太陽能熱聚光裝置I可以為任何類型的太陽能熱聚光裝置12，例如多個(gè)反射鏡、拋物面、或者其他適用于聚集太陽能的方式。還應(yīng)當(dāng)理解，斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)裝置11和/或整個(gè)太陽能熱聚光裝置I的尺寸、功率或規(guī)模與本發(fā)明的目的沒有任何特定聯(lián)系。
[0054]在一個(gè)實(shí)施例中，太陽能聚集器12被設(shè)置為通過活動(dòng)接頭13可移動(dòng)地附接并由此可以向上、向下以及側(cè)向自由移動(dòng)。這是為了使太陽能聚集器12的方向適應(yīng)地球相對(duì)于太陽的運(yùn)動(dòng)，但也可用于將太陽能聚集器12移動(dòng)至遠(yuǎn)離太陽從而將太陽能熱聚光裝置I設(shè)置為非運(yùn)行狀態(tài)。太陽能熱聚光裝置的底座14被設(shè)置用于將太陽能熱聚光裝置I固定于例如地面上。
[0055]太陽能熱聚光裝置I進(jìn)一步包括適于接收聚集的太陽光線并從中提取熱量的第一太陽能接收單元16和第二太陽能接收單元26。第一太陽能接收單元26位于斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)裝置11內(nèi)，在斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)殼體23內(nèi)部，如圖2a所示。第二太陽能接收單元16被設(shè)置在斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)裝置11外部并適于利用聚集的太陽光線來預(yù)熱斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)21。
[0056]在一個(gè)實(shí)施例中，太陽能聚集器12可能被用來將焦點(diǎn)31導(dǎo)向第一 26和第二 16太陽能接收單元，但是更應(yīng)理解的是這種調(diào)節(jié)也可以通過相對(duì)于所述太陽能聚集器12移動(dòng)中心桿15來實(shí)現(xiàn)。斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)裝置11在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中被設(shè)置于從太陽能聚集器12或者太陽能熱聚光裝置I的底座14延伸的中心桿15的一端。
[0057]圖2a和2b示意了斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)裝置11的一個(gè)例子。在一個(gè)實(shí)施例中，斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)裝置11包含斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)21、控制電子設(shè)備22、第一太陽能接收單元26、第二太陽能接收單元16、殼體23、以及與斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)21相關(guān)的其他部件。斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)裝置11進(jìn)一步包含孔32，通過孔32聚集的太陽光線可以穿過所述斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)裝置11的殼體23以到達(dá)第一太陽能接收單元26。
[0058]如上所述，斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)21包含在冷啟動(dòng)時(shí)承受加劇的磨損的內(nèi)部件。這尤其適用于活塞桿密封，活塞桿密封在冷啟動(dòng)時(shí)會(huì)經(jīng)受顯著的磨損。由于拆卸斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)21的大部件以維修或更換活塞桿密封的需要，對(duì)于尤其這些部件的預(yù)熱是有益的。然而，許多部件受益于預(yù)熱過程。
[0059]圖3a示意了設(shè)置于太陽能熱聚光發(fā)電裝置I中的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)裝置11在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)焦點(diǎn)的位置，而圖3b示意了同一斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)裝置11在運(yùn)行前的狀態(tài)。所述運(yùn)行前的狀態(tài)是預(yù)熱狀態(tài)，在預(yù)熱狀態(tài)中焦點(diǎn)31被導(dǎo)向第二太陽能接收單元16以提供用于預(yù)熱斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)21的熱量。
[0060]斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)裝置11被設(shè)置在太陽能接收裝置I中，太陽能聚集器12將太陽能對(duì)準(zhǔn)第一太陽能接收單元26或第二太陽能接收單元16中的一個(gè)。聚集的太陽光線的焦點(diǎn)31可位于所述太陽能接收單元16、26上或它們中任一的前方，取決于聚集的太陽光線產(chǎn)生的熱量聚集度以及所需的功率輸出。在一個(gè)實(shí)施例中，焦點(diǎn)31也可以被置于不同點(diǎn)，例如在非運(yùn)行狀態(tài)時(shí)太陽能聚集器12的對(duì)準(zhǔn)既不指向第一太陽能聚集單元26，也不指向第二太陽能聚集單元16。
[0061]第二太陽能聚集單元16被設(shè)置在斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)裝置11的殼體23外部，且與油潤滑系統(tǒng)81和冷卻系統(tǒng)64中的至少一個(gè)流體連接。第二太陽能接收單元16由此適于加熱發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑、發(fā)動(dòng)機(jī)油、或它們兩者，這進(jìn)而被用于加熱所述斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)21的內(nèi)部件。
[0062]例如在正常運(yùn)行時(shí)，太陽能聚集器12可以通過反射將太陽光線聚集至斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)裝置11，第一太陽能接收單元26位于其中。第一太陽能接收單元26加熱斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)21的工作氣體并由此為所述斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)21的工作循環(huán)提供動(dòng)力。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，太陽能聚集器12在將太陽能導(dǎo)向第一熱量接收單元26之前先將太陽光線導(dǎo)向第二熱量接收單元16，以預(yù)熱斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)21的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑和發(fā)動(dòng)機(jī)油中的至少一個(gè)。
[0063]圖4a示出了一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，其中第二太陽能接收單元16為設(shè)置于斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)裝置11殼體23外部的管。構(gòu)成在預(yù)熱階段的第二太陽能接收單元16的所述管包含了應(yīng)被聚集的太陽光線加熱的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑、發(fā)動(dòng)機(jī)油、或其分立的組合。
[0064]圖4b示出了另一個(gè)實(shí)施例，其中擴(kuò)展的第二太陽能接收單元16被設(shè)置于斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)裝置11殼體23的外部。在一些氣候或情況下，利用第二太陽能接收單元16的更大表面積以提取更多熱量可能是有益的。這個(gè)表面積可以例如被設(shè)計(jì)成與冷卻劑散熱器或任何其他可將熱量傳遞至流體的表面形式相類似的方式。
[0065]還應(yīng)當(dāng)指出的是與圖4a和4b相對(duì)的冷卻劑和/或發(fā)動(dòng)機(jī)油是在冷卻系統(tǒng)和/或油潤滑系統(tǒng)中循環(huán)的。
[0066]圖5a和5b示出了一個(gè)實(shí)施例，其中第二太陽能接收單元16以柔性方式51被附接至斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)裝置11的殼體23。柔性方式51使得第二太陽能接收單元16可以向斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)裝置11的殼體23折疊收起以提供例如維修情況下的簡(jiǎn)單通道或者減少運(yùn)輸時(shí)的空間要求。
[0067]在一個(gè)實(shí)施例中，柔性方式51可以為例如柔性軟管、管子、連接件、可折疊管道、或可實(shí)現(xiàn)第二太陽能接收單元16在兩種不同折疊狀態(tài)下液體連接的任何其他方式。
[0068]圖6示出了包含第二太陽能接收單元16、散熱器61、和三通閥62的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)64的不例性圖不。在一個(gè)實(shí)施例中，冷卻系統(tǒng)64可以進(jìn)一步包含例如一個(gè)或更多設(shè)置用于在冷卻系統(tǒng)64中循環(huán)冷卻劑的循環(huán)泵63。
[0069]在一個(gè)實(shí)施例中，冷卻系統(tǒng)64被分為由三通閥62連接的兩個(gè)分立的環(huán)路。所述分立的環(huán)路可能各自包含循環(huán)泵63，例如電力或機(jī)械循環(huán)泵63。第一環(huán)路為用于斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)21的傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)，其包含到斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)21內(nèi)部件的流體連接65以及用于熱交換的散熱器61。第二環(huán)路由利用冷卻系統(tǒng)64作為預(yù)熱系統(tǒng)所需的附加部件構(gòu)成，其包含第二太陽能接收單元16以及到斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)21的附加流體連接66。
[0070]連接所述第一和第二環(huán)路的三通閥62被設(shè)置用于提供三種不同的狀態(tài)。例如，在預(yù)熱過程時(shí)三通閥62可被設(shè)置為允許在斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)21的內(nèi)部件、三通閥62和第二太陽能接收單元16之間循環(huán)。在這種狀態(tài)時(shí)散熱器61和傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)的部件可能被排除在循環(huán)路徑之外。在另一狀態(tài)下，其中斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)21運(yùn)行時(shí)，三通閥62轉(zhuǎn)而將第二太陽能接收單元16排除在循環(huán)路徑之外。在第三種狀態(tài)下，在斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)21運(yùn)行時(shí)前述路徑優(yōu)選地結(jié)合在一起。在這種狀態(tài)時(shí)第二太陽能接收單元16可以用作第二散熱器以為冷卻劑提供額外的冷卻方式。
[0071]應(yīng)該理解的是為達(dá)到本發(fā)明的目的，三通閥可以為任何類型的閥門，包括但不限于氣動(dòng)、機(jī)械、液壓、或電力閥。還應(yīng)該指出，在一個(gè)實(shí)施例中單通閥可以為電力控制的機(jī)械閥，而在另一實(shí)施例中為傳統(tǒng)恒溫器。
[0072]循環(huán)泵63可以例如為電力或者機(jī)械控制，通過冷卻劑溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體溫度、環(huán)境溫度、或可以呈現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前溫度的任何其他溫度來控制。
[0073]冷卻劑可以通過循環(huán)泵63的方式或利用系統(tǒng)64、81不同部分之間的溫差來循環(huán)。由此，在一個(gè)實(shí)施例中可以利用自循環(huán)。
[0074]圖7示出了斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)64的擴(kuò)展示例性示意圖，其進(jìn)一步包含了至少一