專(zhuān)利名稱(chēng)：碟式太陽(yáng)能熱力發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碟式太陽(yáng)能熱力發(fā)電機(jī)，用在小型太陽(yáng)能發(fā)電的場(chǎng)合。
背景技術(shù)：
目前，石油、煤炭?jī)?chǔ)藏量有限，價(jià)格上漲，以石油煤炭為燃料燃燒產(chǎn)生的C02、SO2對(duì) 環(huán)境產(chǎn)生很大的危害，危極人類(lèi)的生存。利用太陽(yáng)能發(fā)電，沒(méi)有廢氣排放，是21世紀(jì)能源發(fā) 展方向。塔式太陽(yáng)能發(fā)電成本高，投資多，占地大，不能普遍應(yīng)用。碟式太陽(yáng)能熱力發(fā)電，體 積小，成本少，可靠性好，發(fā)電效率高，可廣泛應(yīng)用在農(nóng)村，小型企業(yè)，個(gè)體家庭，極具發(fā)展?jié)?力和應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供了一種碟式太陽(yáng)能熱力發(fā)電機(jī)，具有 成本低、設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易、工作效率高的優(yōu)點(diǎn)。且沒(méi)有廢氣排放，能替代石油，煤，具有不 污染環(huán)境，低碳的特點(diǎn)。為達(dá)到上述的目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，一種碟式太陽(yáng)能熱力發(fā)電機(jī)，包括定日鏡系統(tǒng)，聚光器、接收器，高溫蓄熱罐和工 質(zhì)相變發(fā)動(dòng)機(jī)；其中定日鏡系統(tǒng)，聚光器和接收器分別安裝在支架上，接收器通過(guò)管道分別 與高溫蓄熱罐、工質(zhì)相變發(fā)動(dòng)機(jī)相連；定日鏡系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)的實(shí)時(shí)跟蹤，聚光器將太陽(yáng)光 反射到接收器上，位于支架上的接收器吸收由聚光器反射來(lái)的高熱流密度輻射能，并將其 轉(zhuǎn)化為工作流體的高溫?zé)崮懿?chǔ)存在高溫蓄熱罐內(nèi)的傳熱熔鹽介質(zhì)中，再利用高溫熔鹽介 質(zhì)加熱工質(zhì)相變發(fā)動(dòng)機(jī)中的工質(zhì)，驅(qū)動(dòng)工質(zhì)相變發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，將熱能轉(zhuǎn)變 為機(jī)械能。所述的聚光器由多面圓形拋物面反射鏡組成，成圓周狀分布。所述的聚光器由9-12面的圓形拋物面反射鏡組成，反射鏡直徑為3_5m。所述的工質(zhì)相變發(fā)動(dòng)機(jī)包括作為低溫?zé)嵩吹睦鋮s塔，第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸， 第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，第一換熱器，第二換熱器，第一換向控制閥，第二換向控制閥，曲 柄連桿系統(tǒng)；正時(shí)齒輪，冷卻水泵；其中作為高溫?zé)嵩吹慕邮掌魍ㄟ^(guò)管路與第一換向控制 閥連接；冷卻塔通過(guò)管路與第二換向控制閥連接；第一換向控制閥通過(guò)管路分別與第一換 熱器和第二換熱器相連，第二換向控制閥通過(guò)管路也分別與第一換熱器和第二換熱器相 連；第一換熱器安裝在第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)；第二換熱器安裝在第二帶活塞的發(fā)動(dòng) 機(jī)氣缸內(nèi)；第一換向控制閥和第二換向控制閥與曲柄連桿系統(tǒng)之間通過(guò)信號(hào)傳輸；曲柄連 桿系統(tǒng)分別與第一活塞，第二活塞相鉸連。所述的第一換向控制閥，第二換向控制閥為2位4通換向控制閥，其信號(hào)采用機(jī)械 凸輪機(jī)構(gòu)或電磁閥換向。所述的第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)充滿(mǎn)制冷劑工質(zhì)， 用2只2位4通的第一換向控制閥，第二換向控制閥控制接收器、冷卻塔的傳熱路徑，使第一換熱器，第二換熱器輪流交替對(duì)第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸進(jìn) 行供熱和放熱，自動(dòng)完成一個(gè)工作循環(huán)。所述的工質(zhì)采用液態(tài)氨。本發(fā)明所述的一種利用工質(zhì)相變循環(huán)的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的一對(duì)氣缸內(nèi)充滿(mǎn)制冷劑工 質(zhì)，用2只2位4通機(jī)械凸輪控制的換向閥或電磁換向控制閥控制2只氣缸內(nèi)的換熱器交 替對(duì)氣缸進(jìn)行供熱和放熱，換向控制閥的機(jī)械或電磁信號(hào)來(lái)自曲柄連桿機(jī)構(gòu)的正時(shí)齒輪， 當(dāng)?shù)谝粠Щ钊陌l(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中活塞到達(dá)上止點(diǎn)前一個(gè)供熱提前角，第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣 缸到達(dá)下止點(diǎn)前一個(gè)放熱提前角時(shí)，2個(gè)換向閥動(dòng)作，接收器向第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸供 熱，第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸向冷卻塔放熱。當(dāng)活塞從上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180 度，2個(gè)換向閥換向，接收器向第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸供熱，第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸向 冷卻塔放熱，自動(dòng)完成一個(gè)工作循環(huán)。本發(fā)明的熔鹽介質(zhì)采用碳酸鹽、氯化物、氟化物和硝酸鹽為工作流體，利用太陽(yáng)能 集熱裝置將太陽(yáng)熱能轉(zhuǎn)換高溫?zé)崮懿?chǔ)存在傳熱熔鹽高溫蓄熱罐介質(zhì)中，白天將多余熱量 儲(chǔ)存在高溫蓄熱罐中，晚上或沒(méi)有太陽(yáng)時(shí)發(fā)電。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明以工質(zhì)相變循環(huán)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的冷熱源供熱裝置自動(dòng) 完成兩氣缸供熱放熱的切換，雙向的作用提高了熱機(jī)效率，有利于提高能源利用效率；具有 成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易、工作效率高的優(yōu)點(diǎn)。且沒(méi)有廢氣排放，能替代石油，煤，具有不污染環(huán)境， 低碳的特點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明工質(zhì)相變發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明 的解釋但本發(fā)明不局限于以下實(shí)施例。如圖1所示，本實(shí)施例所指的一種碟式太陽(yáng)能熱力發(fā)電機(jī)，碟式太陽(yáng)能熱力發(fā)電 機(jī)功率為5-30KW。包括定日鏡系統(tǒng)1，聚光器2、接收器3，高溫蓄熱罐4和工質(zhì)相變發(fā)動(dòng)機(jī) 5 ；其中定日鏡系統(tǒng)1，聚光器2和接收器3分別安裝在支架6上，接收器3通過(guò)管道分別與 高溫蓄熱罐4、工質(zhì)相變發(fā)動(dòng)機(jī)5相連；定日鏡系統(tǒng)1實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)A的實(shí)時(shí)跟蹤，聚光器2將 太陽(yáng)光反射到接收器3上，所述的聚光器2由9-12面的圓形拋物面反射鏡組成，成圓周狀 分布，反射鏡直徑為3-5m。位于支架6上的接收器3吸收由聚光器2反射來(lái)的高熱流密度 輻射能，并將其轉(zhuǎn)化為工作流體的高溫?zé)崮懿?chǔ)存在高溫蓄熱罐4內(nèi)的傳熱熔鹽介質(zhì)中， 再利用高溫熔鹽介質(zhì)加熱工質(zhì)相變發(fā)動(dòng)機(jī)5中的工質(zhì)，驅(qū)動(dòng)工質(zhì)相變發(fā)動(dòng)機(jī)5轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā) 電機(jī)發(fā)電，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。所述的工質(zhì)相變發(fā)動(dòng)機(jī)5包括作為低溫?zé)嵩吹睦鋮s塔8， 第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸9，第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸10，第一換熱器11，第二換熱器16， 第一換向控制閥12，第二換向控制閥13，曲柄連桿系統(tǒng)14 ；正時(shí)齒輪16，冷卻水泵7 ；其中 作為高溫?zé)嵩吹慕邮掌?通過(guò)管路與第一換向控制閥12連接；冷卻塔8通過(guò)管路與第二換 向控制閥13連接；第一換向控制閥12通過(guò)管路分別與第一換熱器11和第二換熱器16相連，第二換向控制閥13通過(guò)管路也分別與第一換熱器11和第二換熱器16相連；第一換熱 器11安裝在第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸9內(nèi)；第二換熱器16安裝在第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣 缸10內(nèi)；第一換向控制閥12和第二換向控制閥13與曲柄連桿系統(tǒng)14之間通過(guò)信號(hào)傳輸； 曲柄連桿系統(tǒng)14分別與第一活塞17，第二活塞18相鉸連。所述的第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣 缸9，第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸10內(nèi)充滿(mǎn)制冷劑工質(zhì)，用2只2位4通的第一換向控制閥 12，第二換向控制閥13控制接收器3、冷卻塔8的傳熱路徑，其信號(hào)采用機(jī)械凸輪機(jī)構(gòu)或電 磁閥換向。使第一換熱器11，第二換熱器16輪流交替對(duì)第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸9，第二 帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸10進(jìn)行供熱和放熱，自動(dòng)完成一個(gè)工作循環(huán)。如圖2所示，圖2為工質(zhì)相變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)原理圖，第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸3，第二 帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸4內(nèi)充滿(mǎn)制冷劑工質(zhì)，本實(shí)施例采用的工質(zhì)為液態(tài)氨或其它制冷劑工 質(zhì)，也就是第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸9內(nèi)充滿(mǎn)液態(tài)氨或其它制冷劑液態(tài)工質(zhì)，第二帶活塞 的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸10內(nèi)充滿(mǎn)氣態(tài)氨或其它制冷劑氣態(tài)工質(zhì)。用2只2位4通的第一換向控制 閥12、第二換向控制閥13控制作為高溫?zé)嵩吹慕邮掌?、作為低溫?zé)嵩吹睦鋮s塔8的傳熱 路徑，使第一換熱器11，第二換熱器16輪流交替對(duì)第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸9，第二帶活塞 的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸10進(jìn)行供熱和放熱，自動(dòng)完成一個(gè)工作循環(huán)。本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)完成供熱沖程和放熱沖程這兩個(gè)過(guò)程，在所述的供熱和放熱沖 程沖程中，當(dāng)?shù)谝粠Щ钊陌l(fā)動(dòng)機(jī)氣缸9內(nèi)的第一活塞17到達(dá)上止點(diǎn)前一個(gè)供熱提前角， 第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸10內(nèi)的第二活塞18到達(dá)下止點(diǎn)前一個(gè)放熱提前角時(shí)，(上止點(diǎn) 和下止點(diǎn)是曲柄連桿系統(tǒng)14運(yùn)動(dòng)時(shí)的活塞到達(dá)的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，通過(guò)正時(shí)齒輪15位置 確定)；正時(shí)齒輪15自動(dòng)獲取活塞上的信號(hào)，并傳輸給第一換向控制閥12和第二換向控制 閥13，此時(shí)作為高溫?zé)嵩吹慕邮掌?通過(guò)第一換熱器11向第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸9內(nèi) 制冷劑供熱，工質(zhì)從作為高溫?zé)嵩吹慕邮掌?吸收熱量后由液態(tài)變成氣態(tài)，體積膨脹推動(dòng) 第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸9內(nèi)的第一活塞17作功；第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸10內(nèi)的工質(zhì) 通過(guò)第二換熱器13向作為低溫?zé)嵩吹睦鋮s塔8放熱，工質(zhì)體積收縮，由氣態(tài)變回液態(tài)，推動(dòng) 第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸10內(nèi)的第二活塞18做功。當(dāng)?shù)谝粠Щ钊陌l(fā)動(dòng)機(jī)氣缸9內(nèi)的第 一活塞17從上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)，第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸10內(nèi)的第二活塞18從下止點(diǎn) 運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)，曲柄連桿系統(tǒng)14上的曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180度，正時(shí)齒輪15自動(dòng)獲取此信號(hào)傳輸 給第一換向控制閥12，第二換向控制閥13，導(dǎo)致第一換向控制閥12，第二換向控制閥13換 向，此時(shí)作為高溫?zé)嵩吹慕邮掌?通過(guò)第二換熱器16向第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸10供熱， 第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸9通過(guò)第一換熱器11向作為低溫?zé)嵩吹睦鋮s塔8放熱。使第一 換熱器11，第二換熱器16輪流交替對(duì)第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸9，第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣 缸10進(jìn)行供熱和放熱；自動(dòng)完成一個(gè)工作循環(huán)。本實(shí)施例的以工質(zhì)相變循環(huán)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的冷熱源供熱裝置自動(dòng)完成兩氣缸供熱 放熱的切換，雙向的作用提高了熱機(jī)效率，有利于提高能源利用效率；具有成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 易、工作效率高的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
一種碟式太陽(yáng)能熱力發(fā)電機(jī)，其特征在于包括定日鏡系統(tǒng)(1)，聚光器(2)、接收器(3)，高溫蓄熱罐(4)和工質(zhì)相變發(fā)動(dòng)機(jī)(5)；其中定日鏡系統(tǒng)(1)，聚光器(2)和接收器(3)分別安裝在支架(6)上，接收器(3)通過(guò)管道分別與高溫蓄熱罐(4)、工質(zhì)相變發(fā)動(dòng)機(jī)(5)相連；定日鏡系統(tǒng)(1)實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)的實(shí)時(shí)跟蹤，聚光器(2)將太陽(yáng)光反射到接收器(3)上，位于支架(6)上的接收器(3)吸收由聚光器(2)反射來(lái)的高熱流密度輻射能，并將其轉(zhuǎn)化為工作流體的高溫?zé)崮懿?chǔ)存在高溫蓄熱罐(4)內(nèi)的傳熱熔鹽介質(zhì)中，再利用高溫熔鹽介質(zhì)加熱工質(zhì)相變發(fā)動(dòng)機(jī)(5)中的工質(zhì)，驅(qū)動(dòng)工質(zhì)相變發(fā)動(dòng)機(jī)(5)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。
2.如權(quán)利要求1所述的一種碟式太陽(yáng)能熱力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的聚光器(2) 由多面圓形拋物面反射鏡組成，成圓周狀分布。
3.如權(quán)利要求2所述的一種碟式太陽(yáng)能熱力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的聚光器(2) 由9-12面的圓形拋物面反射鏡組成，反射鏡直徑為3-5m。
4.如權(quán)利要求1所述的一種碟式太陽(yáng)能熱力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的工質(zhì)相變發(fā) 動(dòng)機(jī)(5)包括作為低溫?zé)嵩吹睦鋮s塔(8)，第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸(9)，第二帶活塞的發(fā) 動(dòng)機(jī)氣缸(10)，第一換熱器(11)，第二換熱器(16)，第一換向控制閥(12)，第二換向控制閥 (13)，曲柄連桿系統(tǒng)(14)；正時(shí)齒輪(16)，冷卻水泵(7)；其中作為高溫?zé)嵩吹慕邮掌?3) 通過(guò)管路與第一換向控制閥(12)連接；冷卻塔(8)通過(guò)管路與第二換向控制閥(13)連接； 第一換向控制閥(12)通過(guò)管路分別與第一換熱器(11)和第二換熱器(16)相連，第二換向 控制閥(13)通過(guò)管路也分別與第一換熱器(11)和第二換熱器(16)相連；第一換熱器(11) 安裝在第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸(9)內(nèi)；第二換熱器(16)安裝在第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸 (10)內(nèi)；第一換向控制閥(12)和第二換向控制閥(13)與曲柄連桿系統(tǒng)(14)之間通過(guò)信 號(hào)傳輸；曲柄連桿系統(tǒng)(14)分別與第一活塞(17)，第二活塞(18)相鉸連。
5.如權(quán)利要求4所述的一種碟式太陽(yáng)能熱力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的第一換向控 制閥(12)，第二換向控制閥(13)為2位4通換向控制閥，其信號(hào)采用機(jī)械凸輪機(jī)構(gòu)或電磁 閥換向。
6.如權(quán)利要求4所述的一種碟式太陽(yáng)能熱力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的第一帶活塞 的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸(9)，第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸(10)內(nèi)充滿(mǎn)制冷劑工質(zhì)，用2只2位4通的第 一換向控制閥(12)，第二換向控制閥(13)控制接收器(3)、冷卻塔(8)的傳熱路徑，使第一 換熱器(11)，第二換熱器(16)輪流交替對(duì)第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸(9)，第二帶活塞的發(fā) 動(dòng)機(jī)氣缸(10)進(jìn)行供熱和放熱，自動(dòng)完成一個(gè)工作循環(huán)。
7.如權(quán)利要求6所述的一種碟式太陽(yáng)能熱力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的工質(zhì)采用液 態(tài)氨。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種碟式太陽(yáng)能熱力發(fā)電機(jī)，包括定日鏡系統(tǒng)，聚光器、接收器，高溫蓄熱罐和工質(zhì)相變發(fā)動(dòng)機(jī)；定日鏡系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)的實(shí)時(shí)跟蹤，聚光器將太陽(yáng)光反射到接收器上，位于支架上的接收器吸收由聚光器反射來(lái)的高熱流密度輻射能，并將其轉(zhuǎn)化為工作流體的高溫?zé)崮懿?chǔ)存在高溫蓄熱罐內(nèi)的傳熱熔鹽介質(zhì)中，再利用高溫熔鹽介質(zhì)加熱工質(zhì)相變發(fā)動(dòng)機(jī)中的工質(zhì)，驅(qū)動(dòng)工質(zhì)相變發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。本發(fā)明具有成本低、設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易、工作效率高的優(yōu)點(diǎn)；且沒(méi)有廢氣排放，能替代石油，煤，具有不污染環(huán)境，低碳的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F03G6/06GK101943143SQ20101028185
公開(kāi)日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月11日
發(fā)明者黃德中 申請(qǐng)人:紹興文理學(xué)院