太陽能溫差發(fā)電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種新的太陽能熱發(fā)電方案，該方案以程控開關式溫差發(fā)動機為核心，利用聚光槽加熱溫差發(fā)動機的加熱器，而溫差發(fā)動機則利用加熱器和冷卻器之間的溫差產(chǎn)生動力輸出，再通過發(fā)電機轉化為電力輸出。此種發(fā)電裝置在生產(chǎn)過程中耗能低、污染小；使用過程中不消耗水，不需要大面積的平整土地，可分期建設，邊建設邊發(fā)電，大幅降低投資風險。與現(xiàn)有各種太陽能發(fā)電技術相比，該方法更簡單，更高效，也更便宜。該發(fā)明有望大幅度降低太陽能發(fā)電的成本，有助于太陽能發(fā)電的普及，為節(jié)能減排、減少污染、建設可持續(xù)發(fā)展的綠色工業(yè)做出貢獻。
【專利說明】太陽能溫差發(fā)電機
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能發(fā)電的【技術領域】，同時涉及一種程控開關式溫差發(fā)動機(參見專利申請?zhí)?201410058639.5)。
【背景技術】
[0002]太陽能發(fā)電最常見的是光伏發(fā)電，光伏發(fā)電在使用時非常清潔，但是生產(chǎn)過程卻是高耗能，并且有比較嚴重的污染，而且按現(xiàn)在的生產(chǎn)水平，采用光伏發(fā)電的單位成本仍然過于高昂，是所有太陽能發(fā)電技術里面成本最高的一種。
[0003]另一種被認為大有前途的太陽能發(fā)電技術是光熱發(fā)電，現(xiàn)有的光熱發(fā)電技術在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中沒有高耗能、重污染的問題，但光熱發(fā)電需要用水冷卻，而太陽能豐富的地方往往是缺水的地方，這是一對矛盾；光熱電站也需要有一個較大面積的平整土地，土方工程量很大。而且光熱發(fā)電一次性投資成本高，建設周期長，不能像光伏那樣分期建設，邊建設邊發(fā)電，這意味著很高的投資風險，這些不利因素的存在，使得光熱發(fā)電雖然遠景看好，但遠遠不如光伏發(fā)電普及。
[0004]采用斯特林發(fā)動機的太陽能發(fā)電技術也有見到，斯特林太陽能發(fā)電裝置的優(yōu)點是太陽能能量轉化效率高，缺點是每個單體的功率比較小，因此采用斯特林發(fā)動機技術的太陽能發(fā)電裝置，小批量使用尚可，但是如果作為大型商業(yè)化太陽能發(fā)電，就不太適用。
[0005]上述幾種太陽能發(fā)電技術，除了各自獨有的問題外，一種共同的問題是以上述幾種太陽能發(fā)電技術生產(chǎn)的電力，單位成本過高，這使得這些技術都無法與使用礦物燃料的傳統(tǒng)能源進行公平的市場競爭，這種狀況影響了太陽能這種最清潔能源的推廣使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提出了一種新的太陽能發(fā)電方式，這種發(fā)電方式基于本人發(fā)明的程控開關式熱氣機(參見專利申請?zhí)?01410058639.5)，這種發(fā)電方式與斯特林發(fā)動機有類似之處，但是單機功率可以做到很大。該方案通過聚焦太陽光能，使其在焦點出產(chǎn)生高溫高熱，用于為程控開關式熱氣機的加熱器加熱。程控開關式熱氣機利用聚光焦點處的高溫和常溫空氣之間的溫差產(chǎn)生動力，進而帶動發(fā)電機產(chǎn)生電力輸出。
[0007]本發(fā)明的技術方案是:一種太陽能溫差發(fā)電機，包括支架、追蹤器、槽式拋物面反射鏡、程控開關式溫差發(fā)動機、發(fā)電機。所述的程控開關式溫差發(fā)動機的加熱器安置在槽式拋物面反射鏡的焦點線上，與鏡面平行；所述的程控開關式溫差發(fā)動機的冷卻器安置在比加熱器更遠離鏡面的外側，與加熱器平行。
[0008]所述的加熱器和冷卻器，可以由多個單管組成。
[0009]所述的程控開關式溫差發(fā)動機的冷卻器可安裝翅片以幫助散熱，翅片設計為迎光面面積最小。
[0010]所述的程控開關式溫差發(fā)動機的開關式熱交換裝置組合的加熱器呈圓弧狀排列。
[0011]所述的程控開關式溫差發(fā)動機的加熱器面向反射鏡的一面可安裝光伏電池，其它部分涂裝有隔熱材料。
[0012]所述的程控開關式溫差發(fā)動機的冷卻器可用圓管封閉以便采用液體冷卻劑或氣體冷卻劑進行冷卻。
[0013]所述的槽式拋物面反射鏡可以是一個或兩個，只有一個時把程控開關式溫差發(fā)動機安裝在槽式拋物面反射鏡的一側，兩個時則把程控開關式溫差發(fā)動機安裝在兩個槽式拋物面反射鏡中間。
[0014]所述的發(fā)電機可采用交流發(fā)電機，也可采用直流發(fā)電機。
[0015]本發(fā)明的有益效果
[0016]本發(fā)明提出的這種新型太陽能發(fā)電裝置，其優(yōu)點是生產(chǎn)過程中耗電少，污染??；使用過程不消耗水，對土地平整度要求不高，可邊建設邊發(fā)電，因而可大幅度降低投資風險；其次該裝置的單機功率可以做到很大，這樣就降低了按每瓦計算的設備成本。本發(fā)明理論上可大幅度降低太陽能發(fā)電的單位價格，甚至有可能降低到比煤電還低(因為節(jié)省了燃料費用支出)，這將大大促進太陽能的利用，并逐步取代煤電，為經(jīng)濟發(fā)展提供清潔廉價的能源，對節(jié)能減排、保護環(huán)境將作出巨大貢獻，為綠色工業(yè)文明的發(fā)展提供堅實的基礎。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為該太陽能溫差發(fā)電機示意圖的側視圖；
[0018]圖2為該太陽能溫差發(fā)電機示意圖的俯視圖；
[0019]圖3為圖1中的加熱器和散熱器的結構示意圖；
[0020]圖4為圖3中的散熱器結構示意圖的側視圖。
[0021]圖中1.支架、2.槽式拋物面反射鏡、3.程控開關式溫差發(fā)動機的加熱器、4.程控開關式溫差發(fā)動機的的冷卻器、5.程控開關式溫差發(fā)動機的缸體、6.發(fā)電機、7.光伏電池、
8.隔熱材料、9、散熱翅片。
[0022]實施方式
[0023]實施例一:參見圖1-圖4，一種太陽能溫差發(fā)電機，包括支架、追蹤器、槽式拋物面反射鏡、程控開關式溫差發(fā)動機、發(fā)電機。所述的程控開關式溫差發(fā)動機的加熱器安置在槽式拋物面反射鏡的焦點線上，與鏡面平行；所述的程控開關式溫差發(fā)動機的冷卻器安置在比加熱器更遠離鏡面的外側，與加熱器平行。
[0024]所述的加熱器和冷卻器，可以由多個單管組成。
[0025]所述的程控開關式溫差發(fā)動機的冷卻器可安裝翅片以幫助散熱，翅片設計為迎光面面積最小并涂裝有反光材料。
[0026]所述的程控開關式溫差發(fā)動機的開關式熱交換裝置組合的加熱器呈圓弧狀排列。
[0027]所述的程控開關式溫差發(fā)動機的加熱器面向反射鏡的一面可安裝光伏電池，其它部分涂裝有隔熱材料。
[0028]所述的程控開關式溫差發(fā)動機的冷卻器可用圓管封閉以便采用液體冷卻劑或氣體冷卻劑進行冷卻。
[0029]所述的槽式拋物面反射鏡可以是一個或兩個，只有一個時把程控開關式溫差發(fā)動機安裝在槽式拋物面反射鏡的一側，兩個時則把程控開關式溫差發(fā)動機安裝在兩個槽式拋物面反射鏡中間。[0030]所述的發(fā)電機可采用交流發(fā)電機，也可采用直流發(fā)電機。
[0031 ] 太陽能溫差發(fā)電機是程控開關式溫差發(fā)動機的一項應用，該方案以槽式拋物面反射鏡聚集太陽能，用于加熱程控開關式溫差發(fā)動機的加熱器(以下簡稱加熱器)，而程控開關式溫差發(fā)動機的冷卻器(以下簡稱冷卻器)則以常溫空氣對其進行冷卻，使加熱器和冷卻器之間產(chǎn)生較大的溫差，而程控開關式溫差發(fā)動機則將溫差轉化為動力，再經(jīng)由發(fā)電機電力輸出。
[0032]對冷卻器的冷卻一般由空氣完成，但也可以根據(jù)實際需要，把冷卻器封閉在管道里，然后讓某種低溫液體或氣體流過管道，對冷卻器進行降溫，以此方法可以提高溫差發(fā)動機的效率，但成本也更高。
[0033]一個太陽能溫差發(fā)電機可安裝一或兩個槽式拋物面反射鏡，兩個槽式拋物面反射鏡性價比更高。下面以兩個槽式拋物面反射鏡為例，該太陽能溫差發(fā)電機的工作過程:
[0034]當具有兩個槽式拋物面反射鏡時，程控開關式溫差發(fā)動機放在兩個槽式拋物面反射鏡的中間位置，而程控開關式溫差發(fā)動機的開關式熱交換裝置組合的數(shù)量則需要2的倍數(shù)個，亦即可以是2組、4組、6組等等，一邊一半平均分布在兩個槽式拋物面反射鏡中，輪流工作。在實際使用中，更多得熱交換裝置組合數(shù)量意味著每組有更多的時間實現(xiàn)更充分的熱交換，以提高整體效率。
[0035]提高加熱效率的第二條路徑是增加加熱器和冷卻器的表面積，因此可以把加熱器和冷卻器設計成由多個更細的管路組成。
[0036]加熱器面對反射鏡的那一面，可以安裝光伏電池，這樣就進行了兩次太陽能發(fā)電:一次是光伏發(fā)電，一次是光熱發(fā)電，光能利用效率更高；這樣的組合只需要很少量的光伏電池，成本很低；同時在這樣的組合中，光伏電池可以起到把熱能均勻分布到加熱器上的作用，而加熱器則可以把光伏電池上積聚的熱量帶走，降低光伏電池的溫度，提高光伏電池的使用壽命，這可謂是絕佳配合。
[0037]該裝置使用發(fā)電機將程控開關式溫差發(fā)動機的動力輸出轉化為電力，發(fā)電機可以是直流發(fā)電機，也可以是交流發(fā)電機。在作為分布式能源單獨使用的時候，裝置交流發(fā)電機也許更加實用，這樣各種電器可直接接入。當作為大型太陽能發(fā)電站集群使用時，裝置直流發(fā)電機則可直接使用應用于光伏的各種電力傳送設備，如逆變器等等，不需要額外開發(fā)新設備。
【權利要求】
1.一種太陽能溫差發(fā)電機，包括支架、追蹤器、槽式拋物面反射鏡、程控開關式溫差發(fā)動機、發(fā)電機。其特征是:所述的程控開關式溫差發(fā)動機的加熱器安置在槽式拋物面反射鏡的焦點線上，與鏡面平行；所述的程控開關式溫差發(fā)動機的冷卻器安置在比加熱器更遠離鏡面的外側，與加熱器平行。
2.根據(jù)權利要求1所述的太陽能溫差發(fā)電機，其特征是:所述的加熱器和冷卻器，可以由多個單管組成。
3.根據(jù)權利要求1所述的太陽能溫差發(fā)電機，其特征是:所述的程控開關式溫差發(fā)動機的冷卻器可安裝翅片以幫助散熱，翅片設計為迎光面面積最小。
4.根據(jù)權利要求1所述的太陽能溫差發(fā)電機，其特征是:所述的程控開關式溫差發(fā)動機的開關式熱交換裝置組合的加熱器單管呈圓弧狀排列。
5.根據(jù)權利要求1、4所述的太陽能溫差發(fā)電機，其特征是:所述的程控開關式溫差發(fā)動機的加熱器面向反射鏡的一面可安裝光伏電池，其它部分涂裝有隔熱材料。
6.根據(jù)權利要求1所述的太陽能溫差發(fā)電機，其特征是:所述的程控開關式溫差發(fā)動機的冷卻器可用圓管封閉以便采用液體冷卻劑或氣體冷卻劑進行冷卻。
7.根據(jù)權利要求1所述的太陽能溫差發(fā)電機，其特征是:所述的槽式拋物面反射鏡可以是一個或兩個，一個則把程控開關式溫差發(fā)動機安裝在槽式拋物面反射鏡的一側，兩個時則把程控開關式溫差發(fā)動機安裝在兩個槽式拋物面反射鏡中間。
8.根據(jù)權利要求1所述的太陽能溫差發(fā)電機，其特征是:所述的發(fā)電機可采用交流發(fā)電機，也可采用直流發(fā)電機。
【文檔編號】F03G6/00GK103807122SQ201410060776
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年2月24日 優(yōu)先權日:2014年2月24日
【發(fā)明者】虞一揚 申請人:虞一揚