器模块，例如，阳光在夏至得到与给 定的塔高度的塔相关的聚光器模块之间的距离或冬至，在每个聚光器模块到达而不会被对 方。如可W看到的，在不同缔度的聚光比最初迅速随塔高度增加，例如，增加5米至7米，然 后饱和在较高塔架高度，例如，7米+。用于塔系统在高缔度地区的较高聚光的比率示出了 模块化的太阳能热塔系统具有比在低缔度地区（例如，与槽系统比较，在较低通常具有较 高的聚光比相同类型太阳能热电厂的更多的优点缔度）。
[0151] 本文描述的可使用可从各种光学仪器，例如平面反射器，凹面镜，反射器，W及其 它设备能够反射太阳光到一个领场地是大致相同的尺寸的选择的反射器来实现的各种聚 光器模块反射元件或聚焦太阳光到的面积比反射元件较小的。甲支撑座或每一个聚光器模 块的框架可包括支持硬件用于支承聚光器模块的每个反射器在一个设计初始角的相对于 整体的聚光器模块的平面。反射在由聚光器模块的每个反射器的接收器祀面上的光点会有 一些变化取决于反射器的定位W及太阳的方位和相对于塔的聚光器模块，运将影响到集热 器模块的聚光度。运样的变化可W通过使用弯曲的反射器对于某些一个聚光器模块的反射 器的被补偿的。曲率半径在产生高聚光的比率例如聚光器模块的反射器在下面相对于一特 定的示例性实现中讨论。
[0152] 图IlA示出了示例聚焦误差（顶部）模拟为一个接收器对象面带聚光器模块如图 示（下图）其中d= 6米。最初的角度a反射器的集热模块与18°N缔度获得。所示的聚 光器模块的反射器可具有曲率可变个别半径取决于它们的位置相对于中屯、反射器。如可W 看到的，中屯、40厘米x40厘米反射器是平面镜，而40厘米x40厘米反射器的5X5网格中屯、 的中屯、反射镜是凹面并且具有8. 5米的曲率半径和的20周曲率半径镜子对接的5x5的网 格是13. 75米。图IlB示出了对应于图IlA的聚光器模块的示例聚光器模块的立体图。所 述聚光器模块被示出安装在基座和支撑柱。关于图IlA的顶部的情节上描绘目标面的照射 强度（W/平方米）由于太阳光通过所有上午8:00在夏至处所示底部的聚光器模块的反射 器的反射。在图IlA所示的太阳能集热器组件的布局可W通过使用与-0. 4米《AX《0. 4 米，-0.4米《Az《0.4米，类似于前面所讨论的边界图8来获得。运样的一个例子的配 置具有约10与保留的反射器42和反射器被删去43的聚光比（如我们可W从图4看到）。 每个聚光器模块和曲率半径为每个聚光器模块上的每个反射器的布局可W通过如本文所 述的模拟聚焦误差而获得。反射器的基本阵列是共同的所有聚光模块用于太阳能热电厂可 W建立，然后决定可W由哪个基于每个聚光器模块在阵列位置可W是空的反射器都聚焦落 在外的误差落在边界之外建立的边界的反射，可W从阵列和反射器的每个聚光器模块的模 式被删去因此可确定。
[0153] 类似地，图11C，图11E，图11G，和图IlI分别示出了示例性的同尺寸模块的聚光 器模块（尽管具有不同的反射器配置）的模拟聚焦误差，d= 8. 4米，d= 11. 5米，d= 15 米，和d= 18. 4米。与此相对应，图11D，图11F，图11H，和图IlJ分别与图11C，图11E，图 11G，和图IlI对应。
[0154] 在一些实施方案中，为每个聚光器模块的聚焦误差可与具有其自己的曲率半径， 它取决于其位置相对于目标位置（在所描绘的实施例的每一个反射器获得的，只有7独特 反射曲率（包括无限曲率（平面）），用于减少必须被制造W完成所示的五个聚光器模块独 特反射类型的数目，从而降低整体成本）。
[0155]图12是平面几何接收器为例塔太阳能发电站的一个例子的图，其中相关的和运 里的创新方面一致（接收器包括已沿其长轴剖开，W使内部的功能，真空室可见）。接收 器模块1200可设有多个，例如，在本实施例6,平面几何接收器1201每个平面几何接收器 1201可W包括管状结构1203容纳在真空室1202内的真空室1202可W由制成的阵列透明 材料，例如，石英，娃石等，即可W允许管结构1203内也可W通过太阳光入射的平面几何接 收器1201。管结构1203可W被提供，例如在通过阵列照亮从共用增压空间平行馈送平行 管（未示出）或通过用一系列的U形弯头形成串联连接的管段的线性阵列的单管（如图所 示）。每个平面几何接收器1201可W被安装在一框架1204,其可又被安装在一个可旋转的 方式可经由安装托架1206附连到提升管杆或桥塔（未示出）的支撑托架1205。每个平面 几何接收器1201可W具有一个入口和一个出口。平面几何接收器1201的入口 /出口，可 W并行地连接（未示出）或串联（示出）。在平面几何接收器1201的串联连接，连接管的 情况下，1209可W与另一个平面几何接收器的出口连接每个平面几何接收器1201的入口。 运产生了链的流体连接端至端平面几何接收器。最后平面几何接收器1201和第一平面几 何接收器1201在链的入口 1207的出口 1208可W分别连接到接收器模块出口和入口（未 示出）。
[0156] 图13是图12的示例平面几何接收器1200通过由图12中虚线所示的平面的截 面图可W看出，所述平面几何接收器1201被布置在交错，沿两个交替方式平面（由虚线表 示）。运两个平面定义了"平面几何"的接收模块1200 ;在实践中，它可能是方便的代表运两 个不连续的平面作为两个平面之间的单一平面中途进行系统设计的目的（例如在本文中 使用的近似）。通过在接收器模块1200的宽度错开平面几何接收器1201，该管结构1203可 WW规则隔开的方式横跨从一个方向垂直于接收器平面观察时，接收器模块1200的几乎 整个宽度排列。如由"阳光"，也就是在图13中所描绘的，大多数光的撞击接收器模块1200 入射在管结构1203中的一个和将加热的流体内。虽然运并不撞击管结构1203的太阳光被 示为通过接收器模块1200行进，在实践中，附加的结构可W被提供W填充运种间隙，例如， 如在图16中所示（例如见部件162)。阳光撞击运种附加结构可能会引起运样的结构，然后 可W进行到管结构1203选择性吸收涂层的局部加热（如本文别处所讨论的）可W施加到 管结构1203 (和潜在的相邻部件），W促进吸收入射的太阳光。
[0157] 图14是图12的示例平面几何接收器的视图安装在杆或桥塔。图15A和15B是在 面内次图12的例子平面几何接收器在图15A的，该组件已被部分地沿着所述真空室的长轴 剖开，W使内部部件进一步观察。在图15B中，真空腔室和相关的外部管已被省略，W允许 看到内部管道的路由。
[0158] 甲平面几何接收器而不是一个大的圆形或圆柱形的几何形状的接收器（或多个 运样的接收器），也可WW达到一个更小的黑体福射损耗比普通槽式接收器中使用。
[0159]一个太阳能热塔发电厂的热接收器可包括若干平面几何接收器，各自如上面所讨 论，可W外透明管内密封，W形成一个真空室的热工作流体可W通过所述平面几何接收器 累送。运种接收器提供了几个优点优于常规管-或圆形的几何形状的接收器，例如，如在槽 式太阳能热电站使用。例如，相对于管的几何形状的热接收器（对于相同尺寸照射目标区 场地），运些通常是在抛物面槽式太阳能热发电厂的情况下使用的平面几何热接收器可具 有一个较小的福射区场地。在一些实施方案中，管状几何热接收器的福射面积可W达到比 一个平面几何接收器支持相同照明区场地（假设平面几何接收器的高3. 14倍，对非光照侧 的反射涂层帮助减少通过副作用黑体福射损耗，而无需使用运种涂层的，该管的几何形状 的福射区的热接收器可W是最多比所述平面几何接收器的）更高1.57倍。由于热福射，减 少福射面积减小，平面几何热接收器可W大大减少散热损失过非平面几何热接收器。为了 进一步提高平面几何接收器的吸收，并减少福射损失，同时，一个"选择性吸收涂层"可W被 施加到平面几何接收器的管结构。选择性吸收涂层可被应用，在一些实现中，仅在平面几何 接收器面对朝阳的部件的侧面上；运些成分的相对侧可W有高反射涂层涂覆，W进一步减 少黑体福射损失。在平面几何接收器中使用的选择性吸收涂层可W在原则上，具有大约10 的有效聚光比，大约0. 95吸收系数和大约0. 1的发射系数。
[0160] 由于使用的布置，如图15A多个平面几何接收器，每个平面几何接收器可W在尺 寸远小于一个单一的，大的接收器。例如，在图15A中，六平面几何接收器被示出，并且每个 都可W被容纳在一个真空室，其具有外径比平面几何接收器的总跨度的总宽度的六分之一 稍大。其结果是，该被施加在真空室由于大气压力时，真空室抽成真空的力显著低于将是如 果使用了相同的总宽度的单管几何接收器的情况。运使得真空被真空室中使用，W帮助绝 缘平面几何接收器和还提供一种惰性环境，与可施加到平面几何接收器的选择性吸收涂层 相容。利用真空中的常规的2维太阳能热塔的发电厂是不可行的，因为运种发电厂的接收 器通常是巨大的，例如，跨5至20米，并且不可能在本领场地的当前状态W制造真空室运样 一个大小是仍然足够透明的，W允许光线到达容纳在接收器和能够承受在接收器的附近产 生的热环境。相应地，接收器用于W往的太阳能热塔式发电厂不能隔离它们的接收器在真 空中，并且运不仅增加了热量损失，而且还通常使得它不可能使用选择性吸收涂层，因为运 种涂层可W在非真空环境中迅速氧化。
[0161]例如，参考接收器模块1200,该真空室1202被描绘可能只有外径与3mm厚的壁 150毫米。管结构1203各自是真空室1203内，可能具有大约600毫米直馈长度沿着每个平 面几何接收器1201的长轴，并且，排列为12至15B示于图时，可能跨越的区场地800毫米 宽（从而生产600毫米X800毫米接收器面积）。该管结构在本实施例可W具有IOmm的外 径约为壁厚1mm。当然，运样的尺寸可W根据特定的实现被设计和本公开内容应被理解为包 括运样的替代的尺寸W及量身定做。
[0162] 图16是一个示意图，示出一个平面几何接收器的其它方面。例如，而不是弯曲成 一系列的U形弯头，多个管状结构1203可W并联连接到共同的入口和出口歧管/集气室， 并且可W涂覆有选择性吸收涂层162或夹在单管结构涂有选择性吸收涂层，W改善平面几 何接收器的热交换系数与在给定流体速度的传热或在管内循环的热工作流体与管壁之间 的给定的溫度梯度薄结构之间。因此，管结构1203可W用作热交换器，并且可W被看作是 热交换管。
[0163] 一个示例性的太阳能热塔式发电厂系统和布局示于图17A，带有塔171和聚光器 模块172。在一些实施方案中，如所示，每个塔可W有五个聚光器模块与具有不同数量的一 些聚光器模块反射器比其它的，W及可能具有反射器具有不同的曲率量。每个描绘聚光器 模块可W具有如W上所提到的，真空保溫和"选择性吸收涂层"可能在塔接收器来实现，W 获得更高的聚光比为约10的个别聚光比。W运种方式，超过250至500的总聚光比，可W 实现，如在常规的塔，但具有低得多的余弦损失和较低的成本（由于聚光器模块需要，W及 较小规模的急剧减少数每个塔）。图17B示出了单个太阳能热塔发电厂的使用聚光器模块 和本文上文所述的接收器的=维视图。在运个特定的发电厂，没有优化已经执行W考虑跨 聚光器模块遮蔽/闭塞。然而，图17B确实提供一个例子塔太阳能热电设备的一般布置的 相对紧凑和详细视图。各种另外的实例布局的塔式太阳能热电站被相对于下面的附图W及 所讨论。
[0164] 图17C示出了在不同的高度和直线间距的，W便最小化跨聚光器遮蔽的例子塔太 阳能热电设备具有五个聚光器模块的侧视图。图17D描绘图17C的例子塔式太阳能热电站 的斜角视图。
[016引在图17C和17D的示例塔太阳能发电站，可W看出，示出的五个聚光器模块（运大 致对应于通过图IlA至图IlJ所述的五个聚光器模块）被布置成使得它们的线性间距和 高度一般增加与从塔的距离增加。示出的尺寸是针对所描绘的例子，但其他尺寸也可W使 用，W及根据不同的塔的高度，聚光器模块的大小，缔度，和其他特征的塔太阳能热塔工厂。 由于日益增加的高度和模块间间距的聚光器模块的，遮蔽的模块从塔由模块靠近塔进一步 的，可W减少或最小化。如可W看到的，聚光器模块仍然布置在大致线性的方式的大致矩形 区场地内的宽度，它是塔的高度的数量级上。塔的高度，在运种情况下，大约为5米（聚光 器旋转模块中屯、/中屯、W上）；考虑到聚光器模块的中屯、的高度，运导致具有约7米的总高 度的塔。
[0166] 图17E示出了一个例子塔太阳能热电设备具有五个聚光器模块中的相同的高度， 但具有可变的线性间隔，W便最小化跨聚光器遮蔽的侧视图。图17F描述了图17E的例子 塔式太阳能热电站的斜角视图。如可W看到的，在该示例塔太阳热能发电设施，五个聚光器 模块（同样，一般对应于图IlA至图IlJ中的聚光器模块）位于相同的高度，但具有增加的 模块间的间隔为塔和聚光器模块之间的距离增加。运种布置可W降低风荷载和聚光器模块 偏转从塔中的聚光器模块最远（例如与图17C和17D的示例性的塔太阳能热电站相比）。 然而，运样的塔太阳热能发电设施，可能需要一个更大的区场地的足迹，降低塔太阳能热电 站可聚集在一起在给定区场地，即数，降低塔太阳能热电站可位于的密度在该地区的。从塔 的聚光器模块最远和塔之间的距离增加也可能会导致从运些塔反射的光，W受到在本地大 气增加耗散效应。
[0167] 图17G示出了一个例子塔太阳能热电设备具有五个聚光器模块中的不同高度，W 尽量减少间聚光器遮蔽的侧视图。图17H描绘图17G的例子塔式太阳能热电站的斜角视图。 本例中塔太阳能热电设备通常具有固定的间聚光器模块间隔（例如类似于在图17B所示的 间隔），但功能不同的聚光器模块的高度。
[016引图171示出了一个例子塔太阳热能发电设施与屯个聚光器模块在同一高度的侧 视图，但间隔开的=列在一检验器板的方式，W最小化跨聚光器遮蔽。图17J描述了图171。 图17K的例子塔式太阳能热发电站的平面图描绘图171的例子塔式太阳能热发电站在运个 例子中塔式太阳能热电站的斜角查看，有一个=栏由聚光器模块五行阵。聚光器模块的中 屯、柱的中屯、位于塔，和最外列每个偏移一半从中屯、的列中的接收器（相对于近似聚光器模 块中屯、高度测量）的高度。5米巧米的正方形网格被描绘得的，其中聚光器模块回落相对 于矩形区场地是一样宽的接收器高度某种意义上。为了防止聚光器模块与另一个在运种配 置碰撞并减少间聚光器模块遮蔽，聚光器模块从一些阵列单位被删去。例如，聚光器模块为 第二和第四中间列的阵列单位被省略，并聚光器模块为第一，第=和第五的最外列阵列单 位被省略。运仍然是一个相对紧凑的结构，使集热器模块中屯、全部位于在长宽高和四个塔 的高度的矩形区场地中的一个塔的高度。
[0169] 图1化示出了在不同的高度和直线间距的布置在五个聚光器模块的=列，W便最 小化跨聚光器遮蔽的例子塔太阳热能发电设施与15聚光器模块的侧视图。图17M描绘图 17L的例子塔式太阳能热发电站的平面图。图17N描绘图17L的例子塔式太阳能热电站的 斜角视图。在本实施例中，聚光器模块根据一个立列，五列阵列图案布置。最外列沿从最内 列长轴略有偏移，虽然其他的实现可能有没有运样的抵消。在运个特定的结构中，没有聚光 器模块从任何所述阵列单位的省略，并且聚光器模块一般位于矩形区场地是一个塔的高