專利名稱：一種利用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)抽水蓄能的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
一種利用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)抽水蓄能的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種新型的利用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)抽水蓄能的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。背景技術(shù)：
隨著傳統(tǒng)的不可再生資源的枯竭，以及常規(guī)能源對(duì)環(huán)境造成的污染和破壞，人類不得不面臨一個(gè)新的危機(jī)。進(jìn)入新世紀(jì)后，可再生能源的利用成為人類關(guān)注的焦點(diǎn)。這其中，太陽(yáng)能由于具有取之不盡，用之不竭，無(wú)污染，無(wú)排放，成本低廉而備受人們關(guān)注。但由于傳統(tǒng)的光伏發(fā)電方式由于成本高，效率低而難于大規(guī)模使用。并且在同一地點(diǎn)陽(yáng)光照射時(shí)間的不連續(xù)性和能量存儲(chǔ)等技術(shù)問(wèn)題，使得如200410006860. 2所述的發(fā)電裝置不能連續(xù)使用。而如02134734. 4所述的發(fā)電裝置由于在產(chǎn)生蒸汽過(guò)程中要吸收大量的熱而使得效率不高。本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種價(jià)格低廉，效率高，可連續(xù)使用，可分布使用，也可集中使用，并易于形成規(guī)模的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所設(shè)計(jì)的利用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)抽水蓄能的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，包括一個(gè)或多個(gè)定日鏡，用于跟蹤太陽(yáng)位置，并將入射的太陽(yáng)光線聚焦；一個(gè)或多個(gè)集熱器，用于將聚焦后的太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換為熱能；傳熱介質(zhì)，用于傳遞熱量固體或是臨時(shí)存儲(chǔ)并可循環(huán)使用的氣體或液體；一個(gè)或多個(gè)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，用于將傳熱介質(zhì)的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；一個(gè)或多個(gè)高位儲(chǔ)水器，用于儲(chǔ)水；一個(gè)或多個(gè)低位儲(chǔ)水器，用于儲(chǔ)水，所述低位儲(chǔ)水器是指海拔高度相對(duì)于所述高位儲(chǔ)水器低的儲(chǔ)水器；一個(gè)或多個(gè)水泵，由與之相連的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，將低位儲(chǔ)水器中的水送至高位儲(chǔ)水器；一個(gè)或多個(gè)水輪發(fā)電機(jī)，由高位儲(chǔ)水器中的水在重力作用下流向低位儲(chǔ)水器時(shí)驅(qū)動(dòng)，發(fā)電；第一循環(huán)系統(tǒng)，連接于所述的低位儲(chǔ)水器，水泵，高位儲(chǔ)水器和水輪發(fā)電機(jī)之間，通過(guò)所述水泵將所述低位儲(chǔ)水器中的水輸送到所述高位儲(chǔ)水器，之后在重力作用下將所述高位儲(chǔ)水器中的水輸送到所述水輪發(fā)電機(jī)中，推動(dòng)所述水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，之后將水送入所述低位儲(chǔ)水器。上述的利用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)抽水蓄能的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中所述高位儲(chǔ)水器和所述低位儲(chǔ)水器可以使人工建造的蓄水池或是天然的江、河、湖、海或地下水。上述的利用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)抽水蓄能的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中所述集熱器可以直接加熱或通過(guò)熱循環(huán)系統(tǒng)間接加熱所述斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)所述的集熱器通過(guò)熱循環(huán)系統(tǒng)間接加熱所述斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，所述集熱器包括一個(gè)第二循環(huán)系統(tǒng)，所述第二循環(huán)系統(tǒng)連接于所述集熱器，斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)之間，將集熱器中吸熱后的高溫所述傳熱介質(zhì)輸送至斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，并將經(jīng)過(guò)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻后的傳熱介質(zhì)送回集熱器。上述的利用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)抽水蓄能的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中所述定日鏡包括一個(gè)或多個(gè)反射式聚光鏡；一個(gè)或多個(gè)定向器，為一電動(dòng)或液壓控制的執(zhí)行器，能根據(jù)太陽(yáng)位置調(diào)整聚光鏡的朝向和角度，以確保太陽(yáng)光的聚焦。
上述的利用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)抽水蓄能的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中所述斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)同所述水泵直接或間接地相連，由所述斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述水泵由所述的低位儲(chǔ)水器向所述的高位儲(chǔ)水器送水。上述的利用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)抽水蓄能的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中所述第二循環(huán)系統(tǒng)包括由金屬材料或其它材料制成的單層或多層或真空隔熱管網(wǎng)，以及一個(gè)或多個(gè)與所述隔熱管網(wǎng)連通的循環(huán)泵及閥門。上述的利用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)抽水蓄能的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中所述第一循環(huán)系統(tǒng)包括由金屬材料或其它材料制成的輸水管網(wǎng)，以及一個(gè)或多個(gè)與所述管網(wǎng)連通的循環(huán)泵及閥門。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)2是本發(fā)明第二循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖
具體實(shí)施方式以下將結(jié)合附圖，詳細(xì)介紹本系統(tǒng)的實(shí)施實(shí)例及工作過(guò)程。如圖1所示，定日鏡1追蹤太陽(yáng)位置，并將入射的太陽(yáng)光聚焦后加熱集熱器2，并加熱傳熱介質(zhì)，之后由傳熱介質(zhì)將熱能傳遞到斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)3。斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)3將傳熱介質(zhì)的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能驅(qū)動(dòng)水泵5將低位儲(chǔ)水器4中的水送入高位儲(chǔ)水器6。在重力的作用下，高位儲(chǔ)水器6中的水經(jīng)水輪發(fā)電機(jī)7流回低位儲(chǔ)水器4。這個(gè)過(guò)程稱為第一循環(huán)，如圖 1中右邊虛線框所示。在水流經(jīng)水輪發(fā)電機(jī)7時(shí)將推動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)7發(fā)電。在日照條件下，水泵5不斷地將水送入高位儲(chǔ)水器6，這部分水不僅能滿足當(dāng)前發(fā)電的要求，并且為非日照條件下的用水進(jìn)行儲(chǔ)備；在非日照條件下，則由高位儲(chǔ)水器6中的儲(chǔ)備水推動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)7進(jìn)行發(fā)電；在下一次日照來(lái)臨后，進(jìn)入下一次抽水，儲(chǔ)水，發(fā)電循環(huán)。因此，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)全天候連續(xù)發(fā)電運(yùn)行。在實(shí)施過(guò)程中，也可采用如圖2虛線框所示的第二循環(huán)系統(tǒng)加熱斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)。 在該循環(huán)系統(tǒng)中，傳熱介質(zhì)為氣體或液體。工作時(shí)，定日鏡通1過(guò)加熱集熱器2，集熱器2將熱量轉(zhuǎn)換為傳熱介質(zhì)中的熱量，吸熱后的高溫傳熱介質(zhì)輸送到斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)3，并將經(jīng)過(guò)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)3冷卻后的傳熱介質(zhì)送回集熱器2后進(jìn)入下一次循環(huán)。第二循環(huán)系統(tǒng)包括由金屬材料或其它材料制成的單層，多層或真空隔熱管網(wǎng)，以減少循環(huán)過(guò)程中的熱損失。循環(huán)回路可并行走線。綜上，該太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)具有價(jià)格低廉，效率高，可連續(xù)使用，可分布使用，也可集中使用，并易于形成規(guī)模的特點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種利用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)抽水蓄能的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于其包括一個(gè)或多個(gè)定日鏡，用于將太陽(yáng)光聚焦；傳熱介質(zhì)，用于傳熱的固體或臨時(shí)存儲(chǔ)熱能并可循環(huán)使用的氣體或液體；一個(gè)或多個(gè)集熱器，用于將太陽(yáng)光聚焦產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)樗鰝鳠峤橘|(zhì)的熱能；一個(gè)或多個(gè)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，用于將傳熱介質(zhì)的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；
2.按照權(quán)利要求1所述的利用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)抽水蓄能的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征是 還包括一個(gè)或多個(gè)高位儲(chǔ)水器，用于存儲(chǔ)水；一個(gè)或多個(gè)低位儲(chǔ)水器，海拔高度較所述高位儲(chǔ)水器低，用于存儲(chǔ)水；一個(gè)或多個(gè)水泵，由所述的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，將所述低位儲(chǔ)水器中的水送向高位儲(chǔ)水器中；一個(gè)或多個(gè)水輪發(fā)電機(jī)，由自所述高位儲(chǔ)水器流向所述低位儲(chǔ)水器的水驅(qū)動(dòng)，將水的能量轉(zhuǎn)化為電能。第一循環(huán)系統(tǒng)，連接于所述的低位儲(chǔ)水器，水泵，高位儲(chǔ)水器和水輪發(fā)電機(jī)之間，通過(guò)所述水泵將所述低位儲(chǔ)水器中的水輸送到所述高位儲(chǔ)水器，之后在重力作用下將所述高位儲(chǔ)水器中的水輸送到所述水輪發(fā)電機(jī)中，推動(dòng)所述水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，之后將水送入所述低位儲(chǔ)水器。
3.按照權(quán)利1，2所述的利用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)抽水蓄能的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述高位儲(chǔ)水器和所述低位儲(chǔ)水器可是人工建造的蓄水池或是天然的江、河、湖、?；虻叵滤?。
4.按照權(quán)利要求1所述的利用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)抽水蓄能的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征是 所述集熱器可以直接加熱或通過(guò)熱循環(huán)系統(tǒng)間接加熱所述斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)。
5.按照權(quán)利要求4所述的熱循環(huán)系統(tǒng)，其特征是包括第二循環(huán)系統(tǒng)，連接于所述集熱器，斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)之間，將所述集熱器加熱后的高溫所述傳熱介質(zhì)輸送至所述斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，并將經(jīng)過(guò)所述斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻后的所述傳熱介質(zhì)送回集熱器。
6.按照權(quán)利要求1所述的利用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)抽水蓄能的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征是 所述定日鏡包括一個(gè)或多個(gè)反射式聚光鏡；一個(gè)或多個(gè)定向器，為一電動(dòng)或液壓控制的執(zhí)行器，能根據(jù)太陽(yáng)位置調(diào)整所述聚光鏡的朝向和角度，以確保太陽(yáng)光的聚焦。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)抽水蓄能的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。本發(fā)明的特點(diǎn)是采用一個(gè)或多個(gè)定日鏡將聚焦后的太陽(yáng)光照射到一個(gè)或多個(gè)集熱器上，通過(guò)集熱器直接或間接地加熱一個(gè)或多個(gè)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，使其將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能并驅(qū)動(dòng)與之相連的水泵，水泵將水從低位儲(chǔ)水器送向高位儲(chǔ)水器。在重力的作用下，高位儲(chǔ)水器中的水流經(jīng)水輪發(fā)電機(jī)并帶動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電后回到低位儲(chǔ)水器，之后進(jìn)入下一次發(fā)電循環(huán)。通過(guò)高位儲(chǔ)水器中的儲(chǔ)備水可實(shí)現(xiàn)連續(xù)發(fā)電。本發(fā)明具有價(jià)格低廉，效率高，可連續(xù)使用，可分布使用，也可集中使用，并易于形成規(guī)模的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F03G6/06GK102410162SQ20101029092
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2010年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月20日
發(fā)明者朱楷 申請(qǐng)人:朱楷