专利名称：太阳能转换系统的制作方法
太阳能转换系统相关申请的交叉引用本专利申请要求2009年9月16日提交的美国临时专利申请第61/243，032号和2010年2月16提交的美国临时专利申请第61/304，824号的优选权，在此以引用的方式加入其全部内容。
背景技术：
和
发明内容
本发明涉及太阳能转换设备。特别是，本发明涉及一种构造成吸收辐射太阳能并且转换辐射太阳能以用于例如水净化的有用目的的太阳能收集器。本发明的一个方面是一种包括太阳能收集器和水净化回路的太阳能转换系统。太阳能收集器中的工作流体经过热交换器，用于净化非饮用水以生产出饮用水和/或蒸馏水。系统可能还包括用于发电的涡轮机和发电机。此外，系统可能包括平面角度调节器，用 于自动地定向太阳能收集器以使辐射太阳能的吸收最佳。同样，可能包括用于输送本发明的太阳能转换系统的外壳及其辅助部件。本发明的另一方面是一种自包含式的(self-contained)可移动太阳热能转换系统，其包括具有工作流体的太阳能收集器、热交换器和整体式水箱，该整体式水箱配置成包含非饮用水源，其容纳在自包含式的便携式外壳中。太阳热能被太阳能收集器的工作流体所吸收，并且然后通过热交换器被从工作流体传递至水箱内的非饮用水中。非饮用水的温度上升到足够高以杀死任何病原体，从而提供饮用水源。本发明的另一方面是一种包括便携式收集器模块的太阳能转换系统，该便携式收集器模块包括太阳能收集器、保护罩和平面角度调节器。保护罩可能包括配置成将太阳辐射反射到太阳能收集器处的反射面。保护罩可能相对于太阳能收集器按大约45度到大约120度之间的角度定位。保护罩可能还包括薄膜式光电面板。
下文将参照仅作为非限制性实例给出的附图来描述本发明，其中图I是本发明的太阳能转换系统的第一实施例的简图；图2是本发明的太阳能转换系统的第二实施例的简图；图3是本发明的太阳能转换系统的第三实施例的简图；图4是本发明的太阳能转换系统的跟踪组件的透视图；图5是本发明的太阳能转换系统的跟踪底座的透视图；图6是一种配置成用于抽空管式太阳能收集器的外壳的剖视透视图；图7是用于输送本发明的太阳能转换系统的外壳组件的透视图；以及图8是显示展示各个部件的单独外壳单元的外壳组件的透视图。图9是本发明的太阳能-热能转换系统的一实施例的透视图；图10是本发明的、从安装支架上移除了太阳能收集器的太阳能-热能转换系统的另一实施例的透视图；图IIA和图IIB (分别)是本发明的热能转换系统的一实施例的顶部和侧面简图。
图12是本发明的、包括外部存储器、泵和控制站的太阳能-热能转换系统的另一实施例的透视图；图13是包括可调节的太阳能收集器的实施例的端视图；图14是包括反射器的可调节的便携式太阳能收集器的一实施例的透视图；图15-17是包括反射器的太阳能收集器中的能量转换和固定的太阳能收集器上的角度改变方面的增益的简图；以及图18和19是本发明的太阳能转换系统的示例性应用的简图。
具体实施例方式太阳能转换系统10包括太阳能收集器12或太阳能域、和热交换器14。参见图1， 太阳能收集器12和热交换器14是通过循环线路16流体地联接的，循环线路16具有用于将工作流体从太阳能收集器12输送至热交换器14的热管段16A和用于在工作流体经过热交换器14之后使其返回的冷管段16B。本发明的太阳能收集器12可能是由具有复合抛物形聚光器(CPC抽空管)、光电(PV)单元和/或聚集太阳能(CSP抛物形槽收集器的抽空管组成的。在图I的示例性实施例中，显示了 CPC抽空管。在图I所示的太阳能转换系统10的实施例中，借助于净化回路17利用太阳能来将非饮用水转化成饮用水、蒸馏水，或者两者。净化回路17包括用于保持非饮用水源的箱
18。箱18可能包括用于从非饮用水中除去颗粒、有机化合物及其他杂质的过滤器20。这样的过滤器可能包括砂滤器、纸或纤维过滤器、木炭过滤器等。通过供给线路22向热交换器14供给非饮用水。从热交换器14中排出的水流过排放线路24进入到例如饮用水储罐26和/或蒸馏水储罐28的储罐或者保持箱中。设置控制器30来协调太阳能收集器12和净化回路17的工作流体的流动。控制器30连接到配置成检测太阳能收集器12的出口处的流体温度的第一温度传感器TSA上。控制器30还连接到配置成检测热交换器14的出口处的流体温度的第二温度传感器TSB上。控制器30还可以连接至太阳能流体泵32和水处理泵34。控制器30监控温度传感器TSA并且调节通过闭合环路的太阳能收集器12的流体流动速率，保持太阳能加热的流体的温度接近但不处于太阳能收集器的临界温度。临界点是通过抽空管的流体闪蒸成蒸气的点。在一示例性实施例中，水可以用作太阳能收集器中的工作流体。作为太阳能收集器的工作流体的水维持在大约10巴的压力下，其中CPC抽空管中的临界点出现在大约130°C。控制器30给太阳能流体泵32发送信号以维持流体的流动速率，从而平衡输送至流体的热能来将流体刚好维持在临界点下面。控制器30还监控温度传感器TSB以调节通过净化回路17的非饮用水的供应。净化回路17从充满了来自当地的地下水或者河水(非饮用水)的高架箱18开始。非饮用水在大气压下保持在高出地面的箱18中。高架箱18可能具有来自井泵或者源自当地的认为水质可疑的管输水的加压管线。非饮用水经过过滤器20以除去杂质，并且然后被水处理泵34泵送通过热交换器，在热交换器14处，水的温度升到足够高以杀死水中的任何病原体并且直接排放到饮用水储罐26中或者进过冷凝器36以生产出蒸馏水，并且然后进入到蒸馏水储罐28中。可以通过紫外线照射、氯、臭氧或者用于储存饮用水的其他合适的处理方法来将饮用水储罐26或者蒸馏水储罐28中的水维持在安全、灭菌和可饮用状态。
另外，太阳能收集器12的循环线路16可能还包括热管段16A中的节流阀38和冷管段16B中的单向阀40。此外，循环线路16可能还包括膨胀罐42。此外，单向阀44可以设置在非饮用水的供给线路22中。在图2所示的本发明的另一实施例中，太阳能转换系统110包括太阳能收集器112和热交换器114。太阳能收集器112和热交换器114是通过循环线路116流体地联接的，循环线路116具有用于将工作流体从太阳能收集器112输送至热交换器114的热管段116A和用于在工作流体经过热交换器114之后使其返回的冷管段116B。在图2所示的太阳能转换系统的实施例中，净化回路117包括用于保持非饮用水源的储箱118。如先前描述的，储箱118可能包括用于从非饮用水中除去颗粒、有机化合物及其他杂质的过滤器120。依靠重力通过供给线路122中的节流阀123来提供非饮用水。非饮用水在经过热交换器114之前经过冷凝器/预热器150。在经过热交换器114之后，净化回路117中的水在通过排出线路124排放到蒸馏水储罐128中之前再次经过冷凝器/预热器150。如此，冷凝器/预热器通过在非饮用水进入热交换器114之前升高其温度并且通 过将净化回路117中的水蒸气冷凝成蒸馏水来提高系统的效率。净化回路117可能还包括真空泵152。真空泵提供了低于大气压的环境，以允许非饮用水在比如果系统在大气压或高于大气压下运行时其汽化的温度更低的温度下汽化。图2的示例性实施例的优点是非饮用水可以在低于100°C的温度下蒸馏，从而在低温下使水与任何有害的病原体分开，并且从而允许净化回路比如果在大气压下运行时具有更大的能力。设置控制器130来协调太阳能收集器112和净化回路117的工作流体的流动。控制器130连接到配置成检测太阳能收集器112的出口处的流体温度的第一温度传感器TSA’上。控制器130还连接到配置成检测热交换器114的进口处的流体温度的第二温度传感器TSB’上。控制器130还可以连接至太阳能流体泵132和真空泵152。控制器130监控温度传感器TSA’和TSB’以调节通过闭合环路的太阳能收集器112的流体流动速率，保持太阳能加热的流体的温度接近于但不处于太阳能收集器的临界温度。控制器130给太阳能流体泵132发送信号以维持流体的流动速率，从而平衡传输至流体的热能来将流体刚好维持在临界点下。控制器还给真空泵152发送信号以调节净化回路117中的压力。在图2的示例性实施例中，太阳能收集器112的循环线路116可能还保持处于冷管段116b中的单向阀140。此外，循环线路116可能还包括膨胀箱142。在本发明的另一示例性实施例中，如图3中所示，本发明的太阳能转换系统210可能配置成用于产生电能。太阳能转换系统210包括太阳能收集器212和热交换器214。太阳能收集器212和热交换器214是通过循环线路216流体地联接的，循环线路216具有用于将工作流体从太阳能收集器212输送至热交换器214的热管段216A和用于在工作流体经过热交换器214之后使其返回的冷管段216B。在图3的示例性实施例中，来自太阳能收集器212的工作流体经过涡轮机260 (或者斯特林发动机)，该涡轮机260 (或者斯特林发动机)联接至用于产生电功率的发电机262。涡轮机260是配置成按兰金(Rankine)动力循环运行并可以使用蒸汽或者例如有机溶剂、氨、丙酮等其他工作流体的类型。在经过涡轮机260之后，太阳能收集器中的工作流体经过热交换器214，在热交换器214处，工作流体冷凝并被太阳能流体泵232泵送回太阳能收集器212。净化回路217包括用于保持非饮用水源的储箱218。储箱218可能包括用于从非饮用水中除去颗粒、有机化合物及其他杂质的过滤器220。非饮用水通过供给线路222供给至热交换器214。从热交换器214排出的水(液体和/或蒸气)在经过冷凝器236之后流过排出管线224进入到例如饮用水储罐226和/或蒸馏水储罐228的储罐或者保持箱中。设置控制器230来协调太阳能收集器212和净化回路217的工作流体的流动。控制器230连接到配置成检测太阳能收集器212的出口处的流体温度的第一温度传感器TSA”上。控制器230还连接到配置成检测热交换器214的出口处的流体温度的第二温度传感器TSB”上。控制器230可能还连接至太阳能流体泵232和水处理泵234。控制器230监控温度传感器TSA”并且调节通过闭合环路的太阳能收集器212的流体流动速率，以保持太阳能加热的流体的温度接近但不处于太阳能收集器的临界温度。控制器230给太阳能流体泵232发送信号以维持流体的流动速率，从而平衡传输至流体的热能来将流体刚好维持在临界点下面。控制器230还监控温度传感器TSB”以调节通过净化回路217的非饮用水的供 应。另外，视情况而定，太阳能收集器12的循环线路216可能还包括节流阀(未显示)、单向阀(未显示)和/或膨胀箱242。此外，单向阀244可以设置在非饮用水的供给线路222中。本发明的另一方面包括用于太阳能收集器12的平面角度调节器300，如图4和5所示。太阳能收集器12必须相对于太阳正确地定向以使吸收的辐射太阳能的量最大。然而，太阳相对于地球上的具体地点的位置是每天变化的。此外，太阳的相对位置对于地球上的各个地点和海拔是不同的，因此平面角度调节器300根据地点、海拔、日期与时间来调节太阳能收集器12相对于太阳的平面角度。因此，该系统起到了一维线性跟踪设备的作用。现在参见图4和5，平面角度调节器300包括配置成接收太阳能收集器12的太阳能收集器平台312、底座314和一个或多个可调节支腿310，所述可调节支腿310附连到底座314和太阳能收集器平台312上、配置成调节太阳能收集器12的平面角度的定向。在图4所示的实施例中，太阳能收集器12被显示成CSP槽收集器、CPC抽空管收集器和光电收集器的组合。很清楚，本文所描述的太阳能收集器可以是该类收集器之一或其组合。此外，本发明应当理解成，不排除其他种类的太阳能收集器。收集器平台312包括配置成支承太阳能收集器12的收集器平台框架和一个或多个收集器平台支腿固定件。底座314包括底架320，该底架320包括赤道对齐构件322和纵向对齐构件324。底板321设置在底架320内。当布置时，赤道对齐构件322被配置成朝向地球赤道并基本上与地球赤道平行地定向。类似地，纵向对准构件324基本上与子午线对齐。底座314还包括许多用于将支腿310联接到底座314上的底座支腿固定件326。设置致动器328来调节支腿310，并且从而调节收集器平台312的平面角度的定向。在图5所示的实施例中，致动器328显示为配置成通过液压管线330供给液压液体的液压泵。该示例性实施例的支腿配置成由液压缸(未显示)来伸展和收缩的许多伸缩节段。如应当理解的，本发明的范围不排除例如电动伺服电动机、气动致动器等的其他种类的致动器。底座314还可能包括许多传感器332以确定底座314的定向。设想的是，在底座314上间隔开的位置上设置至少三个传感器332以精确地确定方位，然而根据应用可以使用更多或更少个。本发明的平面角度调节器300通过调节太阳能收集器12的平面角度以通过减少方位基点的无效率来使太阳能增益最大而提高太阳能收集器12的效率。方位基点的最大化使太阳能收集器12的平面垂直于入射太阳辐射射线定向。固定的太阳能系统每年两天最大，并且通常根据系统安装在地球上的地点的纬度来定向平面角度。在本发明中，平面角度调节器调节太阳能收集器12的平面以使太阳能增益最大。平面角度调节器300根据纬度、经度、海拔、底座的平面角度、日期和当地时间来计算需要的平面角。平面角度调节器300当需要时连续地、每小时地、每天地、每周地或者每月地自动缓慢转动收集器以“跟随”太阳的相对轨迹。
本发明的又一方面是用于本发明的太阳能转换系统的外壳400或者容器，以允许太阳能转换系统10是可移动的或可输送的。参见图6,外壳400包括底部402和通过铰链406联接到底部402上的盖子404。底部402配置成容纳上述的平面角度调节器300的部件。盖子404配置成容纳太阳能收集器12。盖子404还包括用于相对于太阳定向盖子404的一个或多个伸缩式支杆408。支杆408可以手动地操作或者可以例如通过液压、气动或者电致动器来自动地操纵。外壳400是太阳能系统的输送装置和安装机架。外壳400允许在世界上任何地方安全地转送和设置太阳能收集器，允许改变收集器系统的倾角以在任何纬度或者每年的任何时候使太阳能增益最大。可以根据需要，每小时地、每天地、每周地或者每月地改变倾角。外壳400允许将收集器连接到一起以形成更大的系统。外壳和部件都是自包含式的。收集器系统被设计成附连至外壳的顶盖上，并且连接至其它收集器上，而装备在外壳内部运输。现在参见图7和8，本发明的热能转换系统10的每个部件的多个外壳可以被联接到一起以形成外壳组件500。外壳组件500包括多个可堆放外壳502、504、506、508、510，该多个可堆放外壳502、504、506、508、510配置成可拆卸地联接以允许作为单元地运输。现在参见图8，外壳组件500配置成具有可与标准联运海运集装箱相比的尺寸以便于运输。标准联运海运集装箱通常长6英尺6英寸、20英尺、40英尺、48英尺或者53英尺；高8英尺、9英尺6英寸或者10英尺6英寸；且宽8英尺。图8中所示的示例性实施例包括底座外壳502，该底座外壳502容纳有辅助装备、备件、水箱、控制模块、涡轮机、电池、净化装备、缆绳及其他供应品。堆放在外壳502顶上的是容纳有CPC太阳能热能区段和跟踪区段的外壳504。堆放在外壳504顶上的是容纳有CPC太阳能热能区段的外壳506。堆放在外壳506顶上的是容纳有CSP槽区段和跟踪区段的外壳508。堆放在外壳508顶上的是容纳有CSP槽区段的外壳510。堆放在外壳510顶上的是容纳有太阳能热能和PV区段与自包含式的跟踪器的组合的外壳512。堆放在外壳512顶上的是容纳有太阳能热能和PV区段与自包含式的跟踪器的另一组合的外壳514。最后，堆放在外壳514顶上的是容纳有太阳能热能和自包含式的跟踪器的外壳516。本发明的自包含式的太阳热能转换系统610的实施例包括包括用于容纳系统的部件的外壳612或者容器。外壳612可以由如图9的示例性实施例所示的标准联运船运单元(ISU)构造而成。标准联运海运集装箱通常长20英尺、40英尺、48英尺或者53英尺；高8英尺、9英尺6英寸或者10英尺6英寸；且宽8英尺。
在外壳612的外部设置有配置成通过支承构件618将太阳能收集器616附连到外壳612上的安装支架614。支承构件618可能配置成按如图9所示的固定角度附连至外壳612，或者可以配置成如图10所示可枢转地附连至外壳612，以允许调整支承构件618的角度。虽然太阳能收集器616的固定安装考虑到了简单的设置，但是可调整的安装允许太阳能收集器616的角度与太阳的升高匹配，从而提高了效率。本发明的太阳能收集器616可以是由具有复合抛物形聚光器(CPC抽空管)、和/或聚集太阳能(CSP)抛物形槽收集器的抽空管组成的。参见图IlA和11B，容纳在外壳612内部的是整体式水箱620。一个或多个太阳能流体泵622与热交换器624流体连通地设置以配置成通过太阳能收集器616循环工作流体，从而工作流体通过太阳能收集器616吸收太阳热能并且将太阳热能通过热交换器624 传递给容纳在水箱620内部的水。再参见图9，太阳能收集器616可以被构造成一系列模块化面板，所述模块化面板配置成相互联接到一起以形成如详细图A所示的收集器组件。设置联接件626来连接模块化面板。在所示实施例中，联接件626包括进口部分和出口部分，以允许流体通过模块化面板循环。太阳能收集器616通过太阳能流体线路628流体地连接至太阳能流体泵622。在示例性实施例中，太阳能流体线路628显示为一对软管，其具有将太阳能收集器出口 630连接至太阳能流体泵进口 634的第一软管和将热交换器出口 636连接至太阳能收集器进口632的第二软管。取决于应用，太阳能流体线路628可以由橡胶软管、例如尼龙、聚氯乙烯等的聚合物软管或者例如不锈钢的金属编织管来构成。水箱620包括可从外壳612的外面接近的冷水进口 638和热水出口 640。冷水进口 638可以从保持箱(未显示)接收非饮用水以用于引入到水箱620中，在水箱620处，水被通过热交换器624传递的热能加热，使水的温度升到足够高以杀死可能存在的任何病原体，并且从而生产出饮用水。设置外部电连接部642以允许在外部电源下运行太阳能流体泵622。在图9的示例性实施例中，外壳612包括用于交流电源(AC)和直流电源(DC)两者的电连接部642。例如，如图9所示，可以配置光电(PV)模块644来向太阳能流体泵622提供直流功率。另外，可以连接例如汽油或者柴油发电机(未显示)的交流电源来为太阳能流体泵622提供电力。此外，如图10所示，本发明的太阳能转换系统可能包括无间断电源(UPS)646以为太阳能流体泵622提供调整的和/或后备电源。此外，可以使用斯特林发动机来为本发明的系统或者电网提供电力。参见图IIA和11B，除了容纳有整体式水箱620之外，外壳612还包括存储区648，该存储区648配置成接收并保持太阳能电池板616以用于当不使用本发明的太阳热能转换系统610时的储存和运输。存储区也被配置成接收并保持与太阳热能转换系统使用的辅助设备，例如太阳能流体线路628、光电模块644、缆绳、捆绑带、硬件、备用零件等。在本发明的另一实施例中，如图12所示，外壳612的顶部可能包括替代存储区648或者除存储区648之外的外部存储区650。在示例性实施例中，外部存储区650包括关于外壳612的顶部的周边设置的框架652 (以剖视图示出)。竖直框架构件654设置在拐角处并且与水平框架构件656互连。交叉构件658沿着框架652的侧部，而框架652的端部保持无阻碍。该结构提供了这样的能力，即例如通过使用穿过并围绕可活动物品和交叉构件658供给的尼龙绑带、缆绳等来将外部存储区650中可活动物品固定到外壳612上的能力。框架652的开口端允许从外部存储区650中移除物品。如图12所示，太阳能收集器616和太阳能收集器支承构件618可以通过框架650的开口端放入到外部存储区650中并从其中移除。此外，外部存储区650可能包括用于保持例如备用零件、缆绳、绳子、配件等更小物品的外部存储容器660。此外，外部泵壳662可能也位于容纳太阳能流体泵622和控制系统的外部存储区650中。将存储区和泵壳放置在外壳612外面允许外壳内部更多空间用于例如水箱620的部件，增加了单元的容量。在图12的示例性实施例中，外部存储区650的框架652使标准的海运集装箱的高度 增加了大约两英尺，从8英尺六英寸增加到十英尺六英寸。然而，显然是，可以依据特殊的应用来调整外部存储器区650的尺寸。本发明的太阳热能转换系统610可能还包括用于相对于太阳来定向太阳能收集器616的太阳能收集器调节系统664。在图4和5中所示的示例性实施例中，太阳能收集器调节系统包括鼓666、围绕鼓设置的缆绳A、B、C及D和转动鼓的电动机668。在示例性实施例中，缆绳A、B、C和D围绕鼓666设置并且联接到太阳能收集器的支承构件618上。缆绳A和B在侧壁670的下端处从外壳612引出，并且分别在其西南(缆绳A)和东南(缆绳B)转角处连接至太阳能收集器616。同样，缆绳C和D在侧壁672的下端处从外壳12中引出，并且分别在其西北(缆绳C)和东北(缆绳D)转角处连接至太阳能收集器。缆绳A、B、C和D围绕鼓666设置，以便当缆绳A和B缩回时，缆绳C和D放出，反之亦然。太阳能收集器616可枢转地安装在位于外壳612或者框架652的一个顶部的铰链674处。这样,可枢转地调节太阳能收集器以使其相对于太阳的角度最佳。本发明的系统还包括控制器以跟随太阳在天空中的相对运动来可枢转地自动调节太阳能收集器16的位置。此外，可以通过滑轮系统(未显示)来张紧缆绳A、B、C和D以保持缆绳对齐并且减小磨损。参见图14，本发明的另一实施例包括便携式收集器模块710，该便携式收集器模块710包括太阳能收集器712和保护罩714。保护罩的内表面包括反射面716，该反射面716配置成当收集器模块710处于使用状态时将太阳能反射到太阳能收集器712上。保护罩714配置成相对于太阳能收集器712打开45度到120度之间的角度。收集器模块710可能还包括定位在太阳能收集器712的一端720处的平面角度调节器718。平面角度调节器配置成调节太阳能收集器712相对于太阳仰角的角度以使到达太阳能收集器712的太阳能的量最优。在图14所示的实施例中，平面角度调节器718是由伸缩杆构成的，然而，调节太阳能收集器712的角度的剪式千斤顶或者其他合适方法同样是可接受的。另外，虽然未显示，但是平面角度调节器还可以定位在太阳能收集器712的相反端722上。该结构允许太阳能收集器712的端部722以低于水平面的角度来定向。平面角度调节器718起到了最优角度调节器的作用。收集器模块还包括进口 724和出口 726，所述进口 724和出口 726配置成连接至挠性软管以允许循环例如水的工作流体以被太阳能收集器712加热。世界范围的平均白天的太阳辐射水平为398瓦/米2。聚集和最优角度增加了可利用的太阳能(kWh/m2)和收集器的效率。主动跟踪系统和聚集是提高太阳能系统可能得至IJ功率(kWh/m2)的两种方式。跟踪系统使每小时到达收集器的孔径面积上的日射率最大并且使直接入射阳光的相对孔径面积最大。参见图15，聚集增大了直接或间接地到达收集器的孔径面积上的太阳辐射的每平方米瓦特数。聚集具有提高收集器效率的增大作用。本发明的系统使用两种方法来增加系统的产出率，提供了与增加固定角度收集器的另外容器差不多的能量。在固定角度的太阳能系统上，每年两天中的4-5小时优化孔径面积。如果收集器的角度每月改变一次，则每年优化系统十二次，并且如果每周改变，则每年优化52次，等等。按月改变安装角度允许收集器接收从日出到日落的额外的太阳辐射，否则在夏季期间的东北-西北方向当日出和日落时收集不到所述额外的太阳辐射。参见图15，太阳能收集器上的日射率的增益是孔径面积和收集器角度的函数，其中
权利要求
1.一种太阳能转换系统，包括 太阳能收集器，其具有工作流体； 热交换器；以及 水净化回路， 其中非饮用水经过作为所述水净化回路的一部分的所述热交换器，并且热能被从所述太阳能收集器的所述工作流体传递至所述水净化回路。
2.如权利要求I所述的太阳能转换系统，还包括 与所述太阳能收集器的工作流体流体连通的涡轮机；以及 联接到所述涡轮机上的发电机，所述发电机配置成产生电功率。
3.如权利要求I所述的太阳能转换系统，还包括平面角度调节器，来定向所述太阳能收集器以使吸收的辐射太阳能最多。
4.如权利要求I所述的太阳能转换系统，还包括供运输所述太阳能转换系统所用的外壳。
5.如权利要求4所述的太阳能转换系统，包括多个外壳，所述多个外壳中的每个配置成容纳所述太阳能转换系统的部件，其中所述多个外壳配置成布置到外壳组件中。
6.如权利要求I所述的太阳能转换系统，还包括平面角度调节器，该平面角度调节器允许所述太阳能收集器相对于太阳的调节。
7.如权利要求6所述的太阳能转换系统，其中所述平面角度调节器包括 底座； 平台，其配置成用于安装所述太阳能收集器；以及 一个或多个可调节的支腿，其连接到所述底座和平台上。
8.如权利要求7所述的太阳能转换系统，还包括作为所述底座的一部分的赤道对齐构件，其中所述赤道对齐构件配置成与地球赤道对齐地定位。
9.如权利要求8所述的太阳能转换系统，还包括作为所述底座的一部分的纵向对齐构件，其中所述纵向对齐构件配置成与最靠近所述系统的地球子午线对齐地定位。
10.如权利要求7所述的太阳能转换系统，还包括致动器，该致动器配置成调节附连至所述底座和平台上的一个或多个支腿。
11.如权利要求10所述的太阳能转换系统，其中所述致动器包括液压缸。
12.如权利要求I所述的太阳能转换系统，其中所述太阳能收集器是复合抛物形集中器式抽空管收集器。
13.如权利要求I所述的太阳能转换系统，其中所述太阳能收集器是复合抛物形集中器式抽空管收集器和光电收集器的组合。
14.如权利要求I所述的太阳能转换系统，其中所述太阳能收集器是聚集太阳能的抛物形槽收集器。
15.如权利要求I所述的太阳能转换系统，其中所述太阳能收集器是聚集太阳能的抛物形槽收集器和光电收集器。
16.—种太阳能转换系统,包括 太阳能收集器，其具有工作流体； 热交换器；以及水罐，其配置成容纳非饮用水源， 其中通过所述热交换器将热能从所述太阳能收集器的工作流体传递至所述水箱内的非饮用水，从而将所述非饮用水的温度升到足够高以杀死任何病原体。
17.如权利要求16所述的太阳能转换系统，其中所述太阳能收集器配置成流体连通的一个或多个模块化面板。
18.如权利要求16所述的太阳能转换系统，还包括供运输所述太阳能转换系统用的外壳。
19.如权利要求18所述的太阳能转换系统，还包括位于所述外壳的外表面上的存储区。
20.如权利要求16所述的太阳能转换系统，还包括配置成允许所述太阳能收集器相对于太阳的调节的太阳能收集器调节系统。
21.如权利要求20所述的太阳能转换系统，其中所述太阳能收集器调节系统包括 鼓; 围绕所述鼓布置的一个或多个缆绳，所述鼓连接至驱动器，并且所述一个或多个缆绳的端部附连至所述太阳能收集器； 其中所述太阳能收集器被配置成枢转，从而当所述鼓放出一个或多个缆绳时，所述太阳能收集器沿第一方向枢转，并且当所述鼓卷起一个或多个缆绳时，所述太阳能收集器沿第二方向枢转。
22.—种太阳能转换系统，包括 收集器模块，包括 太阳能收集器； 保护罩，其具有关闭位置和打开位置，所述保护罩邻近所述太阳能收集器的表面包括反射面，该反射面配置成当所述保护罩处于打开位置时将太阳辐射反射到所述太阳能收集器处；以及 平面角度调节器，其配置成允许所述太阳能收集器相对于太阳的调节。
23.如权利要求22所述的太阳能转换系统，其中所述太阳能收集器包括组合的复合抛物形集中器式抽空管收集器。
24.如权利要求22所述的太阳能转换系统，其中所述太阳能收集器包括集中的太阳能抛物形槽收集器。
25.如权利要求22所述的太阳能转换系统，其中所述保护罩配置成当处于打开位置时相对于所述太阳能收集器以处于大约45度到大约120度之间的角度来定位。
26.如权利要求22所述的太阳能转换系统，其中所述平面角度调节器是伸缩杆。
27.如权利要求22所述的太阳能转换系统，其中所述平面角度调节器是剪式千斤顶。
28.如权利要求22所述的太阳能转换系统，还包括液力地联接到所述收集器模块上的泵站。
29.如权利要求28所述的太阳能转换系统，其中所述泵站液力地联接至所述太阳能收集器的出口。
30.如权利要求29所述的太阳能转换系统，其中所述太阳能收集器的出口液力地联接至位于所述泵站内的热水箱，所述热水箱配置成为预定应用输送水。
31.如权利要求30所述的太阳能转换系统，其中所述泵站配置成连接至水源。
32.如权利要求31所述的太阳能转换系统，其中所述泵站还包括泵，该泵具有液力地联接至所述水源的进口和液力地联接至所述太阳能收集器的进口的出口。
33.如权利要求29所述的太阳能转换系统，其中所述太阳能收集器包括作为工作流体的油，并且其中所述泵站包括 油箱，其液力地联接至所述太阳能收集器的出口， 水箱，其液力地联接至水源；以及 位于所述油箱和水箱之间的热交换器，其配置成将热能从油传递给水。
34.如权利要求22所述的太阳能转换系统，其中所述保护罩还包括薄膜式光电面板。
35.如权利要求34所述的太阳能转换系统，其中所述薄膜式光电面板配置成当所述保护罩处于关闭位置时该薄膜式光电面板布置在所述反射面和太阳能收集器之间。
全文摘要
本发明涉及一种太阳能转换系统，包括太阳能收集器和水净化回路(217)。所述能量转换系统可能还通过与所述太阳能收集器(212)的工作流体流体地连通的涡轮机260来提供电功率。平面角度调节器可手动地或者自动地定向所述太阳能收集器以使最多地吸收辐射太阳能。此外，外壳供运输本发明的太阳能转换系统及其辅助部件所用。太阳能收集器可以是集中太阳能(CSP)式抛物形槽收集器、复合抛物形集中器(CPC)式抽空管收集器和光电收集器的组合。
文档编号C02F1/14GK102725233SQ201080048924
公开日2012年10月10日 申请日期2010年9月16日 优先权日2009年9月16日
发明者D·丰昌 申请人:101摄氏度有限责任公司