率，该边界出现在该管道中。此外或可选地，可利用在管道130之中的别处进行的任何合适的温度和/或压力测量结果来控制流体流量。在某些情况下，在管道布置的节热区内的温度可用作用于控制体系的反馈控制变量。在某些情况下，管道的长度可用作用于控制体系的反馈控制变量。在某些变型中，调温喷雾可用于调节管道内的温度。调温喷雾可单独使用或与控制传热流体通过管道的质量流率组合使用以实现希望的蒸汽输出(品质和/或流率)，或控制过热蒸汽的生产(例如过热蒸汽的流率和温度和/或压力)。这种另外的或可选的控制体系可包括或类似于但不限于通过引用整体结合入本文的、于2009年5月15日提交、标题为“用于利用太阳辐射生产蒸汽的系统和方法”的美国专利申请序列号61/216，253中所公开的控制体系，和/或通过引用整体结合入本文的、于2009年5月22日提交、同样标题为“用于利用太阳辐射生产蒸汽的系统和方法”的美国专利申请序列号61/216，878中所公开的控制体系。在某些变型中，由一个、或至少一个流动控制装置(例如阀或节流孔)来控制通过管道130的流体流量，所述流动控制装置用于流体离开管道130所通过的每一(例如饱和蒸汽或过热蒸汽)管道。在某些变型中，水可能 在其中沸腾的所有平行流动路径(例如在图3中的管道130任一侧的三个管道)的相对流率受一个或多个流动控制机构(例如节流孔或阀)控制。在某些产生过热蒸汽的变型中，在过热蒸汽离开管道130所通过的任一管道的出口处测量了过热蒸汽的温度。所测的温度可用于例如提供反馈以便控制阀控制通过过热蒸汽管道的流体流量。在某些变型中，与到目前为止本说明书中所公开的流体流动控制体系(包括对阀、节流孔、以及温度和压力测量结果的利用)相同或基本上类似的流体流动控制体系也可用于控制通过管道的流体流量，所述管道是在本详细说明书中的下文描述的太阳能吸收器的管道。在流体流动路径沿管道130形成两个通路(即外向和返回)的某些变型中，例如图3所示的范例中，支承这种流动路径的太阳能热接收器可以是倾斜的(例如太阳能热接收器可位于斜坡上)，且管道130定向成使得管道130中的水向下流动而管道130中的蒸汽向上流动。现在参考图6，在另一变型中，太阳能吸收器中的管道130互相连接以提供所示的五通路流体流动路径。来自入口集管140的流体在平行路径中流动通过最外部管道130-1和130-5。来自管道130-1的流体随后顺着蛇形路径通过管道130-2、130-3、和130-4，所述各管道交替地反向平行和平行于通过管道130-1的路径。类似地，来自管道130-5的流体顺着蛇形路径通过管道130-6、130-7、和130-8，所述各管道交替地反向平行和平行于通过管道130-5的路径。来自管道130-4和130-8的流体随后在管道130-9中会合，所述管道130-9反向平行于管道130-4和130-8地行进以连接至出口集管145。在其它变型中，所示管道130的某些或全部可以每一个都代表平行管道的集合而不是个别的管道。仍然参考图6，在某些变型中流动通过管道130的流体是水，而管道受太阳辐射照射，所述太阳辐射具有类似于图2所示形状的强度分布。在这种变型中，至管道130中的热流分布可加热流动通过管道130的液态水以在管道130的外部管道内(例如130-1、130-2、130-5、130-6)在相对较低的热流下(相较于由聚集太阳辐射提供的峰值热流)增加其温度，随后在邻近管道130中心的管道内(例如130-3、130-4、130-7、130-8)在相对较高的热流下使液态水沸腾以产生蒸汽，随后(可选地)在管道130的最中心管道内(例如130-9)以相当的或更高的热流使蒸汽过热。随后饱和或过热蒸汽可通过出口集管145离开管道130。在这种变型中，流体在管道130-1和130-5中的焓起初大致相等，而随后在其穿过管道期间随着流体吸热而增加。在图6的范例中，通过管道130的流体(例如水、蒸汽、以及过热蒸汽)流率可例如由流动控制装置(例如阀或节流孔)160-1和160-5来控制。可由这些流动控制装置来控制通过管道130的流率以例如在出口集管145内提供希望的蒸汽品质(例如饱和蒸汽的品质、过热蒸汽的温度和/或压力)。在另一变型中，太阳能吸收器中的管道130互相连接以提供图7所示的四通路流动路径。来自入口集管140的流体流动通过管道130-1来到集管200，通过集管200横越至管道130-5，随后通过管道130-5 (反向平行于通过管道130-1的路径)来到集管210。来自集管210的流体在平行路径中流动通过管道130-2和130-6 (平行于通过管道130-1的路径)。来自管道130-2的流体随后顺着蛇形路径通过管道130-3和130-4，所述管道交替地反向平行并随后平行于通过管道130-2的路径。类似地，来自管道130-6的流体顺着蛇形路径通过管道130-7和130-8，所述管道交替地反向平行并随后平行于通过管道130-6的路径。来自管道130-4和130-8的流体随后在出口集管145中会合。在其它变型中，管道130-4和130-8可由单个管道替代，所述单个管道将来自管道130-3和130-7的流体输送至出口集管145。在还有其它变型中，所示管道130的某些或全部可以每一个都代表平行管道的集合而不是个别的管道。仍然参考图7，在某些变型中流动通过管道130的流体是水，而管道受太阳辐 射照射，所述太阳辐射具有类似于图2所示形状的强度分布。在这种变型中，至管道130中的热流分布可加热流动通过管道130的液态水以在管道130的外部管道内(例如130-1、130-2、130-5、130-6)在相对较低的热流下(相较于由聚集太阳辐射提供的峰值热流)增加其温度，随后在邻近管道130中心的管道内(例如130-3、130-4、130-7、130-8)在相对较高的热流下使液态水沸腾以产生蒸汽，随后(可选地)在管道130的最中心管道内(例如130-4、130-8)以相当的或更高的热流使蒸汽过热。随后饱和或过热蒸汽可通过出口集管145离开管道130。在图7的范例中，通过管道130的流体(例如水、蒸汽、以及过热蒸汽)流率可例如由阀或固定直径的节流孔215-2和215-6来控制。可由这些阀或节流孔来控制通过管道130的流率以例如在出口集管145内提供希望的蒸汽品质(例如饱和蒸汽的品质、过热蒸汽的温度和/或压力)。在另一变型中，太阳能吸收器中的管道130互相连接以提供图8所示的四通路流动路径。来自入口集管140的流体流动通过管道130-1来到集管200，随后通过集管220横越至并通过管道130-5，所述管道反向平行于通过管道130-1的路径。来自管道130-5的流体随后流动通过管道130-6 (反向平行于其通过管道130-5的路径)来到集管225，随后通过集管225横越至管道130-2并通过管道130-2 (反向平行于通过130-1的路径)来到集管231。来自集管231的流体随后在平行路径中流动通过管道130-3和管道130-7 (平行于通过管道130-1的路径)来到集管240。来自集管240的流体随后在平行路径中流动通过管道130-4和130-8 (反向平行于通过管道130-1的路径)并随后在出口集管145中会合。在其它变型中，管道130-4和130-8可由单个管道替代，所述单个管道将来自集管240的流体输送至出口集管145。在还有其它变型中，所示管道130的某些或全部可以每一个都代表平行管道的集合而不是个别的管道。仍然参考图8，在某些变型中流动通过管道130的流体是水，而管道受太阳辐射照射，所述太阳辐射具有类似于图2所示形状的强度分布。在这种变型中，至管道130中的热流分布可加热流动通过管道130的液态水以在管道130的外部管道内(例如130-1、130-2、130-5、130-6)在相对较低的热流下(相较于由聚集太阳辐射提供的峰值热流)增加其温度，随后在邻近管道130中心的管道内(例如130-3、130-4、130-7、130-8)在相对较高的热流下使液态水沸腾以产生蒸汽，随后(可选地)在管道130的最中心管道内(例如130-4、130-8)以相当的或更高的热流使蒸汽过热。随后饱和或过热蒸汽可通过出口集管145离开管道130。在图8的范例中，通过管道130的流体(例如水、蒸汽、以及过热蒸汽)流率可例如由阀或固定直径的节流孔245-3和245-7来控制。可由这些阀或节流孔来控制通过管道130的流率例如以在出口集管145内提供希望的蒸汽品质(例如饱和蒸汽的品质、过热蒸汽的温度和/或压力)。现在参考图9，在另一变型中管道130互相连接以提供所示的三通路流动路径。来自入口集管140的流体在平行路径中流动通过最外部管道130-1和130-4。来自管道130-1的流体随后顺着蛇形路径通过管道130-2和130-3，所述管道交替地反向平行和平行于通过管道130-1的路径。类似地，来自管道130-4的流体顺着蛇形路径通过管道130-5、和130-6，所述管道交替地反向平行和平行于通过管道130-4的路径。来自管道130-3和130-6的流体随后在出口集管145中会合。在其它变型中，管道130-3和130-6可由单个管道替代，所述单个管道输送来自管道130-2和130-5的回流。在还有其它变型中，所示管道130的某些或全部可以每一个都代表平行管道的集合而不是个别的管道。仍然参考图9，在某些变型中流动通过管道130的流体是水，而管道受太阳辐射照射，所述太阳辐射具有类似于图2所示形状的强度分布。在这种变型中，至管道130中的热流分布可加热流动通过管道130的液态水以在管道130的外部管道内(例如130-1、130-2、130-4、130-5)在相对较低的热流下(相较于由聚集太阳辐射提供的峰值热流)增加其温度，随后在邻近管道130中心的管道内(例如130-2、130-3、130-5、130-6)在相对较高的热流下使液态水沸腾以产生蒸汽，随后(可选地)在管道130的最中心管道内(例如130-3、130-6)以相当的或更高的热流使蒸汽过热。随后饱和或过热蒸汽可通过出口集管145离开管道130。在这种变型中，流体在管道130-1和130-4中的焓起初大致相等，而随后在其穿过管道期间随着流体吸热而增加。在图9的范例中，通过管道130的流体(例如水、蒸汽、以及过热蒸汽)流率可例如由阀250-1和250-4来控制。可由这些阀或节流孔来控制通过管道130的流率以例如在出口集管145内提供希望的蒸汽品质(例如饱和蒸汽的品质、过热蒸汽的温度和/或压力)。现在参考图10，在另一变型中管道130互相连接以提供所示的三通路流动路径。来自入口集管140的流体在平行路径中流动通过管道130-1和130-2来到集管260，并通过管道130-5和130-6来到集管265。来自集管260的流体随后顺着蛇形路径通过管道130-3和130-4，所述管道交替地反向平行和平行于通过管道130-1的路径。类似地，来自集管265的流体顺着蛇形路径通过管道130-7和130-8，所述管道交替地反向平行和平行于通过管道130-5的路径。来自管道130-4和130-8的流体随后在出口集管145中会合。在其它变型中，管道130-4和130-8可由单个管道替代，所述单个管道输送来自管道130-3和130-7的回流。在还有其它变型中，所示管道130的某些或全部可以每一个都代表平行管道的集合而不是个别的管道。仍然参考图10，在某些变型中流动通过管道130的流体是水，而管道受太阳辐射照射，所述太阳辐射具有类似于图2所示形状的强度分布。在这种变型中，至管道130中的热流分布可加热流动通过管道130的液态水以在管道130的外部管道内(例如130-1、130-2、130-5、130-6)在相对较低的热流下(相较于由聚集太阳辐射提供的峰值热流)增加其温度，随后在邻近管道130中心的管道内(例如130-3、130-4、130-7、130-8)在相对较高的热流下使液态水沸腾以产生蒸汽，随后(可选地)在管道130的最中心管道内(例如130-4,130-8)以相当的或更高的热流使蒸汽过热。随后饱和或过热蒸汽可通过出口集管145离开管道130。在图10的范例中，通过管道130的流体(例如水、蒸汽、以及过热蒸汽)流率可例如由阀或固定直径的节流孔270-1和270-5来控制。可由这些阀或节流孔来控制通过管道130的流率以例如在出口集管145内提供希望的蒸汽品质(例如饱和蒸汽的品质、过热蒸汽的温度和/或压力)。在另一变型中，图IlA示出管道130互相连接以维持流体流动路径，所述流体流动路径将流体吸热过程与例如图IlB所示的多峰值聚集太阳辐射强度分布(“I”)相匹配。来自入口集管140的流体在平行路径中流动通过最外部管道130-1和130-5分别来到集管280和290。来自管道130-1的流体随后流动通过集管280越过管道130-2来到管道130-3，随后流动通过管道130-3和130-2来到集管285，所述管道130-3和130-2交替地反向平行和平行于通过管道130-1的路径。来自管道130-2的流体随后流动通过集管285越过管道130-3来到管道130-4，随后通过管道130-4来到出口集管145，所述管道130-4反向平行于通过管道130-1的路径。类似地，来自管道130-5的流体流动通过集管290越过管道130-6来到管道130-7，随后通过管道130-7和130-6来到集管295，所述管道130-7和130-6交替地反向平行和平行于通过管道130-5的路径。来自管道130-6的流体随后流动通过集管295越过管道130-7来到管道130-8，随后通过管道130-8来到出口集管145。在其它变型中，集管285和295可由单个集管替代，而管道130-4和130-8可由单个管道替代，所述单个管道输送来自该集管的回流。在还有其它变型中，所示管道130的某些或全部可以每一个都代表平行管道的集合而不是个别的管道。仍然参考图11A，在某些变型中流动通过管道130的流体是水，而管道受太阳辐射照射，所述太阳辐射具有类似于图2所示形状的强度分布。在这种变型中，至管道130中的热流分布可加热流动通过管道130的液态水以(例如在管道130-1、130-3、130-5、和130-7内)在相对较低的热流下(相较于由聚集太阳辐射提供的峰值热流)增加其温度，随后(例如在管道130-2、130-4、130-6、和130-8内)在相对较高的热流下使液态水沸腾以产生蒸汽，随后(可选地)在管道130的最中心管道内(例如130-4、130-8)以相当的或更高的热流使蒸汽过热。随后饱和或过热蒸汽可通过出口集管145离开管道130。在图IlA和图IlB的范例中，通过管道130的流体(例如水、蒸汽、以及过热蒸汽)流率可例如由阀或固定直径的节流孔300-1和300-5来控制。可由这些阀或节流孔来控制通过管道130的流率以例如在出口集管145内提供希望的蒸汽品质(例如饱和蒸汽的品质、过热蒸汽的温度和/或压力)。现在参考图12，在一个变型中太阳能采集系统包括第一太阳能热吸收器310以及第二太阳能热吸收器320，所述第一太阳能热吸收器310包括互相连接以提供所示的流动路径的管道130-1至130-6，所述第二太阳能热吸收器320包括互相连接以提供所示的流动 路径的管道350-1至350-6。来自入口集管140的流体平行地流动通过吸收器310的外围(例如最外部和紧邻最外部的)管道130-1、130-2、130-4、和130-5来到集管325，流体从所述集管325被泵330泵送到吸收器320的集管340。来自集管340的流体平行地流动通过外围(例如最外部和紧邻最外部的)管道350-1、350-2、350-4、和350-5来到集管360。来自集管360的流体随后平行地流动通过最中心的管道350-3和350-4 (反向平行于通过管道350-1的流动)来到集管370。来自集管370的流体流动至分离器380，所述分离器380将流体分离成气相和液相。液相流动通过导管385来到泵330，所述泵330将液相送回至吸收器320。气相流动通过导管387来到集管390，并随后通过吸收器310的最中心管道130-3和130-6来到出口集管145，所述管道130-3和130-6反向平行于通过管道130-1的流动。在某些变型中，管道350-3和350-6可组合成单个管道，管道130-3和130-6可组合成单个管道，和/或管道130-1至130-6以及350-1至350-6的某些或全部可以每一个都代表平行管道的集合而不是个别的管道。仍然参考图12，在某些变型中流动通过太阳能吸收器310和320的流体是水，而在每一吸收器中的管道受太阳辐射照射，所述太阳辐射具有类似于图2所示形状的强度分布。在这种变型中，至管道130-1、130-2、130-4、和130-5中的相对较低的热流(相较于由聚集太阳辐射提供的峰值热流)可加热液态水以增加其温度。至管道350-1、350-2、350-4、和 350-5的类似相对较低(或相对较高)的热流可进一步加热液态水以增加其温度和/或开始使其沸腾。至管道350-3和350-6的相对较高的热流可开始和/或继续使液态水沸腾。至管道130-3和130-6的相当的或相对更高的热流可进一步加热来自分离器380的蒸汽以使该蒸汽过热。如前文所述，管道布置可包括一个或多个热膨胀区(例如回路、接头、柔性管道区、或其它合适的机构)以适应接收器内多个管道的净和差热膨胀。可在单个接收器内采用多于一种类型的热膨胀机构，而可基于为管道预计的净和/或相对热膨胀来选择插在管道之间的特定热膨胀区，记住某些管道可能比其它管道经历更大的温度涨落(例如受太阳辐射强度分布的峰值照射的那些管道可能比仅受聚集太阳辐射分布的翼或肩照射的管道达到更高的最终温度)。此外，可在管道的入口端和其相对的远端之间的中间位置(例如中途)处将管道固定，从而使管道在远离固定件的两个方向上膨胀。在管道布置中，并非每个管道需要具有固定件，因为可由布置中的相邻管道充分地控制或限制管道的运动。如在下文的几个范例中所示，管道膨胀区可基本处于与管道布置的相同平面内，或可伸出由管道布置限定的平面。可沿管道的长度以任何合适的间隔支承管道。可能会希望在可行的前提下尽可能相隔较远地定位支承件，例如以降低成本和/或减少阴影。此外，可视跨距内的管道直径所需来支承管道的每一跨距。例如，若第一通路含有较小直径的管道而第二通路含有较大直径的管道，则在第一通路内的支承件可定位成比在第二通路内的支承件更靠在一起。例如，若第一通路包括4个具有I. 66英寸外径的平行管道，而第二通路包括单个具有3. 5英寸外径的管道，则可约每8英尺地支承第一通路内的管道，而以至少大到16英尺的间隔支承第二通路内的管道。以相同的间隔支承所有管道而不考虑管道直径对较大直径的管道会是多余的，且会导致用于管道支承部件的较高成本。再次参考图5A至图5C，管道130包括热膨胀接头(例如回路)180_1、180_2、180_3、190-1、190-2、和190-3以适应互相连接的管道之间的热膨胀差。在某些变型中，预期或设计经历两相(例如水和蒸汽)流动的膨胀回路布置成位于管道130的平面内以防止水的段塞流的发展。作为范例，膨胀回路180-3和190-3预期经历这种两相流动并因而位于管道130的平面内。未预期经历两相流动的膨胀回路可位于管道130的平面之外(例如处于下落构型中)。尽管在所示的变型中膨胀回路180-1、180-2、190-1、和190-2也示为处于管道130的平面内，但这些膨胀回路并不预期经历两相流动，并因而可以可选地布置成位于管道130的平面之外。仍然参考图5A至图5C，在某些变型中热膨胀区180-2和190_2的分别连接至管道130-3和130-7的部分相对于地面固定在合适位置，而管道130的所有或基本上所有其它部分可相对于地面移动以容纳主体和/或适应热膨胀差。现在参考图19A，它示出了采用如图4所示的流动型式的管道构型。图19A中的变型包括热膨胀区，所述热膨胀区包括竖直定向的回路。当用在本文的上下文中时，“竖直定向”意为具有的方向包括基本上垂直于地面的向量分量，例如相对于地面约30°、约45°、约60°、或约90°。竖直定向回路可用于传热流体在稳态运行期间并不预期发生相变的情 况中。传热流体(例如给水)流入入口集管140并通过可选的第一流动控制装置150-1进入管道130-1，并通过可选的第二流动控制装置150-2进入管道130-5。管道130-1和130-5被固定在位置X处，所述位置X可以近似为接收器(未示出)的入口端(A)和对面的远端(B)之间的中点处。管道130-1中的流体在方向I上流动以到达热膨胀区1170-1，在所述热膨胀区内流体被改向朝向管道布置的中心线(示为虚线C)并在相反的逆流方向2上流动在管道130-2中。热膨胀区1170-1竖直定向以向下延伸出由管道130限定的平面。管道130-2中的流体到达第二热膨胀区1170-2，在所述热膨胀区内流体被改向朝向C并在方向3 (平行于方向I)上流动在管道130-3中。在该特定变型中，第二膨胀区1170-2也是相对于管道130竖直定向的。管道130-3中的流体在方向3上流动直至它到达回转区172-1，在所述回转区内它被改向朝向C并在方向4 (平行于方向2)上流动通过管道130-4，在所述管道130-4它经由出口集管145离开(例如作为蒸汽或过热蒸汽)。可选的流动控制装置1180可设置在出口集管145中以控制流出量和/或管道内部的压力。到流体到达回转区172-1为止，流体已形成了 3个通过聚集太阳辐射的通路，且若太阳辐射特征在中心线C附近聚集，则会经历相对较高的热流，从而使得流体已经开始沸腾。因此，流体在回转区172-1内基本上保持在平面内会是可取的，从而减少了管道内部相移的形成或段塞的形成。管道130-3可不包括固定件X而代之以由相邻管道130-2和130-4支承。管道布置331的至少一部分关于中心线C对称，且管道130_5与管道130_1对称，管道130_6与管道130-2对称，管道130-7与管道130-3对称，而管道130-8与130-4对称，且膨胀区1170-3与膨胀区1170-1对称，膨胀区1170-4与膨胀区1170-2对称，而回转区172-2与回转区172-1对称。注意区域172-1和172-2可构造成用于适应管道的和管道之间的热膨胀。管道布置的另一变型示于图19B。图19B所示的范例示出了类似于如图4和图19A所示的流动型式。在此，为便于说明，仅示出了管道布置334的一半。管道布置关于中心线C对称。在每一回转点处采用了竖直的或其它的膨胀区1170。可选的流动控制装置150-1控制至最外部管道130-1的流量输入。在该特定范例中，每一管道在接收器的入口端A和远端B之间(例如中途)的位置X处被固定。在不同管道上的固定位置可以是在末端A和末端B之间的相同距离处或附近，或可以是在相对于末端A和末端B的不同位置处。每一膨胀区包括一个或多个流动控制装置145，所述流动控制装置可用于确保在稳态运行期间或非稳态运行(例如起动或过渡状况)期间可能出现的任何两相流体的均匀流动。这种流动控制装置可起到的作用是防止或减少段塞流的发生以及所导致的对管道的潜在损害和/或失去对系统运行的控制。尽管膨胀区1170在该范例中示为竖直的膨胀回路，但它们并非必须如此。例如，区域1170-1可以是竖直的，而区域1170-2和1170-3可以是水平的，或区域1170-1和1170-2可以是竖直的而区域1170-3可以是水平的。如前文所述，竖直膨胀区可用在管道布置内的某一位置处，在所述位置处在稳态运行期间并不预期有两相流动。但是，附加的流动控制装置145可允许竖直膨胀区甚至用在运行期间可能出现两相流动的地方。 图20A示出另一范例，所述范例在某一区域内包括竖直膨胀区，在所述区域内预期在稳态运行期间没有相变。流动路径类似于图4所示的流动路径。在该图例中，管道布置332关于中心线C对称，但仅示出了对称的管道布置的一半以简化图例。通过入口集管(未示出)提供传热流体(例如水)以通过可选的流动控制装置150-1进入最外部管道130-1。最外部管道130-1在固定位置X处被固定，所述固定位置X在接收器(未示出)的入口端(A)和其对面的远端(B)之间的中间(例如中途)，从而使管道130-1可从固定位置X向A和B两处膨胀。流体在方向I上(从A向B)流动通过管道130-1直至它到达膨胀区1170-1，在所述膨胀区它被改向朝向中心线C并在管道130-2中在方向2上流向A(相对于方向I逆流)。若在运行期间流体并不预期在膨胀区1170-1中经历相变，则可采用竖直定向的膨胀区，如图所示。管道130-2中的流体在方向2上流动以到达回转区172-1，在所述回转区它被改向朝向横向中心并在管道130-3中在方向3上流向B (平行于方向I)。管道130-3可在位置X处被固定，所述位置X在入口端A和远端B之间的中间(例如中途)。回转区172-1可基本上与管道130在同一平面，从而在流体已开始沸腾的情况下减少段塞或相移的形成。流体在方向3上流动通过管道130-3直至它到达另一回转区172-2，在所述回转区内它被改向朝向横向中心C并在方向4上流向A(平行于方向2)，在所述入口端A处流体可通过出口集管(未示出)作为蒸汽或过热蒸汽离开管道。回转区172-2可基本上与管道130在同一平面，从而减少段塞或相移的形成。在某些变型中管道130-2和130-4可不包括固定件。作为替代，管道130-2可由在相邻管道130-1和130-3上的固定件支承，而可由膨胀区1170-1和回转区172-1来容纳管道130-2的膨胀。管道130-4可由在管道130-3上的固定件支承，而可由回转区172-2和出口区178来适应管道130-4的膨胀。管道布置的另一变型示于图20B。在此，管道布置333包括管道130-1、管道130-4、管道130-3，所述管道130-1如图20A所示那样被固定、所述管道130-4在入口端A和远端B之间(例如中途)的位置X处被固定、而所述管道130-3未被固定。注意在图20A至图20B所示的范例中，在不同管道上的固定位置X可以排成一线(例如在末端A和末端B之间的相同距离处)，或它们可以在相对于末端A和末端B的不同位置处。可出于防震目的而选择固定位置，从而使回路中的管道被充分固定以对抗来自地震运动的压力和/或拉力。因此，若较大直径管道更能承受压缩、拉伸和/或抵抗屈曲，则在相对较大直径的管道上布置固定件以约束回路中较小直径管道的运动会是有利的。注意图20A至图20B中的回转区172可构造成适应管道130的和管道130之间的热膨胀。另一管道布置范例335示于图21A。图21A中的流动路径类似于图4所示的流动路径。管道布置的一半被示出，且管道布置335关于中心线C对称。在该变型中，管道之间的回转区175可以或可以不适应热膨胀，且在某些变型中表现出很少或没有能力容纳热膨胀。管道布置可沿入口区152和出口区153之间的流动路径包括仅一个固定件，例如沿该流动路径的中途、在管道130-2和130-3之间的回转区175-2中的位置X处。可在入口区152和153内适应热膨胀。例如，入口区或出口区的至少之一可包括一个或多个弯道，所述弯道可膨胀、收缩、和/或扭曲以容纳管道长度变化。这种管道结构的一个范例是包括两个或多个弯道的管道结构，其中两个或多个弯道的至少两个并不相互处于同一平面。例如，两个弯道可处于近似互相垂直的平面中。管道的膨胀会经由通过两个弯道的膨胀而导致扭转运动，所述通过两个弯道的膨胀减少了管道上和/或至管道的任何接头上的应力。在标题为“Linear Fresnel Solar Arrays and Components Therefor (线性菲捏尔太阳能阵列和用于此的部件)”的美国专利申请12/012,920中提供了具有这种弯道以容纳热膨胀的管道的示例，所述申请通过弓I用整体结合入本文。另一变型示于图21B，在所述变型中另一管道130-9布置成与最外部管道130_1平、行。可选地，管道130-1可包括流动控制装置150-1，且可选地，管道130-9可包括流动控制装置150-9。可以独立地控制装置150-1和150-9从而允许管道130-1和130-9之间的平衡。管道130-1和130-9进给至回转区175-1中。也考虑了另外的变型，在所述变型中多于一个的额外的管道(例如2、3、4、或5个)布置成与管道130-1平行并进给至回转区175-1中。与图21A所示的范例类似，在入口区152和出口区153之间的仅一个位置处固定住管道布置336。尽管固定位置X示为近似位于沿管道布置336的中途、在入口 152和出口 153之间、回转区175-2中，但固定件可位于沿管道130的其中任何一个上，或位于另一回转区175上。回转区175可以或可以不适应热膨胀，而在某些变型中表现出较少或没有能力适应热膨胀。可例如图21A所描述的那样在入口区152内和出口区153内适应热膨胀。如前文所述，将来自多个管道的流会合至单个回转集管中并在返回路径上扩展进入多个管道会导致在返回路径上的流量不平衡，尤其是在两相流的情况下(例如当水用作传热流体时)，除非控制了进入多个平行返回管的流量以防止失控状况。例如，对于从第一通路内的4个管道至返回的第二通路内的2个管道的进程，可在返回管道的入口上布置分别的流动控制装置(例如阀、节流板或诸如此类)以允许平行路径之间的受控的平衡。可选地或除此之外，第一通路内的4个管道中的2个可会合至第一返回管道中，而第一通路内的4个管道中的另外2个可会合至第二返回管道中。对于从第一通路内的3个平行流动管道至第二通路内的2个平行流动管道的进程，可如前文所述地在2个返回路径管道的每一个上采用流动控制装置。可选地或除此以外，在第一通路内的3个管道中的2个可会合至在第二返回通路中的2个管道中的一个，而在第一通路中的剩下的管道可直接流动至在第二返回通路中的2个管道的第二个中。只要在下游通路中仅一个管道连接至上游通路中的任何数量的平行管道，则在回转点处就不需要中间流动控制装置，而作为替代，可用在下游通路入口处的流动控制元件来控制通过下游和上游通路的流动。图22A示出管道布置的另一范例337。流动型式类似于图4所示的流动型式，在所述流动型式中有四个流动通路，所述四个流动通路在图22A中由带圈的数字标示。通过通路I中的平行管道130-1和130-9的同向流从接收器的入口端A向远端B行进。可选的流动控制装置150-1和150-9可分别用于控制进入管道130-1和130-9的流量。通过平行管道130-2和130-10的同向流在通路2中从远端B向入口端A行进。当在稳态运行中或瞬态期间在具有可变的和/或不可预测的热流的单个通路内存在平行流时，可能无法平衡两个平行管道之间的流量，导致平行管道之间有压力差的可能性，这会导致不稳定的运行或失控状况，这进而会导致干涸和对一个或多个管道可能的损害。独立可控的流动控制装置150-1和150-9可用于缓减平行管道130-1和130-9内部、以及平行管道130-2和130-10之间(若在回转区处没有采用混合集管)的不稳定性或失控。因此，在管道130-1中的流动在回转区175-1中被改向至管道130-2中，而在管道130-9中的流动在回转区175-7中被改向至管道130-10中。在该特定范例中，在通路I和通路2之间(例如在回转区175-1和175-7中)以及通路3和通路4之间(例如在回转区175-3中)固定住(以X标示)管道布置。通路2和通路3之间的回转区175-2适应热膨胀。可选地，可在入口区152中和/或在出口区153中例如图21A所描述的那样来适应热膨胀。尽管回转区175-2示为具有竖直的下拉段，但它可代之以是水平的膨胀区。若在通路2和3之间出现两相流动，则一个或多个如前文所述的可选的流动控制装置(未示出)可用于确保均匀流动或缓减段塞的形 成。也设想了其它变型，在所述变型中通路3和/或通路4包括多于一个平行管道。在这些情况中，希望在回转区处不采用混合集管，从而使入口流动控制装置(例如150-1和150-9)可用于控制平行管道中的相对流量以避免失控状况。另一管道布置的变型示于图22B。图22B中的流动型式类似于图4和图22A所示的流动型式。在图22B所示的特定变型中，管道布置338包括回转区175-2，所述回转区包括水平膨胀装置177，所述水平膨胀装置基本上不会在竖直方向上移置流体，由此减少了在该膨胀区内引起段塞流的几率。管道布置在位于通路3和4之间的位置X处被固定。例如图21A所描述的那样，在固定位置上游的管道可经由出口区153膨胀，而在固定位置下游的管道可经由入口区152膨胀。管道布置的另一变型139示于图23A。图23A中的流体流动型式类似于图4和图22B所示的流动型式。管道布置139中的管道在第二通路内被固定，例如管道130-1和130-2的每一个在位置X处被固定，所述位置X在接收器的入口端A和远端B之间的中间(例如中点处)。固定位置X在管道130-2和130-10上、相对于入口端A和远端B可以是相同的或不同的。在入口区152内容纳了相对于固定位置X在上游的通路I内的管道中的热膨胀差，而在出口区153内容纳了相对于固定位置X在下游的通路3和4内的热膨胀差。在膨胀区177内容纳了管道130-2和130-10之间的膨胀差。管道布置的还有另一变型440示于图23B。图23B中的流体流动型式类似于图4和图22B所示的流动型式。在该特定变型中，管道布置440包括回转区175-2，所述回转区包括两个膨胀区177-1和177-2。管道130-10在与管道130-3连接之前流动通过膨胀区177-1，所述管道130-3用于通过接收器的第三通路，而管道130-2在与用于第三通路的管道130-3连接之前流动通过另一膨胀区177-2。膨胀区177的其中一个或多个可以是、但并不必须是水平定向的。在该特定变型中，管道布置在第三和第四通路之间、回转区175-3内的位置X处、以及在回转区175-1和175-7内的位置X处被固定。第一通路内的膨胀差可由入口区152容纳，而第四通路内的膨胀差可由出口区153容纳。第二和第三通路内的膨胀差可由膨胀区177容纳。管道布置的另一变型示于图24。管道布置141布线成使得传热流体形成两个通过接收器的通路，类似于图3所示的流动型式。通路之一或两者都可包括多个平行管道。如图所示，管道布置可关于中心线C对称。在所示的范例中，第一通路包括第一组平行管道130-1、130-2、130-3、130-4、和第二组外向平行管道 130-6、130-7、130-8、130-9 和 130-10。由流动控制装置150-1控制入口(例如给水入口)140进入第一组外向平行管道。可选的流动控制装置150-2可另行控制进入第二组外向平行管道的流量。可选地，另一流动控制装置155可与流动控制装置150-1串联地布置在管道130-1至130-5的一个或多个上以单独控制进入该平行外向管道的流量，而另一流动控制装置155可与流动控制装置150-1串联地布置在管道130-6至130-10的一个或多个上以单独控制进入该平行外向管道中的流量。如之前所述，流动控制装置150和155可以是可调节的 阀、或固定直径的节流孔。在某些情况下，流动控制装置150可以是可调节的阀，而流动控制装置155 (如果有的话)的至少一个可以是固定直径的节流孔。尽管该特定变型示为在中心线C的每一侧具有4个平行外向管道，但在双通路构型中可采用任何数量的平行外向管道，例如2、3、4、5、6、7、8、9、或10。仍然参考图24，外向平行管道在回转区175-1内被改向以在逆流方向上形成通过接收器的第二通路。在该特定变型中，由单个管道130-5代表返回路径。但是，也考虑了其它变型，在所述变型中返回路径包括多个平行管道，多至第一通路内的平行管道的相等数量。在图24所示的范例中，四个外向管道在回转集管175中会合并随后被引导至单个返回路径中。一般而言，任何包含有进给至单个返回管道的多个外向管道的构型可带有单个流动控制装置150地运行，从而使个别的管道流动控制装置155为可选的。若构型允许多个平行外向管道进给至多个平行返回管道中，则来自多个平行外向管道的流不应在回转集管中混合并随后分支成多个平行返回流，除非回转集管包括一个或多个流动控制装置，所述流动控制装置允许多个返回线路之间的流量平衡以避免失控状况的发展。在一个变型中，应限制在回转集管中的混合，从而使第一通路内的每一平行路径进给至第二通路内的平行返回路径。可经由控制第一通路内的上游路径的同一流动控制装置实现对第二通路内的平行路径的控制。因此，在双通路系统内的多个平行返回路径的情况下，个别的流动控制装置155可用于控制外向管道内和其对应的单个返回路径内的流量。一般而言，若外向管道和返回管道之间的比率是整数，则管道布置可构造成在第一和第二通路之间不需要流动控制装置。双通路管道布置可具有多种固定构型。在图25A所示的范例中，双通路管道布置400包括3个平行外向管道130-1、130-2和130-3，所述管道进给至回转区175-1中并被改向至单个返回管道130-4中。管道布置400可以、但并不必须是对称的，例如从而使中心线C在管道布置的两半之间提供对称面。回转区175-1可以是或可以不是构造成适应管道的净或相对热膨胀。在第一通路和第二通路内的管道之间的膨胀差的至少一部分可由竖直入口区152容纳，例如图21A所述那样。如前文所述，可选的流动控制装置155可用于控制进入每一具有外向流的管道的流量。尽管在图25B中未示出，但某些变型可不具有流动控制装置来控制进入每一外向管道的流量，并可代之以在某些外向管道上(例如在运行期间将接收最低热流的管道上)具有流动控制装置，或在入口(例如给水入口)上具有单个流动控制装置以控制进入并联管道组的流量，或具有入口流动控制装置，所述入口流动控制装置与并联管道的任何一个或多个上的流动控制装置串联。管道布置400在单个返回管道130-4上的位置X处包括单个固定件，其中固定位置X位于接收器的入口端A和远端B之间(例如中点处)。可选择X的位置从而使管道130-4中的朝向远端B的膨胀匹配或超过第一通路内的总预期膨胀。若第一通路内的管道平均比第二通路内的较冷并且在第二通路内膨胀经历了相变(例如由于不均匀的太阳辐射特征，在所述特征中相对较高的强度横贯返回管道)，则可在第二通路中采用较大直径的管道。可选择在较大返回管道上的固定位置X，从而使较大管道的膨胀匹配或超过在第一通路内的较小直径管道的总膨胀，由此保持较小管道处于拉伸状态，减少较小直径管道内的压缩和因而引起的屈曲。管道130-4的热膨胀的至少一些可例如图21A所描述的那样由出口区153容纳。在示于图25B的双通路管道布置的另一变型143中，固定位置X位于回转区175_1中。图25B所示的管道布置143在固定的位置方面不同于图25A所示的管道布置400。在图25B所示的变型中，在竖直入口区152和竖直出口区153处例如图21A所描述的那样地容纳了热膨胀。在示于图25C的双通路管道布置的还有另一变型144中，在回转区175中采用了膨胀区(例如竖直或水平的)。如图所示，若两相流在第二通路之前形成，则流动控制装置145可用在回转处以防止相移或段塞的形成。在回转区175中采用膨胀区允许每一管道在 入口端A和远端B之间被固定(标示为固定位置X)。此处，固定位置对于不同管道仍然并不必须是相同的(相对于入口端A和远端B)。例如，根据直径、温度偏移量、以及布置144内不同管道130的结构，可选择固定位置X以协调管道130的相对膨胀，从而使较小直径的管道免受会导致屈曲的压缩力的影响。在图26A至图26B中提供了管道布置的范例，所述管道布置维持了双通路流动路径(例如图3、图24、以及图25A至图25C所示的双通路流动路径)。其中，管道布置201包括三个外向平行管道130-1、130-2、130-3，所述管道在第一通路内进给至回转集管175-1中，在所述回转集管中流动被改向至第二通路内的单个返回管道130-4中的反向平行方向。返回管道130-4布置成最靠近接收器的中心线C，而管道布置201可以是、但并不必须是关于横向中心线C对称的。流体可在第二通路之前或期间经历相变，因而返回管道130-4的直径可选择成大于外向管道的直径，例如外向管道可具有约I. 5英寸、I. 66英寸、2. O英寸、或2. 5英寸的内径或外径，而返回管道可具有比外向管道的内径或外径大差不多O. 5英寸、
I.O英寸、或I. 5英寸的内径或外径。在某些变型中，采用2英寸内径或外径的外向管道与3英寸内径或外径的返回管道，而在某些变型中，采用I. 66英寸内径或外径的外向管道和3. 5英寸内径或外径的返回管道。图26A示出一个变型，在所述变型中多个管道的中心线形成了平面404，从而使较大直径管道的下表面落在较小直径管道的下表面之下。图26B示出管道布置的变型202，在所述变型中所有管道(不论直径如何)的下表面形成了平面405。还考虑了其它变型，在所述变型中多个管道的上表面形成了平面，或在所述变型中管道处于非平面的布置中，例如布置成外凸或内凹形式(例如正或倒的人字形)。任何本文所述或以其它方式了解到的固定构型可随图26A至图26B所示的管道构型使用。可选地，图26A至图26B所示的管道构型可类似于图25A所示那样被固定，其中仅返回管道130-4和130-8分别在位置275-4和275-8处被固定，所述位置为接收器的入口端A和远端B之间的近似中间(例如中点处)。由此，在第二通路上游的外向管道的膨胀差可由入口区(未示出)容纳，而在固定件下游的返回管道的膨胀可由竖直出口区(未示出)容纳。例如，入口区或出口区的至少之一可包括一个或多个弯道，所述弯道可膨胀、收缩、和/或扭曲以适应管道长度变化。这种管道结构的一个范例是包括两个或多个弯道的管道结构，其中两个或多个弯道的至少两个互相不处于同一平面。例如，该两个弯道可处于近似互相垂直的平面中。管道的膨胀会经由通过两个弯道的膨胀导致扭转运动，通过两个弯道的膨胀减少了管道上和/或至管道的任何接头上的应力。在标题为“线性菲涅尔太阳能阵列和用于此的部件”的美国专利申请12/012，920中提供了具有这种弯道以适应热膨胀的管道的示例，所述申请通过弓I用整体结合入本文。可选择固定位置的布置从而使在较小直径的外向管道中的膨胀少于或近似等于在固定位置上游的返回管道中的膨胀，从而使较小直径的外向管道主要保持在拉伸状态，而不是保持在会导致屈曲的压缩状态。仍然参考图26A至图26B，任何合适的固定机构可用于固定管道(例如管道130_4和130-8)，例如图27A和图27B所示的焊接件或管道支托。若水/蒸汽用作传热流体，则管道布置上的热流分布可以使得节热以及可能部分沸腾发生在平行外向管道130-1、130-2、130-3、130-5、130-6、和130-7中，而沸腾和过热发生在最中心管道130-4和130-8中。使聚集太阳辐射的较高强度部分对准其中将发生过热的最中心管道可改进蒸汽输出、蒸汽品质、过热蒸汽产量、机组效率、运行可靠性、或它们的任何组合。边界位置1176-4和1176-8标示出正常运行期间过热蒸汽形成所处的位置。如前文所述，布置在边界1176-4和1176-8的上游和下游两处的温度传感器可用作反馈以控制流体进入外向管道的质量流量和/或控制可选的调温喷雾。如划阴影区域276所示，预期发生过热所在的最中心管道的全部或末端部分可以i)由不同于管道布置其余部分的类型的管道材料构成；ii)涂敷有不同的太阳能选择性涂层；或iii)兼具i)和ii)。例如，划阴影区域276可代表由较高温合金(例如低合金钢，如T22)形成的管道，和/或其上涂敷有适用于较高温度的太阳能选择性涂层的管道。在某些情况下，在管道布置的不同部分会例如根据涂层和管道布置的相对温度稳定性而出现太阳能选择性涂层的转变而不是管道材料的转变。划阴影区域可代表接收器长度的约100%、90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、或约10%。对于用在线性菲涅尔阵列中的具有约1600英尺长度的线聚焦接收器，划阴影区域可代表约200、400、600、800、1000、1200、1400、或 1600 英尺。任何合适的回转集管可随本文所述的管道布置使用。一个范例示于图37A至图37C。该回转集管的特定变型可用在某些具有如图25A和图26所示管道构型的情况下。回转集管175包括区域408，外向管道130-1、130-2、和130-3进给至所述区域408内。区域408在一端上由盖子401终止。如图所示，可借助于区域408的一段将盖子401与最外部管道130-1间隔开。管道布置上的焊接间距可由该部分管道布置将经历的预期的应力和压力准则来确定。区域408连接至弧形区402，从而使来自外向管道130-1、130-2、和130-3的会合流被改向至返回管道130-4中以在相反方向上流动从而形成通过接收器的第二通路。 图37A至图37C所示的回转集管175处于由管道130-1、130-2、130-3、和130-4限定的平面403中。尽管图37A至图37B所示的回转集管示为具有3个外向管道和单个返回管道，但也考虑了具有2、4、5、6、7、或8或更多外向管道的变型。同样，尽管图37A至图37C所示的变型示出返回管道具有比外向管道大的内径，但也考虑了其它变型，在所述变型中外向管道具有与返回管道近似相同的内径，或如本文所述的大于返回管道的内径。可出于防震或其它稳定性目的而采用任何合适的固定装置、方法、或机构来固定管道。例如，在某些变型中可在回转位置或回转集管处采用支托以稳定管道布置(例如一个或多个回路)。支托可焊接或以其它方式固定至太阳能采集器系统中的结构性元件。图27A示出了支托1220的一个范例，所述支托用于将回转集管175 (连接至管道130)固定至结构性元件1221。图27B示出了管道支托的一个范例，所述管道支托可沿管道采用以固定该管道。在此，支托1223包括卡圈部分1224，所述卡圈部分连结至管道130并与固定至结构性元件的保持装置或结构1225配合，从而使管道130不能在任一方向上平移经过保持装置或结构1225。支托1223可正反皆可地安装或焊接至保持装置或结构1225。在其它变型中，一个或多个缓冲器或其它运动抑制装置可用作管道布置中的固定件。这种缓冲器或运动抑制装置可起到减弱相对高频的震动运动(例如可在地震或其它突发或瞬态事件期间发生的)但仍然允许非常低频的运动(例如可在运行期间在管道的热膨胀期间发生的)的作用。图28提供了采用缓冲器的固定系统的一个范例。该设计包括末 端，在所述末端处限制了膨胀，且一旦管道已膨胀至达到该末端的极限，则管道在相反方向上膨胀。在图28中，管道130具有末端1226，在所述末端处例如由缓冲器1227限制了膨胀。缓冲器1227限制了管道130在末端1226处的热膨胀的量。固定件1229-2附接至结构1231，并允许管道130的有限膨胀。在末端1226对面的末端1228可由固定件1229-1固定至结构1232，所述固定件允许管道的有限运动。固定件1229-1和1229-2可以是任何合适的固定件，例如图27B所示的管道支托。管道支托若用作固定件，则可构造成使得管道在任一方向上、或在某些情况下在仅一个方向上并不滑过保持装置。将管道布置固定的另一变型示于图29。在此，管道布置1300包括与回转集管172连接的外向管道130-1、130-2、和130-3。回转集管172使流动反向进入单个返回管道130-4，在所述返回管道中可发生沸腾和/或过热。在该特定变型中，管道130-4由固定件1301固定至某一结构。回转集管172由固定件1302固定。固定件1301和1302的一个或两者都可以是阻尼固定件，所述阻尼固定件例如通过采用如图28所示的缓冲器而减弱高频运动。若固定件1301和1302的仅一个是阻尼固定件，则固定件1301和1302的另一个可以是支托或焊接固定件。用于将管道130-1固定至结构1304的管道支托1303是可选的。在某些情况下，管道支托可经由弹簧连接至结构，可选择所述弹簧限制膨胀和/或减弱某些频率的运动。图29示出一个范例。在此，管道支托1303例如通过焊接附接至管道130-1。弹簧1305将支托1303连接至结构1306。可选择弹簧的延伸量、弹簧的刚度、和/或弹簧常数来限制管道130-1的膨胀，和/或减弱具有某些频率的运动(例如具有相对高频的震动)。图30示出了可适应热膨胀的回转区的范例。这种回转区可例如用在例如图4所示的管道布置中。回转区172包括回路1310，所述回路可由管道区组成，或可以是单一部件。在某些情况下，如图30所示的膨胀回路可包括锻造的单一部件，或焊接或以其它方式连接在一起的多个锻造件。横向元件或板(标示为划阴影区域1313)可用于使回转区稳定。可选地，流动控制装置1307可布置在回路1310的入口端1309处或附近。流动控制装置1307可以是任何合适的装置，例如滤网、用于控制涡流的装置、用于控制旋流的装置、用于减少湍流的装置、用于减少气泡的形成的装置、节流孔、挡板、或诸如此类。可选地，流动控制装置1311可布置在回路1310的出口端1312处或附近。流动控制装置1311可以是任何合适的装置，例如阀、固定直径的节流孔、挡板、滤网、过滤器、用于控制旋流的装置、用于控制湍流的装置、用于减少气泡的形成的装置、或诸如此类。可由任何合适的方式将管道支承在管道布置中，所述方式允许该管道的适当量的热膨胀，以及多个管道之间的热膨胀差。在某些变型中，管道布置中的一个或多个管道可从上方悬置，而悬置机构允许管道沿其长度膨胀。合适的悬置机构的非限制性范例包括轨道和滚子机构、滑轮型机构、轴承、以及滑动机构。图31提供了用于管道的悬置机构的范例。在此，管道130被保持在夹具1320中。夹具1320例如经由可选的联接牵引元件1322连接至轴1321，所述轴1321在垂直于管道长度的方向上延伸。可旋转元件1323 (例如轮子或滚子)绕轴1321或随着轴1321旋转以沿平行于管道130延伸的轨道或通道1324行进。在采用可旋转元件(例如轮子或滚子)的悬置机构中，任何合适的机构或构型可用于将可旋转元件连结至轨道或通道，可旋转元件沿所述轨道或通道滚动。某些非限制性范例示于图33A至图33E。首先参考图33A，可从轴1321 (例如经由联接或牵引元件1322)悬置管道(未示出)，所述轴1321限定了可旋转元件1323旋转所绕的轴线。在该变型中，可旋转元件1323沿通道1324的边缘1325滚动，所述通道平行于管道地延伸。当管道膨胀或收缩时，可旋转元件沿通道1324行进，由此容纳膨胀和收缩。另一变型示于图33B。在该变型中，可旋转元件1323在通道1324的轨道或凹口 1345中滚动。对于图31、图32、图33A至图33E、图35A至图35B、或图36A至图36B所示的范例，通道的材料可以是任何合适的材料，但在某些变型中通道材料选自于包括碳钢、电镀碳钢(例如NI电镀碳钢)、不锈钢(例如铁素体或奥氏体不锈钢)、或电镀不锈钢的集合。可旋转元件1323和轴1321之间的接头1349可以是任何合适的可旋转接头，例如减少或消除粘连或卡挤的可旋转接头。例如，如图33C所示，一个或多个轴承可用在接头1349中，例如可采用球轴承，如不锈钢轴承。在某些情况下，可旋转元件可构造成使得表面不易磨损，例如诸如轮子的可旋转元件可至少具有由青铜、镍、石墨、石墨青铜、铸铁、碳化合金、氧化铝或其它陶器制成的接触通道的表面。牵引或联接元件1322可由不锈钢制成。限定了可旋转元件1323转动所绕轴线的轴1321可以是任何合适的轴类型，但如图33D至图33E所示，在某些变型中可由束肩螺栓1347和圆筒螺母1348提供轴1321，所述螺栓和螺母可例如由不锈钢制成。轴1321和联接件1322之间的连接器可以是任何合适的连接器，但在某些变型中采用了压紧配合组件。用于管道的适应热膨胀的悬置机构的另一变型示于图32。在图32中，管道130保持在夹具1320中。夹具1320例如经由可选的牵引元件或联接件1321连接至不滚动的滑动组件1332。当管道130膨胀和收缩时，滑动组件1322例如在可滑动表面1334上沿通道1333滑动。滑动组件的非限制性范例示于图36A至图36B。如图36A所示，在某些变型中滑动组件1332可以是弧形的、弯曲的、或以其它方式在边缘1365处上翻以避免在边缘处卡住。如图36B所示，在某些变型中滑动组件1332可具有倒圆的边缘。具有倒圆边缘1365的变型可以是或可以不是如图36A所示地弧形的、弯曲的或以其它方式在边缘1365处上翻的。再次参考图36A，在某些变型中，滑动组件1332具有比通道1333的横向宽度1366长的长度1367，从而防止在通道内的扭曲。任何合适的类型的夹具可用于将管道固接至悬置机构，例如图31、图32、图33A至 图33B、图35A至图35B、或图36A至图36B所示。在相邻管道上布置夹具是可取的，从而使相邻管道之间没有摩擦、碰撞、卡挤、其它类型的干涉。如图34A所示，在某些情况下，在管道130-1和130-2之间有热膨胀差的情况下，相对于管道130-1具有陡然突出的接合点1350的直夹具1320-1会与在相邻管道130-2上的相邻夹具1320-2碰撞。一个可行的解决方案是在相邻管道上布置夹具，从而使它们经过彼此地滑动而不是陡然碰撞，例如通过调节夹具侧边的角度和/或将夹具定位在相邻管道上从而使得i)夹具沿相邻管道的长度间隔开并且在正常膨胀时并不碰撞；ii)夹具相对于管道调节角度从而避免在边缘处的陡然碰撞；和/或iii)将夹具布置成持续与相邻夹具重叠从而使夹具经过彼此滑动而无需经过相邻夹具边缘而滑动。图34B至图34C提供了用于相邻的经调节角度的夹具布置的范例。在此，分别在管道130-1和130-2上的经调节角度的夹具1320-1和1320-2的每一个都相对于管道130-1和130-2调节了角度，并可经过彼此地滑动。可用任何合适的方法将夹具(例如34A所示的直夹具或如图34B至图34C所示的经调节角度的夹具)安装至管道上。例如，部分成形或未成形的夹具1351 (用于经调节角度的或直的夹具)可如图34D所示地敷设在管道上，并随后绕管道收紧。可用任何合适的固定装置1352将收紧的夹具固定，例如螺栓、夹具、焊接件、开尾销、等等。图35A至图35B示出了借助于悬置机构(例如图31、图32、图33A至图33E、或图34A至图34E所示)悬置的管道的范例。通道1360可例如为如图31、、图33A至图33B所示的通道1324或如图32所示的通道1333。通道1360由支承件1361支承，所述支承件可连接至太阳能接收器(未示出)、用于太阳能接收器(未示出)的支承件、或单独的支承件(未示出)。如图35A所示，夹具1320可沿管道130布置从而使在预期的运行条件下运行时、在管道的正常膨胀范围1363期间夹具1320并不接触端盖1362。在某些时候，例如在功率损失或扰动状况期间，管道温度会超过预期或设计的极限。如图35B所示，在某些变型中，夹具可设计成允许管道滑动通过夹具而不会实质性地损坏夹具、管道、或悬置机构的结构或接收器，例如损坏被限制在低于失效点。即使在这些构型中，也会希望或需要在管道滑动通过其管道夹具之后对夹具、管道、悬置机构(例如通道)、或管道涂层进行修复或更换。在某些情况下，可采用允许管道的热膨胀或多个管道的热膨胀差的方式从下部支承管道。在某些情况下，滚子可用于从下部支承管道，例如在美国专利申请序列号10/597, 966和美国专利申请序列号12/012,829中所描述的，每一所述申请通过引用整体结合入本文。图38A至图38L示出了包括单独的支承滚子的支承组件的范例，所述支承滚子用于管道布置中的每一管道。这些支承组件可例如用于支承图25A、图26A至图26B、或图5A至图5C所示的管道布置中的管道。首先参考图38A，支承组件1410包括轴1411，滚子1412绕所述轴1411转动。轴大致垂直于管道长度。图38B示出轴1411的变型。可选地，可在两个相邻滚子1412之间布置分隔件1413。滚子1412可以是、但并不必须是锥形的或特定形状的(profiled)以容纳管道的圆柱形状。图38C至图38E示出了特定形状滚子的非限制性范例。在图38C中，滚子1412具有非特定形状的中间区域1415、特定形状的末端区域1414、以及芯体1416，轴1411延伸通过所述芯体。图38D示出滚子1412的变型，在所述变型中非特定形状的中间区域1415短于图38C所示的中间区域。图38E示出了滚子1412的变型，所述滚子没有非特定形状的中间区域。还考虑了滚子的其它变型，在所述变型中滚子没有特定形状区域，或在所述变型中单个滚子可支承多于一个的管道。支承组件中的滚子和/或滚子在支承组件中的间隔可以变化以容纳相异的管道直径。例如，如图38A所示，外滚1412-1、1412-2、1412-3、1412-5、1412-6、以及1412-7可支承较小直径的管道，而内滚1412-4和1412-8可支承较大直径的管道，例如图25A、图26A至图26C、以及图5A至图5C所示。为容纳这种较大直径的管道，内滚1412-4和1412-8可以较大，例如具有较长的末端至末端尺寸1417，和/或可具有较大的中心至中心间距1418。滚子可具有表面成分从而减少对管道表面的损坏，尤其是若管道表面涂敷有太阳能选择性涂层时。可基于预期的膨胀量、管道的构成、管道重量和/或管道在使用中的温度来选择滚子材料。在单个支承组件中的滚子可以、但并不必须具有相同或类似的成分。在某些变型中，支承组件中的一个或多个滚子可至少部分地由石墨青铜制成。在某些情况下，一个或多个滚子可具有铸铁或碳化合金涂层。可选地，滚子1412和轴1411可承载于滚盘(roller tray) 1419中。图38A、图38F至图38J示出了滚盘的非限制性变型。首先参考图38F，滚盘1419包括侧壁1422和端壁1420。分隔件1413被支承于侧壁1422之间，例如凹槽1423中。分隔件1413在滚盘1419中形成了凹穴(pocket) 1421，其中每一凹穴1421与单个滚子相联。分隔件在使用中 可起到的作用是将个体的滚子1412与整个支承组件对准，并防止相邻滚子互相接触。轴1411可由在分隔件1413中形成的凹口 1424 (例如弧形凹口)承载。图38L示出了分隔件1413的范例。在此，分隔件1413包括弧形凹口 1424，所述弧形凹口具有较小的曲率半径以容纳希望的轴1411。在该特定变型中，分隔件1413包括侧部突出部1430以便插入侧壁凹槽1423中。可选地，分隔件1413可包括下部突出部1431以便插入滚盘1419的底面1432的底部凹槽1433。分隔件1413可沿托盘1419布置以限定不同尺寸的凹穴1421从而容纳不同尺寸的管道。对于诸如图25A、图26A至图26B、或图5A至图5C所示的管道布置，用于容纳用在较大直径管道的滚子的最中心凹穴1421-4和1421-8可具有比外部凹穴1421-1、1421-2、1421-3、1421-5、1421-6、和1421-7的长度1439长的长度1428，所述外部凹穴用于容纳用在较小直径管道的滚子。如图38G所示，可选地，图38F所示的滚盘1419的变型可由单个平板(例如钢)制成(例如冲压)，所述平板被弯折并随后焊接。图38H至图381示出了滚盘1419的另一变型。在该变型中，可选的安装架1426连接至每一端壁1421。在每一安装架1426和其对应的端壁1421之间延伸的是一个或两个角托架1427。如图381所示，图38H所示的1419的变型可由单个薄板(例如钢)制成(例如冲压)并随后被弯折和焊接成其最终形式。尽管在图38H至图381中未示出，但分隔件1413可由凹槽1423支承以承载轴1411并分隔相邻的滚子1412。注意滚盘1419的尺寸(例如图38F至图381所示)可以是变化的，例如可使侧壁1422的高度1429较小从而为滚盘提供较低的外形。图38J至图38K提供了低外形托盘设计的范例。如图38K所示，如图38J所示的低外形托盘设计可由单个薄板(例如通过冲压)制成并随后被弯折和焊接成其最终形式。在某些变型中，两个分隔件1413可用在相邻管道之间,例如在较大直径的管道(例如3英寸、3. 5英寸或4英寸直径的管道)和相邻管道之间。图38K示出了这种变型的范例。尽管在图38K中未明显示出分隔件1413，但其中示出了凹槽1423-4’和凹槽1423-4”的每一个都用于承载各自的分隔件1413以限定管道凹穴1421-4，而凹槽1423-8’和凹槽1423-8”的每一个都用于承载各自的分隔件1413以限定管道凹穴1421-8。由此，管道凹穴1421-4和1421-8具有一对将它们与相邻凹穴分开的分隔件。管道凹穴1421-1、1421-2、1421-5和1421-6仅具有单个将它们与相邻凹穴分开的分隔件。管道凹穴1421-3和1421-7在一侧具有单个将它们与相邻凹穴分开的分隔件，并在另一侧具有一对将它们与相邻凹穴分开的分隔件。在某些变型中，(在本文的前文或下文所述的范例中)管道130的各个管道的直径会变化，且计划承载较热流体的管道具有较大直径。例如，图5A至图5C中的过热管道130-4和130-8具有比其它管道大的直径。又例如，图26A至图26B中的第二通路的管道130-4和130-8 (所述管道可容纳有饱和蒸汽或过热蒸汽)具有比其它管道大的直径。在这些范例的任意一个的变型中，管道130-4和130-8具有约4、约3. 5、约3、约2. 5或约2英寸的内径或外径，而其它管道具有约2、约I. 5、或约I英寸的内径或外径。例如，管道130-4和130-8可具有约3英寸或3. 5英寸的内径或外径，而其它管道可具有约2英寸、I. 66英寸、
I.5英寸或I英寸的内径或外径。可选择管道直径的这种增量以例如在预期的峰值太阳能条件期间将从入口集管至出口集管的压降维持在 小于约10巴。在某些情况下，在单个管道布置中可采用具有三、四、五、六或更多种不同直径的管道。例如，在每一相继通路中的管道可具有相对于在早先通路中的管道增加的直径。可基于管道的成分、传热流体的成分、管道的运行温度和/或压力、管道在运行期间经历的应力或应变、安全或生产指导方针、规程或规范(例如锅炉规范)、或它们的任何组合来选择管道的壁厚。还可选择管道的直径以将所用的金属量降至最低和/或将可存在的(例如在非运行期间(例如夜间)存储在管道130中)的水量降至最低。还可选择管道直径以将流体通过全部或部分的管道130 (例如通过蒸发和过热部分)的输送时间降至最低，例如在流体的流动通过较小直径管道时较快的情况下，这进而可提供对控制系统(例如这样的控制系统所述控制系统利用温度或在管道中或从管道离开的流体的另一物理参数作为至控制流体进入管道的质量流量的控制系统的控制输入或反馈)的较快响应。在本文所述的管道布置的某些变型中，当管道布置具有六个或更少个沸腾器管道时，管道130包括的管道具有多至两种不同的内径或外径。在具有七个至十二个沸腾器管道的某些变型中，管道130包括的管道具有多至三种不同的内径或外径。在具有十二或更多个沸腾器管道的某些变型中，管道130包括的管道具有多至四种不同的内径或外径。在某些变型中，(在本文的上文或下文所述的范例中)制成管道130的各个管道的材料可根据在其中发生的吸热流体过程而变化。例如，在某些变型中节热器和沸腾器管道(或在其中会发生沸腾的局部部分管道)可由碳钢制成，而过热管道(或在其中预期发生过热的局部部分管道)可由T22或类似的低合金钢制成。在某些情况下，T22或类似的材料可允许过热蒸汽温度高达约900° F或约1000° F。在某些情况下，在运行中经历较低温度的管道(或部分管道)(例如节热和沸腾管道)可由碳钢制成，而在运行中经历较高温度的管道(或部分管道)(例如过热管道)可由不锈钢(例如诸如马氏体或铁素体不锈钢的非奥氏体不锈钢)制成。在某些变型中，(在本文的上文或下文所述的范例中)管道130的各个管道上的太阳能选择性涂层可根据在其中发生的吸热过程(例如吸热过程的最大温度)而在成分上相异。例如，包含电镀镍锡合金和溶胶-凝胶护膜的太阳能选择性涂层(例如在美国专利号6，632，542和6，783，653中所描述的太阳能选择性涂层，每一所述专利通过引用整体结合入本文)可用作在预期保持在约250°C、300°C、或350°C或更低温度的那些管道(或管道的部分)上的太阳能选择性涂层，而设计用于更高温度的太阳能选择性涂层(例如S0LK0TE ，出自新泽西州，Ewing市的SOLEC太阳能公司)可用在其余管道或管道的部分上。
对于本文所述的多管道接收器，相对较大量的热能存储在传热流体(例如水)中和管道的金属中。该储能在夜间就损失了。可通过这样来减少在多管道接收器中储能的量选择太阳能接收器中管道的数量和它们的直径以使得在管道内部的流体的密度反比于入射在管道上的热流，而在管道长度上的压降正比于该管道内的密度。这可减少在接收器中的储能的量。如图40A所示，锅炉内的标准做法是压力沿锅炉管道的长度线性降低，如线4000所示。但是，在管道内的流体的密度仅在它经历相变之前线性降低，标示于图40B中的曲线4002内的位置4001处。可选择接收器内管道的数量和直径以实现沿管道长度的非线性压降(例如图40A中的曲线4004所示)，从而使管道内的压降近似正比于管道内的密度(例如图40B中的曲线4002所示)。现在参考图40C，它示出了管道布置4005的范例，所述管道布置具有双通路流动路径，类似于图3、图24、图25A至图25C、和图26A至图26B所示的流动路径。给水进入并联外向管道130-1、130-2、130-3、130-5、130-6、和130-7并被聚集的太阳辐射第一次照射，直至它到达回转集管，在所述集管中来自管道130-1、130-2、和130-3的会合流通过第二通路内的管道130-4返回通过聚集的辐射，而来自管道130-5、130-6、和130-7的会合流通过第二通路内的管道130-8返回通过聚集的辐射以产生过热蒸汽。如图所示，管道布置内的密度从最中心管道向最外部管道降低。可选择最外部和最中心管道的相对管道直径以使得沿最外部管道130-1、130-2、130-3、130-5、130-6和130-7的长度的压 降大致等于沿最中心管道130-4和130-8的长度的压降。现在参考图40D，它示出了管道布置4006，所述管道布置具有处于双通路构型的12个管道。最外部管道130-1、130-2、130-3、130-5、130-6、130-7、130-9、130-10、130-11、以及 130-12 和最中心管道 130-4 以及 130-8的相对直径选择成使得沿最外部管道长度的压降大于沿最中心管道长度的压降。这是通过将最外部管道的直径选择为基本上小于最中心管道的直径而实现的。图40D所示的构型导致比图40C所示构型较少的过冷水。由于较大管道130-4和130-8的更大热量，图40D所示的构型在管道布置4006的过热区域内存储了更多能量。但是，在正常运行期间和/或在瞬态期间，存储在管道布置的过热区域内的多余热量可有助于使过热性能稳定。请注意，图40C和图40D所示管道的数量仅是示例性的，而任何合适数量的管道(例如具有少于8个管道或多于12个管道的管道布置)可用于实现类似的结果。图13示出太阳能采集器系统500的范例，所述采集器系统包括在塔515顶上的太阳能热接收器510、以及日光反射镜阵列，所述日光反射镜的每一个可绕两个角轴定向以追踪太阳的每日视动以将太阳辐射反射至接收器510。本领域技术人员会理解，本领域已知这种太阳能采集系统，且图13所示的塔的特征、接收器和日光反射镜的大体布置、以及日光反射镜的数量都意在作为代表本领域已知的众多构型的示意性示例。现在参考图14，在某些变型中太阳能热接收器510包括如图所示竖直布置的太阳能吸收器525、530、和535。曲线图540示出由日光反射镜(未示出)沿竖直方向(“Z”)聚集至接收器510上的太阳辐射(“I”)的范例性分布。在所示的范例中，太阳辐射强度分布、以及因而至接收器510中的热流分布，在吸收器530处比在吸收器525或吸收器535处大。在某些变型中液态水流动通过导管545来到吸收器525，在所述吸收器525处它的温度随着它被聚集的太阳辐射加热而增加，所述太阳辐射提供相对较低的热流(相较于由聚集的太阳辐射提供的峰值热流)。在吸收器525内被加热的液态水随后流动通过集管550来到吸收器535，在所述吸收器535处它同样被聚集的辐射进一步加热以产生蒸汽，所述辐射提供相对较低热流。来自吸收器525的蒸汽随后流动通过集管560来到吸收器530，在所述吸收器530处它被聚集的太阳辐射加热至过热，所述太阳辐射提供比在吸收器525和535处相对更高的热流。过热蒸汽通过出口集管565离开接收器510。图15示出在塔515顶上的面向下的接收器575的范例。面向下的接收器575包括面向下的孔隙575，太阳辐射通过所述孔隙可被日光反射镜(例如，诸如图13所示的日光反射镜)聚集至接收器575内的吸收器上。现在参考图16A和图16B，在一个变型中太阳能吸收器600包括支承所示流动路径的管道600-1和600-2。当被图16B所示的太阳辐射强度分布605 (在中心较热而在周边较冷的近似椭圆形分布)照射时，流动通过吸收器600的流体将首先流动通过太阳辐射分布的周边并随后流入太阳辐射分布的中心。若流体例如是水，则水可首先是液态水，所述液态水在太阳辐射分布的较低强度部分中被加热以增加其温度，随后在太阳辐射分布的中央部分内沸腾并被加热以产生过热蒸汽。
在图17A和图17B的范例中，太阳能吸收器700包括支承所示流动路径的管道700-1和700-2。类似于图16A和图16B的范例，当被图17B所示的太阳辐射强度分布705照射时，流动通过吸收器700的流体将首先流动通过太阳辐射分布的周边并随后流入其中心。若流体是水，则它可如关于图16A和图16B所述那样被加热以增加其温度、沸腾、并进一步被加热以产生过热蒸汽。再一次参考图1，在太阳能采集系统100的运行中控制系统(未示出)控制马达以使反射器绕其长轴旋转从而在太阳越过天空的视动期间追踪太阳并由此将太阳辐射反射至太阳能吸收器125，所述马达旋转反射器场110和120的反射器。在某些变型中控制系统保有反射器定向角的表，或可计算反射器定向角，其会在一天的特定时候(例如在特定一年的特定一天的特定时候)将来自特定反射器的太阳辐射反射至特定位置(例如至太阳能吸收器125)。接着参考图18A和图18B，在一个范例中用于校准这种定向角(例如图18A中的反射器900的角Θ )的方法利用了位于太阳能热接收器150中的太阳能吸收器125附近的光线传感器910。在该方法的一个变型中，当反射器900旋转通过Θ的充足范围而其反射的光束扫至和经过传感器910时，传感器910探测反射至它的光线的强度。图18B示出由传感器输出的信号强度I (Θ)作为反射器900的定向角以及时间的函数的曲线图。接着，确定了传感器输出的峰值915 (近似对应于由反射器反射的光束的中心)，以及对应的时间和反射器定向角。接着，(通过例如计算或通过在如前文所述的表中查找)确定了反射器定向角，控制系统会利用该反射器定向角使反射器定向成将光线反射至传感器。接着，这样确定的角度被减去对应于峰值传感器信号的定向角以提供校准角。随后校准角可用作修正值，加至控制系统为将反射的太阳辐射对准太阳能吸收器125而确定(例如计算或查找)的角度上，以改进太阳辐射被反射至接收器的精确度。在一个方面，采集太阳能的方法包括使包括蒸汽的流体流动通过布置成并排构型的多个平行管道，并将太阳辐射聚集至包括该多个管道的热吸收器上以提供至管道中的热流分布，所述热流分布加热管道中的流体。多个管道的至少一个使蒸汽过热。使蒸汽过热的管道可位于例如热流分布的总体最大值处。蒸汽可在别处产生并被引入太阳能吸收器以便过热，或在太阳能吸收器内产生。
流体可包括液态水，在这种情况下可通过在热流下使至少一部分液态水沸腾而在多个管道内产生至少一部分蒸汽，所述热流低于使蒸汽过热的热流。在多个管道内沸腾以产生蒸汽的液态水的至少一部分可在沸腾之前、在热流下在多个管道内预热以增加其温度，所述热流低于使液态水沸腾的热流。在蒸汽产生于太阳能吸收器之外的变型中，产生蒸汽的水的至少一部分可在热流下在多个管道中预热以在太阳能吸收器之外沸腾之前增加其温度，所述热流低于使蒸汽过热的热流。在刚刚所述的方法中，在某些变型中多个管道可以互相连接以提供两个或多个流体流动路径，所述流动路径绕多个管道的中心线互相对称。在一个方面，采集太阳能的方法包括使包括液态水、蒸汽的流体或液态水和蒸汽流动通过多个平行管道，所述多个平行管道布置成并排构型并互相连接以提供绕多个管道的中心线互相对称的两个或多个流体流动路径。该方法还包括将太阳辐射聚集至包括该多个管道的热吸收器上以提供至管道内的热流分布，所述热流分布加热管道内的流体。在方法的第一或第二方面的某些变型中，方法包括将太阳辐射聚集至热吸收器上，从而使至管道内的热流分布在最中心管道处大于在最外部管道处。一部分流体在第一 方向上流动通过在最中心管道一侧的第一最外部管道以采集热量。另一部分流体在第一方向上流动通过第二最外部管道以采集热量，所述第二最外部管道在最中心管道的与第一最外部管道相对的一侧。在第一和第二最外部管道内被加热的流体的至少一部分在与第一方向相反的方向上流动通过最中心管道以采集另外的热量。在其它变型中，方法还包括将太阳辐射聚集至热吸收器上，从而使至管道中的热流分布在最中心管道处大于在最外部管道处。在这些变型中，具有第一焓的一部分流体流动通过在最中心管道一侧的第一最外部管道以采集热量并由此增加其焓。具有第一焓或近似第一焓的另一部分流体流动通过第二最外部管道以采集热量并由此增加其焓，所述第二最外部管道在最中心管道的第一最外部管道对侧。在第一和第二最外部管道中被加热的流体的至少一部分流动通过最中心管道以采集另外的热量并由此进一步增加流体的焓。在刚刚所述的方法中，在最外部管道中的流动可以是平行或反向平行的。若在最外部管道中的流动是平行的，则在最中心管道中的流动可平行或反向平行于在最外部管道中的流动。在方法的其它变型中，方法还包括将太阳辐射聚集至热吸收器上，从而使至管道中的热流分布在最中心管道处大于在最外部管道处。在这些变型中，包括水、蒸汽、或水和蒸汽的流体的第一部分流动通过在最中心管道一侧的第一最外部管道以采集热量，包括水、蒸汽、或水和蒸汽的流体的另一部分流动通过第二最外部管道以采集热量，所述第二最外部管道在最中心管道的第一最外部管道对侧。在第一和第二最外部管道中产生的、或由水在第一和第二最外部管道内被加热而产生的蒸汽流动通过最中心管道以采集另外的热量并由此产生过热蒸汽。在刚刚所述的方法中，同样，在最外部管道中的流动可以是平行或反向平行的。若在最外部管道中的流动是平行的，则在最中心管道中的流动可平行或反向平行于在最外部管道中的流动。在一个方面，采集太阳能的方法包括将太阳辐射聚集至包括多个平行管道的热吸收器上以提供至管道中的热流分布，所述多个平行管道布置成并排构型，热流分布在最中心管道处大于在最外部管道处。流体在第一方向上流动通过在最中心管道一侧的第一最外部管道以采集热量。流体也在第一方向上流动通过第二最外部管道以采集热量，所述第二最外部管道在最中心管道的第一最外部管道对侧。在第一和第二最外部管道中被加热的流体的至少一部分在与第一方向相反的方向上流动通过最中心管道以采集另外的热量。在一个方面，采集太阳能的方法包括将太阳辐射聚集至包括多个平行管道的热吸收器上以提供至管道中的热流分布，所述多个平行管道布置成并排构型，热流分布在最中心管道处大于在最外部管道处。具有第一焓的流体流动通过在最中心管道一侧的第一最外部管道以采集热量并由此增加流体的焓。具有第一 焓或近似第一焓的流体流动通过第二最外部管道以采集热量并由此增加其焓，所述第二最外部管道在最中心管道的第一最外部管道对侧。在第一和第二最外部管道中被加热的流体的至少一部分流动通过最中心管道以采集另外的热量并由此进一步增加流体的焓。在最外部管道中的流动可以是平行或反向平行的。若在最外部管道中的流动是平行的，则在最中心管道中的流动可平行或反向平行于在最外部管道中的流动。在一个方面，采集太阳能的方法包括将太阳辐射聚集至包括多个平行管道的热吸收器上以提供至管道中的热流分布，所述多个平行管道布置成并排构型，热流分布在最中心管道处大于在最外部管道处。水、蒸汽、或水和蒸汽的混合物流动通过在最中心管道一侧的第一最外部管道以采集热量。水、蒸汽、或水和蒸汽的混合物流动通过第二最外部管道以采集热量，所述第二最外部管道在最中心管道的第一最外部管道对侧。在第一和第二最外部管道中产生的、或由水在第一和第二最外部管道内被加热而产生的蒸汽流动通过最中心管道以采集另外的热量并由此产生过热蒸汽。在最外部管道中的流动可以是平行或反向平行的。若在最外部管道中的流动是平行的，则在最中心管道中的流动可平行或反向平行于在最外部管道中的流动。在方法的某些变型中，多个管道可互相连接以提供绕多个管道的中心线互相对称的两个或多个流体流动路径。在一个方面，采集太阳能的方法利用了第一热吸收器和第二热吸收器，所述第一热吸收器包括布置成并排构型的多个第一平行管道，所述第二热吸收器包括布置成并排构型的多个第二平行管道。方法包括将太阳辐射聚集至第一热吸收器上以提供至多个第一管道中的热流分布，并将太阳辐射聚集至第二热吸收器上以提供至多个第二管道中的热流分布，所述至多个第一管道中的热流分布在最中心管道处大于在多个第一管道的最外部管道处，所述至多个第二管道中的热流分布在最中心管道处大于在多个第二管道的最外部管道处。流体在第一方向上通过第一最外部管道而流动通过第一热吸收器以采集热量，所述第一最外部管道在多个第一管道的最中心管道的一侧。流体在第一方向上通过第二最外部管道而流动通过第一热吸收器以采集热量，所述第二最外部管道在最中心管道的与第一最外部管道对面侧。在第一热吸收器的第一或第二最外部管道内被加热的流体的至少一部分在第二方向上通过第一最外部管道而流动通过第二热吸收器以采集另外的热量，所述第一最外部管道在最中心管道的一侧。在第一热吸收器的第一或第二最外部管道内被加热的流体的至少另一部分在第二方向上通过第二最外部管道而流动通过第二热吸收器以采集另外的热量，所述第二最外部管道在最中心管道的与第一最外部管道对面侧。在第二热吸收器的第一和第二最外部管道内被加热的流体的至少一部分在与第二方向相反的方向上流动通过第二热吸收器的最中心管道以采集另外的热量并随后分离成气相和液相。气相的至少一部分在与第一方向相反的方向上流动通过第一热吸收器的最中心管道以加热气相并增加其温度。在刚刚所述的方法中，第一方向和第二方向可以是平行的、反向平行的、或相交的。在某些变型中，第一吸收器的管道可互相连接以提供绕多个第一管道的中心线互相对称的两个或多个流体流动路径。可选地，或除此之外，第二吸收器的管道可互相连接以提供绕多个第二管道的中心线互相对称的两个或多个流体流动路径。在一个方面，采集太阳能的方法利用第一、第二、和第三太阳能吸收器，所述吸收器互相邻近地布置在竖直方向上且第二吸收器在第一和第三吸收器之间。方法包括将太阳辐射聚集至第一、第二、和第三太阳能吸收器上以提供在竖直方向上的热流分布，热流分布在第二吸收器处大于在第一和第三吸收器处。水流动通过第一吸收器以采集热量并增加其温度。在第一吸收器内被加热的水的至少一部分流动通过第二吸收器以采集热量并由此产生蒸汽。在第二吸收器内产生的蒸汽的至少一部分流动通过第三吸收器以使蒸汽过热。在上文总结的各个方面的方法中，可利用例如线性菲涅尔反射器系统将太阳辐射聚集至太阳能吸收器上，在所述反射器系统中吸收器成直线地延伸并架高在一个或多个线性延伸的反射器行上方，所述反射器行布置成平行于吸收器。可调节反射器绕其长轴的角方向以追踪白天期间太阳的视动从而将太阳辐射反射至沿吸收器的线焦点。作为另一范例，在前文的方法中可利用反射器将太阳辐射聚集至太阳能吸收器上，可绕两个轴调节角方向以以使所述反射器追踪白天期间太阳的视动从而将太阳辐射引导至吸收器上的点状或斑状焦点，所述吸收器位于反射器上方的塔的顶上。在上文的方法中还可利用将太阳辐射聚集至吸收器的其它方法。在上文所总结的利用包括管道的热吸收器的方法中，太阳辐射可直接聚集至管道上，或可选地，至吸收板、表面、或热吸收器的其它吸收特征件上，所述特征件位于管道和入射太阳辐射之间。在后一种情况中，由吸收板、表面、或其它吸收特征件吸收的热量例如通过传导而传递至管道以提供至管道中的热流分布。同样，在上文所总结的利用包括管道的热吸收器的方法中，吸收器内的管道可以是例如共平面的、布置在两个或多个平行或相交平面中、或布置成一系列平行管道。在包括平行管道的吸收器内流动的流体可沿平行于管道的吸收器长度形成例如二、三、四、五、六、或多于六个通路。本文还公开了支持上文所总结的方法和流体流动型式的系统和装置。本公开是示例性的而非限制性的。其它变更根据本公开对本领域技术人员来说是显而易见的并应落在所附权利要求的范围内。例如，尽管在前文所述的变型中吸热流体被认定为水，但还可采用任何合适的可选吸热流体。范例性可选流体可包括但不限于油、熔融盐、气体(例如空气、氦气)、以及有机流体(包括在所在的太阳能吸收器的运行条件下会从液相相变为气相的有机流体)。在说明书中引用的所有发表物和专利申请通过引用整体结 合入本文，就如同每一分别的发表物或专利申请都在本文中具体而分别地阐述了一样。
权利要求
1.一种太阳能采集器系统，所述系统包括 架高的太阳能接收器，所述太阳能接收器包括管道布置，所述管道布置包括在接收器的横向尺寸上以并排平行构型沿纵向方向布置在接收器内的多个管道，多个管道包括内部管道、在内部管道一侧的第一外部管道、以及在内部管道的与第一外部管道相对的一侧的第二外部管道； 至少一个可定向的反射器，所述反射器可操作以引导入射的太阳辐射从而在管道布置上形成集中照射区；以及 检测和控制系统，所述检测和控制系统用于控制至少一个可定向反射器的方向以在运行中提供集中照射区，所述集中照射区在接收器的横向尺寸上包括带峰值的曲线分布，其中 接收器包括入口区和出口区，所述入口区构造成接纳进入管道布置中的传热流体，所述出口区构造成输出来自管道布置的经加热的传热流体；以及 管道布置的多个管道共同限定了入口区和出口区之间的从第一及第二外部管道至内部管道的流动线路。
2.根据权利要求I所述的太阳能采集器系统，其中管道布置构造成使得集中照射区分配热流至管道布置内部的传热流体，从而使得在运行中，在管道布置的管道的内部的流体密度与传递至该管道的热流成反比。
3.根据权利要求I所述的太阳能采集器系统，所述系统构造成线性菲涅尔太阳能采集器系统，其中 接收器是架高的直线型接收器； 至少一个可定向反射器容纳在反射器行中，所述反射器行排列成平行于接收器并将入射辐射聚集在接收器上；并且 集中照射区包括线焦点。
4.根据权利要求I所述的太阳能采集器系统，其中管道布置关于接收器的纵向中心线对称。
5.根据权利要求I所述的太阳能采集器系统，还包括在流动线路上的流动控制装置以控制传热流体进入管道布置中的质量流量。
6.根据权利要求I所述的太阳能采集器系统，其中管道布置包括一个或多个热膨胀区，所述热膨胀区适应管道布置的热膨胀。
7.根据权利要求6所述的太阳能采集器系统，其中至少一个热膨胀区在由多个平行管道限定的平面内延伸。
8.根据权利要求6所述的太阳能采集器系统，其中至少一个热膨胀区延伸到由多个平行管道限定的平面之外。
9.根据权利要求6所述的太阳能采集器系统，其中热膨胀区包括具有至少一个夹具的悬置机构，所述夹具保持住管道布置的管道之一，悬置机构连接至滑动或滚动装置，所述滑动或滚动装置由轨道支承，所述轨道与接收器结构互相连接并为所述滑动或滚动装置限定了平行于管道长度的路径。
10.根据权利要求I所述的太阳能采集器系统，其中 入口区包括第一入口区；出口区包括第一出口区； 内部管道包括第一内部管道； 传热流体通过第一入口区进入管道布置以进入第一外部管道，从而在第一方向上流动以到达回转集管，所述回转集管使传热流体改向以进入第一内部管道，从而使传热流体在与第一流动方向反向平行的第二流动方向上流动以到达第一出口区；并且集中照射区向第一内部管道提供比向第一外部管道更多的热流。
11.根据权利要求10所述的太阳能采集器系统，其中 入口区还包括第二入口区； 出口区还包括第二出口区； 内部管道还包括第二内部管道；并且 传热流体通过第二入口区进入管道布置，从而在第一流动方向上流动于第二外部管道中以到达第二回转集管，所述第二回转集管使传热流体改向以进入第二内部管道并在第二流动方向上流动以到达第二出口区。
12.根据权利要求10所述的太阳能采集器系统，其中 入口区还包括第二入口区；并且 传热流体通过第二入口区进入管道布置，从而在第一流动方向上流动于第二外部管道中以到达第二回转集管，所述第二回转集管使传热流体改向以进入第一内部管道并在第二流动方向上流动以到达第一出口区。
13.根据权利要求10所述的太阳能采集器系统，其中第一内部管道的内径大于第一外部管道的内径。
14.根据权利要求10所述的太阳能采集器系统，其中管道布置包括与第一外部管道并联的多个管道，且管道布置构造成使得传热流体在第一方向上流动通过该多个管道以到达回转集管。
15.根据权利要求10所述的太阳能采集器系统，其中管道布置包括与第一内部管道并联的多个管道，且管道布置构造成使得传热流体在第二方向上流动通过该多个管道以到达第一出口区。
16.根据权利要求10所述的太阳能采集器系统，其中管道布置在第一外部管道和第一内部管道之间包括蛇形路径，从而使传热流体的流动路径多于两次地穿过集中照射区。
17.一种采集太阳能的方法，所述方法包括 使传热流体通过入口区流动至架高的太阳能接收器的管道布置中，其中管道布置包括在接收器的横向尺寸上以并排平行构型沿纵向方向布置在接收器内的多个管道，多个管道包括内部管道、在内部管道一侧的第一外部管道、以及在内部管道的与第一外部管道相对的一侧的第二外部管道；并且 将太阳辐射聚集至架高的太阳能接收器上以形成集中照射区，所述集中照射区在接收器的横向尺寸上包括带峰值的曲线分布，其中 接收器包括入口区和出口区，所述入口区构造成接纳进入管道布置中的传热流体，所述出口区构造成输出来自管道布置的经加热的传热流体；并且 管道布置的多个管道共同限定了入口区和出口区之间的从外部管道至内部管道的流动线路。
18.根据权利要求17所述的方法，其中管道布置构造成使得集中照射区分配热流至管道布置内部的传热流体，从而使得在运行中，管道布置的管道的内部的流体密度与传递至该管道的热流成反比。
19.根据权利要求17所述的方法，还包括利用流动控制装置控制进入管道布置中的传热流体的质量流量。
20.根据权利要求17所述的方法，其中管道布置包括一个或多个热膨胀区，所述热膨胀区适应管道布置的热膨胀。
21.根据权利要求20所述的方法，其中至少一个热膨胀区在由多个平行管道限定的平面内延伸。
22.根据权利要求20所述的方法，其中至少一个热膨胀区延伸到由多个平行管道限定的平面之外。
23.根据权利要求20所述的方法，其中热膨胀区包括具有至少一个夹具的悬置机构，所述夹具保持住管道布置的管道之一，悬置机构连接至滑动或滚动装置，所述滑动或滚动装置由轨道支承，所述轨道与接收器结构互相连接并为所述滑动或滚动装置限定了平行于管道长度的路径。
24.根据权利要求17所述的方法，其中 入口区包括第一入口区； 出口区包括第一出口区； 内部管道包括第一内部管道； 使传热流体流动至管道布置中包括使传热流体通过第一入口区流入管道布置中以进入第一外部管道从而在第一方向上流动以到达回转集管，所述回转集管使传热流体改向以进入第一内部管道从而使传热流体在与第一流动方向反向平行的第二流动方向上流动以到达第一出口区；并且 集中照射区向第一内部管道提供比向第一外部管道更多的热流。
25.根据权利要求24所述的方法，其中第一内部管道的内径大于第一外部管道的内径。
全文摘要
本发明涉及太阳能可被采集作为热量所用的系统、方法、和装置。某些系统包括架高的太阳能接收器，所述太阳能接收器包括在接收器的横向尺寸上以并排平行构型沿纵向方向布置在接收器内的多个管道。接收器包括入口区和出口区，所述入口区构造成接纳进入管道布置中的传热流体，所述出口区构造成输出来自管道布置的经加热的传热流体。管道布置的多个管道共同限定了入口区和出口区之间的从外部管道至内部管道的流动线路。太阳能采集器系统还包括检测和控制系统以便控制至少一个可定向反射器的方向从而在运行中提供集中照射区，所述集中照射区在接收器的横向尺寸上包括带峰值的曲线分布。
文档编号F24J2/24GK102713456SQ201080055134
公开日2012年10月3日 申请日期2010年10月6日 优先权日2009年10月7日
发明者P·L·约翰逊, R·J·汉森, W·M·康龙 申请人:阿海珐太阳能公司