太阳能收集器组合件的制作方法

专利名称：太阳能收集器组合件的制作方法
技术领域：
本申请案一般来说涉及太阳能收集器且更具体来说涉及构造、组装、使用及管理太阳能收集器。
背景技术：
有限的化石能源供应及其相关联全球环境破坏已迫使市场力量使能源及相关技术多样化。一种已受到重大关注的此类能源是太阳能，其采用光伏(PV)技术将光转换成电。通常，PV产品每两年便加倍，自从2002年以来每年平均增长48%，从而使其成为世界上增长最快的能量技术。截止到2008年年中，累积全球太阳能生产能力的估计值保持至少12，400百万瓦。此种发电容量的大约90%由并网电系统组成，其中安装可为地面安装或构建于建筑物的屋顶或墙壁上，称作建筑物集成式光伏系统(BIPV)。此外，已在太阳能面板的设计及生产中实现重大技术进步，所述太阳能面板进一步伴随有效率的增加及制造成本的降低。一般来说，建立大规模太阳能收集系统所涉及的主要成本元素为支撑结构的成本，所述支撑结构用来将阵列的太阳能面板安装于恰当位置中以用于接收并转换太阳能。此类布置中的其它复杂事物涉及PV元件的有效操作。用于将光转换到电能的PV元件经常被作为太阳能电池应用于消费者导向产品(例如，桌上型计算器、手表等)中的小功率电源。此类系统因其作为化石燃料的未来替代能源的实际性而越来越吸引人们的关注。一般来说，PV元件是采用p-n结、肖特基(Schottky)结或半导体的光伏动力(光伏压)的元件，其中硅半导体等吸收光以产生光载子，例如电子及空穴，且所述光载子因P-n结部分的内部电场而向外部漂移。一种普通PV元件采用单晶硅及半导体工艺来进行生产。举例来说，晶体生长工艺制备价控制为P型或η型的硅的单晶，其中此种单晶随后被切割成硅晶圆以实现所要厚度。此外，可通过形成不同导电类型的层(例如，价控制物的扩散制成与晶圆的导电类型相反的导电类型)来制备P-n结。除面向消费者的产品以外，还针对各种目的采用太阳能收集系统，举例来说，如效用交互式电力系统、用于远程或无人地点的电源及蜂窝式电话切换地点电源(除其它以外)。太阳能收集系统中的能量转换模块(例如，PV模块)阵列可具有从几千瓦到一百千瓦或更高的功率，此取决于用于形成所述阵列的PV模块(也称作太阳能面板)的数目。可在一天中的大部分时间暴露于太阳下的任何地方安装所述太阳能面板。通常，太阳能收集系统包括以行形式布置且安装于支撑结构上的太阳能面板阵列。此类太阳能面板可经定向以优化太阳能面板能量输出以适应于特定太阳能收集系统设计要求。太阳能面板可以固定定向及固定倾斜安装于固定结构上，或可安装于追踪结构上，所述追踪结构随着太阳在白天移动跨越天空且随着太阳在一年中在天空中移动而将所述太阳能面板朝向太阳对齐。然而，控制光伏电池的温度对于此类系统的操作仍是关键的，且相关联的可缩放性仍是富有挑战的任务。共同近似值得出PV电池每上升1°C通常丢失约0.3%的电力的结论。太阳能技术通常实施于一系列太阳能(光伏)电池或电池面板中，所述太阳能电池或电池面板接收日光且将日光转换成电，电随后可被馈入于电力网中。已在太阳能面板的设计及生产中实现重大进步，其已有效地增加效率同时降低其制造成本。随着研发出效率更高的太阳能电池，电池的大小减小，从而导致采用太阳能面板来提供替代逐渐减少且高度需求的非再生源的具竞争性可再生能量的实际性增加。为此，可部署太阳能收集系统以将太阳能馈入于电力网中。通常，太阳能收集系统包括布置成行且安装于支撑结构上的太阳能面板阵列。此类太阳能面板可经定向以优化太阳能面板能量输出以适应于特定太阳能收集系统设计要求。太阳能面板可以固定定向及固定倾斜安装于固定结构上，或可安装于移动结构上以朝向太阳对齐所述太阳能面板，因为恰当地定向所述面板来接收最大太阳能辐射将产生增加的能量产生。已研发一些自动化追踪系统以单独基于时间及日期使面板朝向太阳指向，因为可在某种程度上根据这些度量预测出太阳位置；然而，此不提供最佳对准，因为太阳位置可从其所计算位置精细地改变。其它方法包括感测光且相应地朝向所述光对齐太阳能面板。这些技术通常采用阴影掩模，使得当太阳在检测器的轴上时，电池的被遮蔽区域与被直接照射的区域大小相等。然而，此类技术检测除直射日光以外的从许多源产生的光，例如来自云、激光等的反射。对于将光聚集于具有光伏电池的接收器中以用于发电或热量收集的系统来说，抛物面反射器用于实现光聚集的技术。有时通过将玻璃、塑料或金属预成形或模制为抛物面形状来制造抛物面反射器(形成为一个维度或两个维度)，此可为昂贵的。替代方法是形成半抛物面反射器，所述反射器附接到由弯曲铝管或其它类似结构制成的框架。在这些及其它常规设计中，结构的复杂性限制大规模生产及将设计组装为太阳能收集器的方便性。在许多情况下，需要起重机来组装所述结构，且因此所述组合件成本较高。同样，在现场，反射镜的对准可为困难的。此外，可难以维护及维修所述组合件本身。抛物面反射器通常用于实现光聚集。为产生电或热量，抛物面反射器通常将光聚焦于可局部化(例如，焦点)或扩展(例如，焦点线)的焦点区域或轨迹中。然而，大多数反射器设计具有阻碍可大规模生产性及将设计组装为用于能量转换的太阳能收集器的方便性的实质结构复杂性。此外，结构复杂性通常使反射元件(例如，反射镜)的对准以及所部署聚集器的安装及维修或维护变复杂。

发明内容
下文呈现本发明的简化概述以提供对本发明的一些方面的基本理解。此概述并非是对本发明的穷尽性概括。其并非打算识别本发明的主要/关键要素或刻画本发明的范围。其唯一目的是以简化形式呈现本发明的一些概念来作为稍后呈现的更详细说明的前序。本文中所揭示及请求的本发明在其一个方面中包含一种用于测试、评价及诊断太阳能聚集器光学器件的质量的系统(及对应的方法)。实质上，本发明揭示用于通过将经调制激光辐射发射到光伏(PV)电池的位置上(或其附近)来评价太阳能收集器的性能及质量的机制。在一个实例中，此发射将处于(或大致接近)真正抛物面反射器的抛物面的焦点处。本发明揭示以距源(例如，太阳能收集器或圆盘)的两个距离来定位两个接收器。这些接收器用于收集可与标准或其它阈值进行比较的经调制光。换句话说，所接收光的强度可与行业标准或某个其它预编程或推断的值进行比较。相应地，可从所述比较的结果中得出与性能相关的结论。在其它方面中，如果期望增强由所述接收器所观测的结果，那么可调整所述光学器件的性能。举例来说，可采用机械机构(例如，电机及控制器)来自动“调谐”或“微调”所述收集器(或一子组的所述收集器)以便实现可接受或所要性能。在太阳能收集系统中安装太阳能阵列的常规方法涉及使所述阵列从支撑结构偏移地安装。然而，在所述阵列追踪太阳期间，可使用较大功率的电机来克服所述阵列的位移的重心的作用，因此降低所述系统的效率。
通过所揭示的标的物，揭示一种阵列，使得所述阵列安装于支撑结构的平面中，从而允许维持所述阵列的重心围绕所述支撑结构的轴。与常规系统相比，可利用较小电机来定位所述阵列，因为使位移的重心的作用最小。此外，可使所述阵列绕所述支撑结构旋转，从而允许将所述阵列置于安全位置中以防止对组成所述阵列的组件的破坏，例如光伏电池、反射镜等。所述阵列还可经定位以促进维修及安装的方便性。提供可优于其它光源检测到直射日光的太阳追踪位置。在此方面，可将太阳能电池大致直接聚集于产生高能量效率的日光上。特定来说，光分析器可在日光追踪器内共同操作，其中每一分析器可接收多个光源中的一者。可产生来自所述分析器的所得光信号且可将其进行比较以确定所述光是否是直射日光；在此方面，可忽略确定为不是直射日光的源。在一个实例中，所述光分析器可包含偏振器、光谱滤波器、球透镜及/或象限单元(quadrant cell)以实行此目的。此外，举例来说，可提供放大器来输送所得光信号用于其处理。根据实例，可在给定日光追踪器中配置多个光分析器。举例来说，可利用所述光分析器的偏振器来确保原始光源的实质非偏振(就像直射日光的情况)。在实例中，可利用光分析器的光谱滤波器来阻挡某些光波长，从而允许由日光利用的范围。此外，可利用球透镜及象限单元配置来确定光的准直性质以进一步识别直射日光以及校正轴的对准以接收大量直射日光。除其它以外，可收集并比较来自每一光分析器的所得光信号以确定所述光源是否是直射日光。在一个其中确定所述光为直射日光的实例中，可根据光穿过球透镜及在象限单元上的位置来自动调整太阳能面板的位置，使得日光与所述象限单元的轴最佳地对准。在常规操作中，可通过使用编码器来定位太阳能聚集器。可以基于时间及日期的太阳能位置估计值来编程所述编码器；可搜集时间及日期且可基于所述所搜集的信息来确定所述聚集器的适当位置。然而，如果太阳能聚集器配置被故意移动、移动因自然事件而发生等，那么所述编码器在不重新编程的情况下可变得较不准确。通过所揭示的发明，可计算相对于重力施加于太阳能聚集器上的力的测量且可将所述测量用于放置所述太阳能聚集器。可在所述测量与所要值之间作出比较以确定将所述太阳能聚集器放置于何处。相应地，可产生移动接收器的指令且将所述指令传送到电机系统。关于一个实施例，可将对倾角计牢固地附接到太阳能圆盘，以便可测量所述圆盘相对于重力所指向的角度。此外，结合简化太阳能收集器的生产、运输、组装及维修来描述各个方面。所揭示的方面涉及一种生产太阳能收集器及易于组装的太阳能收集器组合件的便宜且简化的方式。此外，本文中所揭示的若干方面允许以模块化及/或部分组装的状态便宜地运输大量圆盘(例如，太阳能组合件)。一个或一个以上方面涉及将反射镜形成为抛物面形状、将其固持到位及组装的方式。在反射镜翼板组合件之间维持间距以减轻风力在大风(例如，暴风)周期期间可对收集器产生的作用。可以允许一些灵活性从而使得所述单元响应于风力轻微移动的方式将所述反射镜翼板组合件安装到骨干。然而，所述单元保持刚度以将日光的焦点维持于接收器上。根据一些方面，可将所述反射镜翼板组合件布置为槽设计。此外，极座架在重心处或重心附近的定位允许移动收集器以便于维护、存储等。
本发明的另一方面供应一种太阳能聚集器系统，所述太阳能聚集器系统具有调节(例如，实时地)来自其的热量耗散的热量调节组合件。此种太阳能聚集器系统可包括光伏(PV)电池的模块化布置，其中所述热量调节组合件可从热点区域移除所产生的热量以将PV电池的所述模块化布置的温度梯度维持在预定等级内。在一个方面中，此种热量调节组合件可采用散热片布置的形式，其包括待表面安装到光伏电池的所述模块化布置的背侧的多个散热片，其中每一散热片可进一步包括大致垂直于所述背侧延伸的多个鳍状物。所述鳍状物可扩大散热片的表面面积以增加与冷却介质(例如，空气、例如水等冷却流体)的接触，所述冷却介质用来从所述鳍状物及/或光伏电池耗散热量。因此，可经由散热片传导来自光伏电池的热量且将所述热量传导到周围冷却介质中。此外，所述散热片可具有相对于光伏电池的大致小的形式因子，以实现在光伏电池的模块化布置的整个背侧的有效分布。在一个方面中，可经由热传导路径(例如，金属层)将来自光伏电池的热量传导到散热片以减轻散热片到光伏电池的直接物理或热传导。此布置提供用于PV模块化布置的恰当操作的可缩放解决方案。在相关方面中，可将所述散热片可定位于各种平面或三维布置中以便监视、调节且全面地管理离开光伏电池的热量流动。此外，每一散热片可进一步采用热/电结构，所述结构可具有螺旋、扭转、盘旋、迷宫形状或于一个部分中具有线的较密集图案分布且于其它部分中具有线的相对较不密集的图案分布的其它结构形状。举例来说，此类结构的一个部分可由提供相对高的各向同性传导率的材料形成且另一部分可由在另一方向上提供高热传导率的材料形成。相应地，热量调节组合件的每一热/电结构提供热量传导路径，所述热量传导路径可耗散来自热点的热量且使其进入热量调节装置的各种热量传导层或相关联散热片。本发明的另一方面提供一种热量调节装置，所述热量调节装置具有可保持与模块化光伏布置的热点区的直接接触的基础板或支承板。所述基础板可包括热量促进区段及主基础板区段。所述热量促进区段促进热量在模块化光伏布置与热量调节装置之间的转移。所述主基础板区段可进一步包括嵌入内部的热结构。此准许从光伏电池产生的热量初始经由所述整个主基础板区段扩散或散布且随后进入热结构伸展组合件，其中此种伸展组合件可连接到散热片。根据再一方面，热结构组合件可连接以形成网络，其中其操作受控制器控制。响应于从所述系统(例如，传感器、热/电结构组合件等)搜集的数据，所述控制器确定释放冷却介质以与热结构交互的量及速度(例如，以从光伏电池中带走热量，以便消除热点并在光伏电池的模块化布置中实现更均匀的温度梯度)。举例来说，基于所收集的测量，微处理器调节阀的操作以将温度维持于预定范围内(例如，从贮水池供应的充当冷却剂的水流过所述PV电池)。此外，所述系统可并入有各种传感器以评估恰当操作(例如，系统的健康)且诊断快速维修的问题。在一个方面中，在退出热量调节装置及/或光伏电池后，冷却剂可即刻进入文丘里管(Venturi tube)，其中压力传感器使得能够测量其流量。此通过控制系统的微处理器进一步使得能够检验以下各项:流量设定、冷却剂量、流动障碍等。在相关方面中，所述太阳能聚集器系统可进一步包括太阳能热源(solarthermals)-其中本发明的热量调节组合件也可实施为此种产生电能及热能两者的混合系统的一部分，以促进优化能量输出。换句话说，在用于在PV电池的冷却过程期间冷却所述PV电池的介质中所累积的热能随后可用作经预加热介质或用于热产生(例如，供应到消费者-例如热负荷)。本发明的控制器也可主动管理(例如，实时地)热能与PV效率之间的折衷，其中阀的控制网络可调节冷却剂介质穿过每一太阳能聚集器的流动。所述热量调节组合件可采用导管网络的形式，例如用于在整个太阳能聚集器网中导引冷却介质(例如，经加压及/或自由流动)的管线。控制组件可基于传感器数据(例如，整个系统中温度、压力、流量、流体速度等的测量)来调节(例如，自动地)阀的操作。此外，本发明提供用于在用于能量转换的太阳能聚集器中组装并利用低成本、可大规模生产的抛物面反射器的系统及方法。通过以平坦反射材料开始来组装抛物面反射器，所述材料经由一组附加于支撑梁中的支撑肋弯曲为抛物面或贯穿形状。所述抛物面反射器在各个面板或阵列中安装于支撑框架上以形成抛物面太阳能聚集器。每一抛物面反射器以线段图案聚焦光。可使经由所述抛物面太阳能聚集器聚焦于接收器上的光束图案优化以取得预定性能。所述接收器附接到所述支撑框架，与所述抛物面反射器阵列相对，且包括光伏(PV)模块及热量收获元件或组件。为增加或保持所述抛物面太阳能聚集器的所要性能，所述PV模块可通过为单片式(举例来说)且展现优先定向的PV电池的充足布置来配置，以有利地利用光束图案优化，而不管所述图案中的不规则性。为实现上述及相关目的，本文结合以下说明及附图描述本发明的某些说明性方面。然而，这些方面仅表示可利用本发明的原理的各种方式中的几种方式且本发明既定包括所有此类方面及其等效物。结合图式考虑本发明的以下详细说明，本发明的其它优点及新颖特征将变得显而易见。


图1图解说明根据本发明的一方面促进太阳能收集器性能的测试、评价及诊断的系统的实例性框图。图2图解说明根据本发明的一方面促进太阳能收集器性能的测试、评价及诊断的系统的实例性替代框图。图3图解说明根据本发明的一方面促进测试、评价及诊断太阳能收集器性能的程序的实例性流程图。图4图解说明可操作以执行所揭示的架构的计算机的框图。
具体实施例方式现在参照图式来描述本发明，其中在所有图式中使用相同的参考编号来指代相同的元件。出于解释的目的，在以下说明中，列举了大量具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，可显而易见，无需使用这些具体细节便可实践本发明。在其它实例中，以框图形式显示众所周知的结构及装置，以促进描述本发明。本串请案中所用术语“组件”、“系统”、“模块”、“接口”、“平台”、“层”、“节点”、“选择
器”既定指代与计算机相关的实体，其可为硬件、硬件与软件的组合、软件，或可为执行中的软件。举例来说，组件可为(但不限于)在处理器上运行的过程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序及/或计算机。通过例示的方式，运行于服务器上的应用程序及所述服务器均可为组件。一个或一个以上组件可驻存于过程及/或执行线程内，且组件可局部化于一个计算机上及/或分布于两个或两个以上计算机之间。此外，这些组件可从其上存储有各种数据结构的各种计算机可读媒体执行。所述组件可(例如)根据具有一个或一个以上数据包(例如，来自一个与本地系统、分布式系统中的另一组件交互及/或跨越网络(例如，因特网)经由所述信号与其它系统交互的组件的数据)的信号经由本地及/或远程过程进行通信。作为另一实例，组件可为具有由机械部件提供的特定功能性的设备，所述机械部件由电或电子电路操作，所述电或电子电路由由处理器执行的软件或固件应用程序操作，其中所述处理器可在所述设备内部或在所述设备外部且执行所述软件或固件应用程序的至少一部分。作为再一实例，组件可为在无机械部件的情况下通过电子组件提供特定功能性的设备，所述电子组件其中可包括处理器以执行至少部分地赋予所述电子组件的功能性的软件或固件。作为又一实例，接口可包括输入/输出(I/o)组件以及相关联处理器、应用程序或应用编程接口(API)组件。另外，术语“或”既定意指包括性“或”而非排它性“或”。也就是说，“X采用A或B”既定意指所述自然包括性排列中的任一者，除非另有规定或从上下文中明显看出。也就是说，如果X采用A，X采用B，或X采用A及B两者，那么在上述实例中任一者的情况下均满足“X采用A或B”。此外，本说明书及附图中所用冠词“一(a)”及“一(an)”通常应解释为意指“一个或一个以上”，除非另有规定或根据上下文明显是指单数形式。本文中所用术语“推断(infer)”或“推断(inference)”通常是指根据通过事件及/或数据所捕获的一组观测值来推出或推断系统、环境及/或用户的状态的过程。举例来说，推断可被用来识别特定上下文或动作，或可产生状态的概率分布。所述推断可为概率性的-也就是说，基于对数据及事件的考虑来计算所关心状态的概率分布。推断还可指用于从一组事件及/或数据构成更高级事件的技术。此种推断导致从一组所观测事件及/或所存储事件数据构造出新事件或动作，无论所述事件是否以时间上紧邻的形式相干，且无论所述事件及数据是来自一个还是来自数个事件及数据源。产生太阳能电力所需的大部分资金成本是在用于光伏(PV)电池或光伏池的硅中。然而，现在以1000个太阳聚光操作的合适光伏电池可用，可通过将日光聚集于相对小面积的硅上来降低此成本。为成功实现此目的，反射材料(例如，反射镜)必须表现得的确非常好。在大多数应用中，由于最经常在现场组装聚集器，因此此要求甚至更加苛刻。因此，本发明揭示可准许聚集器光学器件的质量的快速评价且在出现不可接受的性能的情况下还提供诊断的方法及装置(组件)。另外，本发明使得能够调谐聚集器以实现最佳或可接受的性能标准。首先参照图式，图1图解说明采用太阳能聚集器测试系统102的系统100。在操作中，测试系统102能够评估或评价所述太阳能聚集器或其部分的性能，如所图解说明。应理解，可采用所述测试系统来评估单个反射器(例如，抛物面反射器)以及反射器的槽(例如，以抛物方式布置于PV电池周围)。通常，在若干方面中，测试系统102将经调制光发射到反射器上且采用接收器来测量并评价所反射光。可将此所接收的经调制光对照标准或其它阈值(例如，基准、程序)进行比较以确立性能是否可接受或(或者)是否需要调谐或其它修改。在审阅以下图2之后将会更佳地理解测试系统102的功能及益处。现在参照图2，其显示太阳能聚集器测试系统102的替代框图。通常，测试系统102可包括激光发射器组件202、接收器组件204、206及处理器组件208。这些子组件(202到208) 一起促进太阳能聚集器的评价。激光发射器组件202能够在PV电池将位于的位置附近射出经调制激光辐射。举例来说，在真正抛物面反射器的情况下，此位置将处于所述抛物面的焦点处。在反射器的槽的情况下，所述位置将处于所述聚集器的中心线焦点处(或其附近)。换句话说，当多个反射器被布置于呈抛物面形状的槽上时，所述位置将处于所述收集性抛物面的中心线焦点处或其附近。应理解，尽管提供激光发射器组件202，但其它方面可采用其它合适的光源(未显示)。这些替代方面将包括于本揭示内容及其所附权利要求书的范围内。如所图解说明，举例来说，可在距圆盘(或反射器)的不同距离处布置两个接收器204、206。在若干实例中，所述接收器可临时附接到太阳能圆盘阵列中两个其它圆盘的底座。接收器204、206两者以及所述圆盘本身可以通信方式耦合到处理器组件208。在一个实例中，处理器组件208可为能够处理所接收的数据及信号的膝上型计算装置或笔记本计算装置。在其它实例中，处理器组件208可为智能电话、袖珍计算机、个人数字助理(PDA)
坐寸ο处理器组件208可命令所述圆盘进行扫描，从而收集与所发射的经调制辐射相关联的数据。类似地，接收器(204、206)可收集与所发射的经调制辐射相关联的数据。随后，处理器组件208可在距所述圆盘的两个距离处建构两个信号强度表面。可将这些信号强度与借以确定聚集器收集光学器件的质量的标准(或另外所编程的)规范进行比较。图3图解说明根据本发明的一方面测试太阳能聚集器的方法。尽管出于简化解释的目的，将本文中(例如)以流程图的形式显示的一个或一个以上方法显示及描述为一系列动作，然而应理解及了解，本发明并不受限于动作次序，因为根据本发明，一些动作可按不同于本文所示及所述的次序发生及/或与其它动作同时发生。举例来说，所属领域的技术人员将理解及了解，一种方法也可表示为一系列相互关联的状态或事件(例如，在状态图中)。此外，实施根据本发明的方法可能并不需要所有所图解说明的动作。如上所述，本发明仅采用可容易地定位于已知位置处的简单且紧凑的激光发射器(例如，图2的202)及检测器(例如，图2的接收器204、206)。运动可由所述圆盘本身使用其赤纬轴及赤经轴电机来回扫描所述圆盘以允许于计算机(例如，图2的处理器208)中建构图案来完成。使用经调制激光光(例如，图2的激光发射器组件202)可允许防止周围光源影响测试结果。此外，应理解，调制允许低光等级的敏感性检测。此外，所述测试实质上是自动的且不需要接受高级训练的人员。如果在其不应出现的处检测到光，那么处于诊断模式的系统(图1及图2的100)可自动致使所述圆盘移动到检测到此光的位置。通过定位于所述检测器(例如，图2的接收器204、206)处，操作者在视觉上可看到所述光来自何处，从而指示需要调整的结构部分。或者，可执行自动化诊断以实现调整或调谐。现在参照图3的方法，在302处，将经调制激光辐射发射到聚集器上。本发明提供在光伏电池通常将位于的位置附近安装发射经调制激光辐射的构件或装置。在一个实例中，对于真正抛物面反射器来说，此将处于所述抛物面的焦点处。在替代聚集器布置(例如，其中所述聚集器实际上为以抛物方式布置于所述光伏电池周围的批槽反射器)中，可将所述激光器置于所述聚集器的线焦点的中心处或其附近。
在304、406处可在距反射器表面的两个全异位置或距离处接收经调制所反射光。此处，可在距所述圆盘的两个距离处布置两个经优化以用于接收经调制光的接收器。举例来说，这些接收器可附接(例如，临时附接)到太阳能圆盘阵列中两个其它圆盘的底座。尽管本文中所描述的方面采用两个接收器(例如，图2的204、206)，但应理解，替代方面可采用一个或一个以上接收器，而此并不背离本揭示内容及其所附权利要求书的范围。同样，尽管所描述的方面将所述检测器(图2的204、206)定位于全异距离处，但应理解，所有所述接收器或一子组的所述接收器可定位于相等距离处。这些替代方面将包括于本揭示内容及其所附权利要求书的范围内。应理解，所述接收器及所述圆盘本身可与另一装置进行通信，举例来说，处理器，例如膝上型计算机。此处理器装置可命令所述圆盘(或聚集器)在308处进行扫描，而在310处，所述接收器报告其从激光器接收的信号的强度。此允许所述膝上型计算机在距所述圆盘的两个距离处建构两个信号强度表面。在312处可将这些信号强度表面与标准规范进行比较且在314处可判断或确定所述聚集器收集光学器件的质量。如上所述，另外可视需要或适当地采用此信息来诊断及/或调整所述聚集器。尽管未在图3中图解说明这些动作，但应理解，这些特征、功能及益处将包括于本发明及其所附权利要求书的范围内。现在参照图4，其图解说明可操作以执行所揭示的架构的计算机的框图。为提供本发明的各种方面的额外上下文，图4及以下论述打算提供对其中可实施本发明的各种方面的合适计算环境400的简要、一般说明。尽管上文已在可在一个或一个以上计算机上运行的计算机可执行指令的一般上下文中描述本发明，但所属领域的技术人员应认识到，本发明也可与其它程序模块组合实施及/或实施为硬件与软件的组合。通常，程序模块包括执行特定任务或实施特定抽象数据类型的例行程序、程序、组件、数据结构等。此外，所属领域的技术人员应了解，本发明方法可使用其它计算机系统配置来实践，其中包括单处理器或多处理器计算机系统、小型计算机、主机计算机以及个人计算机、手持式计算装置、基于微处理器或可编程的消费电子装置等，其每一者可以操作方式耦合到一个或一个以上相关联装置。也可在分布式计算环境中实践本发明的所图解说明的方面，其中某些任务由经由通信网络链接的远程处理装置来执行。在分布式计算环境中，程序模块可位于本地及远程存储器存储装置两者中。计算机通常包括各种计算机可读媒体。计算机可读媒体可为可由计算机存取的任何可用媒体且包括易失性媒体及非易失性媒体、可拆卸式媒体及不可拆卸式媒体两者。以举例而非限定的方式，计算机可读媒体可包含计算机存储媒体及通信媒体。计算机存储媒体包括以任一方法或技术实施的用于存储例如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据等信息的易失性媒体及非易失性媒体、可拆卸式媒体及不可拆卸式媒体两者。计算机存储媒体包括但不限于RAM、R0M、EEPR0M、快闪存储器或其它存储器技术、CD-ROM、数字多功能光盘(DVD)或其它光盘存储器件、磁盒、磁带、磁盘存储器件或其它磁性存储装置，或任一其它可用于存储所需信息并可由计算机存取的媒体。通信媒体通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或例如载波等经调制数据信号或其它运送机构中的其它数据，并包括任何信息递送媒体。术语“经调制数据信号”意指其一个或一个以上特性以于信号中编码信息的方式被设定或改变的信号。以举例而非限定的方式，通信媒体包括例如有线网络或直接线路连接的有线媒体，及例如声学、RF、红外线等无线媒体及其它无线媒体。以上各项中的任一者的组合也应包括于计算机可读媒体的范围内。再次参照图4，用于实施本发明的各种方面的例示性环境400包括计算机402，计算机402包括处理单元404、系统存储器406及系统总线408。系统总线408将系统组件(包括但不限于系统存储器406)耦合到处理单元404。处理单元404可为各种商业上可购得的处理器中的任一种。也可采用双微处理器及其它多处理器架构作为处理单元404。系统总线408可为可使用各种商业上可购得的总线架构中的任一种进一步互连到存储器总线(具有或不具有存储器控制器)、外围总线及本地总线的若干总线结构类型中的任一种。系统存储器406包括只读存储器(R0M)410及随机存取存储器(RAM)412。基本输入/输出系统(BIOS)存储于非易失性存储器410 (例如，ROM、EPROM、EEPROM)中，所述BIOS含有帮助在计算机402内的元件之间传送信息(例如，在启动期间)的基本例行程序。RAM412也可包括高速RAM，例如用于高速缓冲存储数据的静态RAM。计算机402进一步包括:内部硬磁盘驱动器(HDD) 414 (例如，EIDE、SATA)，所述内部硬磁盘驱动器414也可经配置以在外部用于合适底盘(未显示)中；磁性软磁盘驱动器(FDD) 416 (例如，以从可拆卸式磁盘418读取或向所述可拆卸式磁盘418写入)；及光盘驱动器420 (例如，读取CD-ROM磁盘422，或从例如DVD等其它大容量光学媒体读取或向所述大容量光学媒体写入)。硬磁盘驱动器414、磁盘驱动器416及光盘驱动器420可分别通过硬磁盘驱动器接口 424、磁盘驱动器接口 426及光学驱动器接口 428连接到系统总线408。用于外部驱动器实施方案的接口 424包括通用串行总线(USB)及IEEE1394接口技术中的至少一者或其两者。其它外部驱动器连接技术涵盖于本发明内。所述驱动器及其相关联计算机可读媒体提供数据、数据结构、计算机可执行指令等的非易失性存储。对于计算机402，所述驱动器及媒体适应合适数字格式的任何数据的存储。尽管上文对计算机可读媒体的说明是指HDD、可拆卸式磁盘及可拆卸式光学媒体，例如CD或DVD，但所属领域的技术人员应了解，可由计算机读取的其它类型的媒体(例如，zip驱动器、磁盒、快闪存储器卡、卡匣等)也可用于所述例示性操作环境中，且此外任何此种媒体可含有用于执行本发明的方法的计算机可执行指令。可在所述驱动器及RAM412中存储多个程序模块，包括操作系统430、一个或一个以上应用程序432、其它程序模块434及程序数据436。也可在RAM412中高速缓冲存储所述操作系统、应用程序、模块及/或数据的全部或部分。应了解，本发明可通过各种商业上可购得的操作系统或操作系统的组合来实施。用户可经由一个或一个以上有线/无线输入装置(例如，键盘438)及指向装置(例如，鼠标440)向计算机402中键入命令及信息。其它输入装置(未显示)可包括麦克风、IR远程控制、操纵杆、游戏手柄、记录笔、触摸屏幕等。这些及其它输入装置通常经由耦合到系统总线408的输入装置接口 442连接到处理单元404，但可由其它接口连接，例如并行端口、IEEE1394串行端口、游戏端口、USB端口、IR接口等。监视器444或其它类型的显示器装置也经由接口(例如，视频适配器446)连接到系统总线408。除监视器444以外，计算机通常包括其它外围输出装置(未显示)，例如扬声器、打印机等。计算机402可使用经由到一个或一个以上远程计算机(例如，远程计算机448)的有线及/或无线通信的逻辑连接于网络化环境中操作。远程计算机448可为工作台、服务器计算机、路由器、个人计算机、便携式计算机、基于微处理器的娱乐器具、对等装置或其它普通网络节点，且通常包括就计算机402所描述的元件中的许多或全部，但出于简明的目的仅图解说明存储器/存储装置450。所描绘的逻辑连接包括到局域网(LAN) 452及/或较大网络(例如，广域网(WAN)454)的有线/无线连接性。此类LAN及WAN网络化环境在办公室及公司中为平凡事物，且促进整个企业的计算机网络，例如内部网，所有所述网络可连接到总体通信网络，例如因特网。当用于LAN网络化环境中时，计算机402经由有线及/或无线通信网络接口或适配器456连接到局域网452。适配器456可促进到LAN452的有线或无线通信，LAN452也可包括安置于其上用于与无线适配器456进行通信的无线接入点。当用于WAN网络化环境中时，计算机402可包括调制解调器458，或连接到WAN454上的通信服务器，或具有用于经由WAN454 (例如通过因特网)建立通信的其它方式。可为内部装置或外部装置及有线装置或无线装置的调制解调器458经由串行端口接口 442连接到系统总线408。在网络化环境中，就计算机402或其部分描绘的程序模块可存储于远程存储器/存储装置450中。应了解，所显示的网络连接为例示性且也可使用在所述计算机之间建立通信链路的其它方式。计算机402可操作以与以操作方式安置于无线通信中的任何无线装置或实体进行通信，例如打印机、扫描仪、桌上型计算机及/或便携式计算机、便携式数据助理、通信卫星、与无线可检测标签相关联的任一件装备或位置(例如，亭子、报摊、洗手间)及电话。此包括至少W1-Fi及Bluetooth 无线技术。因此，所述通信可为如同常规网络的预定义结构或仅仅为至少两个装置之间的特定通信。W1-Fi或无线保真允许在不需要线路的情况下从一家庭睡椅、旅馆房间中的床或工作上的会议室连接到因特网。W1-Fi是类似于用于蜂窝电话中的使得此类装置(例如，计算机)能够在户内及在户外、在基站的范围内的任何地方发送及接收数据的技术的无线技术。W1-Fi网络使用称为IEEE802.11 (a、b、g等)的无线电技术来提供安全、可靠、快速无线连接性。W1-Fi网络可用于将计算机彼此连接、连接到因特网，及连接到有线网络(其使用IEEE802.3 或以太网)。W1-Fi 网络以 IlMbps (802.1la)或 54Mbps (802.lib)的数据速率在未经许可的2.4及5GHz无线电频带中操作，举例来说，或与含有两个频带(双频带)的产品一同操作，因此所述网络可提供类似于许多办公室中所使用的基本IOBaseT有线以太网的真实世界性能。如在本说明书中所采用，术语“处理器”可指大致任一计算处理单元或装置，包含但不限于包含单核处理器、具有软件多线执行能力的单处理器、多核处理器、具有软件多线执行能力的多核处理器、具有硬件多线技术的多核处理器、平行平台及具有分布式共享存储器的平行平台。另外，处理器可指集成电路、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑控制器(PLC)、复杂可编程逻辑装置(CPLD)、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其设计用来执行本文所述功能的任一组合。处理器可利用纳米级架构，例如但不限于基于分子及量子点的晶体管、开关及门，以便优化空间使用或增强用户装备的性能。也可将处理器实施为计算处理单元的组合。在本说明书中，例如“存储”、“数据存储”、“数据存储器件”、“数据库”等术语及与组件的操作及功能性相关的大致任一其它信息存储组件是指“存储器组件”或体现于“存储器”中的实体或组成所述存储器的组件。应了解，本文所述的存储器组件可为易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性存储器及非易失性存储器两者。通过例示而非限定的方式，非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PR0M)、电可编程ROM (EPR0M)、电子可擦除ROM (EEPROM)或快闪存储器。易失性存储器可包括充当外部高速缓冲存储器的随机存取存储器(RAM)。通过例示而非限定的方式，RAM可具备许多种形式，例如同步RAM (SRAM)、动态RAM (DRAM)、同步DRAM (SDRAM)、双倍数据速率 SDRAM (DDR SDRAM)、增强型 SDRAM (ESDRAM)、同步链路(Synchlink) DRAM (SLDRAM)及直接Ram总线RAM(DRRAM)。另外，本文中所揭示的系统或方法的存储器组件既定包含但不限于包含这些及任何其它合适类型的存储器。可使用标准编程及/或工程设计技术将本文所述的各种方面或特征实施为一种方法、设备或制品。此外，也可通过存储于存储器中且由处理器执行的程序模块或硬件与软件或硬件与固件的其它组合来实施本说明书中所揭示的各种方面。本文所用术语“制品”既定囊括可从任一计算机可读装置、载体或媒体存取的计算机程序。举例来说，计算机可读媒体可包括但不限于磁性存储装置(例如，硬磁盘、软磁盘、磁条...)、光盘(例如，压缩光盘(CD)、数字多功能光盘(DVD)、蓝光盘(BD)...)、智能卡及快闪存储器装置(例如，卡、棒、键驱动器…)。特定就由上述组件、装置、电路、系统等所执行的各种功能来说，除非另有指示，否则用于描述此类组件的术语(包括对“构件”的引用)既定对应于执行所描述组件的规定功能的任一组件(例如，功能等效物)，即使其在结构上并不等同于所揭示的执行本文所图解说明的实例性方面中的功能的结构。在此方面，还应认识到，各种方面包括系统以及具有用于执行各种方法的动作及/或事件的计算机可执行指令的计算机可读媒体。本文中所用“例示性” 一词用于意指“用作实例、例子或例示”。本文中描述为“例示性”的任一方面或设计均未必应解释为较其它方面或设计为佳或有利。此外，实例是仅出于清晰及理解的目的而提供且并非打算以任一方式限定本发明或其相关部分。应了解，原本可呈现众多额外或替代实例，但出于简明的目的已将其省略。上文所描述的内容包括本发明的实例。当然，不可能出于描述本发明的目的而描述各组件或方法的每一种可构想的组合，但所属领域的技术人员可认识到，可具有本发明的许多其它组合及排列。相应地，本发明既定囊括所有此类仍归属于所附权利要求书的精神及范围内的变更、修改及变化。此外，就本详细说明或权利要求书中所用术语“包括(includes)”来说，所述术语的包括方式既定类似于术语“包含(compri sing)”在权利要求书中用作转折词时“包含(comprising)”被解释的那样。
权利要求
1.一种促进对太阳能聚集器的测试的系统，其特征在于其包含: 多个平坦反射器，其布置为以共用焦距图案聚集光的槽 '及 太阳能聚集器测试系统，其将光发射到所述多个平坦反射器的子组上，将所反射光对照标准进行比较且基于所述比较确定所述多个平坦反射器的所述子组的质量。
2.根据权利要求1所述的促进对太阳能聚集器的测试的系统，其特征在于所述所发射光为激光福射。
3.根据权利要求2所述的促进对太阳能聚集器的测试的系统，其特征在于所述所发射光为经调制激光福射。
4.根据权利要求3所述的促进对太阳能聚集器的测试的系统，其特征在于其进一步包含激光发射器组件，所述激光发射器组件将所述经调制激光辐射发射到所述多个平坦反射器的所述子组上。
5.根据权利要求3所述的促进对太阳能聚集器的测试的系统，其特征在于其进一步包含接收器组件，所述接收器组件取回所述所反射的经调制光以用于所述比较。
6.一种诊断太阳能聚集器的质量的计算机实施的方法，其特征在于其包含: 采用执行存储于计算机可读存储媒体上的计算机可执行指令的处理器来实施以下动作: 将经调制激光辐射发射到聚集器上； 在一位置处接收经调制光； 扫描源以确立信号强度； 依据阈值将所述经调制光与所述信号强度相比较；及 基于所述比较的结果确定所述聚集器的质量。
7.根据权利要求6所述的诊断太阳能聚集器的质量的计算机实施的方法，其特征在于其进一步包含在全异位置处接收额外经调制光，其中所述比较动作依据所述阈值而采用所述额外经调制光。
8.根据权利要求7所述的诊断太阳能聚集器的质量的计算机实施的方法，其特征在于所述阈值为预编程阈值或所推断阈值中的至少一者。
9.根据权利要求7所述的诊断太阳能聚集器的质量的计算机实施的方法，其特征在于其进一步包含调整所述聚集器的位置，其中所述调整促进所述聚集器的增强的性能。
10.根据权利要求7所述的诊断太阳能聚集器的质量的计算机实施的方法，其特征在于所述阈值为行业标准。
全文摘要
本发明提供用于安装、部署、测试、操作及管理太阳能聚集器的系统及方法。本发明揭示用于经由将经调制激光辐射发射到光伏(PV)电池的位置上(或其附近)来评价太阳能收集器的性能及质量的机制。本发明揭示在距源(例如，太阳能收集器或圆盘)的两个距离处定位两个接收器。这些接收器用于收集可与标准或其它阈值进行比较的光，从而诊断所述收集器的质量。接收器包括用于能量转换的光伏(PV)模块或用于热能收获的模块。可以各种配置来摆放PV模块中的PV电池以使电流输出最大。此外，热量调节组合件从所述PV电池及其它热区移除热量，以将温度梯度维持在预定等级内。
文档编号F24J2/14GK103104990SQ20121059350
公开日2013年5月15日 申请日期2009年7月2日 优先权日2008年7月3日
发明者詹姆斯·托马斯·扎卢斯基, 特里·扎胡兰尼克, 尼尔·D·塞特, 伯纳德·L·塞特 申请人:美环太阳能股份有限公司