一种机电一体太阳能发电装置，属于新能源技术领域。该装置由太阳能集热器、太阳能工质工作站和发电机组机电一体组合体所组成；太阳能工质工作站是由加热水箱、循环热水泵、减压阀、冷却器、热泵、太阳能工质回流器、液压泵和太阳能工质工作器所组成，发电机组机电一体组合体内设置有外壳组件、定子组件、行星外转子组件、进气管和回气管等部件。通过水管和循环热水泵，将太阳能集热器和加热水箱相联通，将太阳能工质工作器通过输气管和组合体中的进气管相联通，通过管路、冷却器、减压阀，将太阳能工质回流器和组合体中的回气管相联通。该发明专利技术和目前国内外光伏发电技术相比，可以使发电机组造价大幅降低，机组装置效率显著提高。
【技术实现步骤摘要】
该专利技术涉及新能源领域，同时涉及电机学理论，具体讲是提供一种机电一体太阳能发电装置。
技术介绍
世界性的能源日益短缺以及矿物燃料能源的大量利用而给人类生存环境造成的严重污染，已经迫使人类不得不探寻新的洁净能源，太阳能作为取之不尽用之不竭的环保洁净新能源越来越受到人们的重视和青睐。世界各国都在大力发展太阳能的研究开发和利用技术，太阳能热气器、太阳能光伏电池和太阳能电站等设施或设备的相继投入使用，已经为缓解日益严重的能源危机，减轻大气环境污染起到了一定的积极作用，但这还远远不能满足人们对新能源的需求。电能作为人类生活生产的主要动力能源，由太阳能替代矿物能源生产电能，是人们梦寐以求的渴望和追求。然而在国内外，目前的太阳能发电技术还存在着许多问题，归纳起来主要有以下几个方面：(1)太阳能光伏电池发电虽然从制造应用技术方面来看已趋于成熟，但是制造成本较高，为传统发电装置数倍以上，热电转换效率较低，仅为10％左右，这在很大程度上影响和制约了太阳能光伏电池发电的商业化运作和大规模的发展；(2)太阳能蒸汽发电虽然在理论上趋于完善，但在实际应用中依然存在着蒸汽温度和压力较低，热电转换效率较低的问题；(3)太阳能气流发电虽然在德国等国家有应用的实例，但同样存在着发电效率较低建设成本较高的问题。综上所述，要想使太阳能发电技术有一个长足的发展，降低建设生产成本，提高发电效率是该领域内专家教授所面临的首要任务。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有太阳能发电技术装置建设成本较高，发电效率较低的问题，提出一种新型高效太阳能发电技术装置，该发电技术装置可以使太阳能发电技术装置建设成本大幅下降，发电效率大幅提高。本专利技术的目的是这样实现的:该装置由太阳能集热器、太阳能工质工作站和发电机组机电一体组合体所组成，太阳能集热器可采用热管式、板式、真空管式等太阳能集热器，太阳能集热器的作用是将太阳能热能输送到太阳能工质工作站，给太阳能工质工作站里的低沸点的液体工质加热。太阳能工质工作站是由加热水箱、循环热水泵、减压阀、冷却器、热泵、太阳能工质回流器、液压泵和太阳能工质工作器所组成，太阳能工质工作站的作用就是将太阳能的热能转变成太阳能工质热气流压能，为行星外转子组件提供旋转动能，同时回收冷却从发电机组机电一体组合体回流出的太阳能工质废弃气流，并通过热泵，将冷却器中的冷却水中热能输送到加热水箱，以达到回收太阳热能，重复利用的目的。发电机组机电一体组合体内设置有发电机组机电一体组合体外壳组件、定子组件、行星外转子组件、轴、轴承组件、可移动磁性隔板组件、进气管和回气管，行星外转子组件套装在定子组件的外边，可移动磁性隔板组件设置在进、回气管之间；通过水管和循环热水泵，将太阳能集热器和太阳能工质工作站中的加热水箱相联通，将太阳能工质工作站中的太阳能工质工作器通过输气管和发电机组机电一体组合体中的进气管相联通，通过管路、冷却器、减压阀，将太阳能工质回流器和发电机组机电一体组合体中的回气管相联通。太阳能工质工作站中的加热水箱是密闭式保温隔热水箱，太阳能工质回流器是密闭容器，放置在加热水箱中；通过管路将太阳能工质工作器进液口和液压泵输出管相联通，通过管路将液压泵进液管和太阳能工质回流器出液口相联通，通过管路，依次将减压阀、冷却器和太阳能工质回流器进液口相联通，将减压阀另一端，通过管路和发电机组机电一体组合体中的回气管相联通；热泵的蒸发器放置在冷却器回流冷却水里，冷凝器放置在加热水箱中。发电机组机电一体组合体外壳组件由上组合体壳、下组合体壳和组合体座所组成，上组合体壳和下组合体壳通过螺栓连接固定在一起，组合体座和下组合体壳铸造在一起；发电机组机电一体组合体进气管与回气管和上组合体壳铸造在一起。发电机组机电一体组合体外壳组件的作用是形成一个密封圆筒空间，并对整个发电机组机电一体组合体起支撑作用。定子组件是由铁芯、绕组和固定轴所组成，铁芯和固定轴连接固定在一起，外形为圆柱体形状，设置固定在上述密封圆筒空间的中心区域，其作用就是产生感应电动势，并为行星外转子组件提供支撑和径向固定作用。行星外转子组件是由铁芯、绕组、行星外转子平衡外套、支撑块和磁性圆环所组成，为空心行星圆筒形状，通过轴承组件套装在定子组件的外圆上，二者之间保持一个等间隔间隙。行星外转子组件既是动力机转子，又是发电机转子；行星外转子平衡外套采用偏心圆筒形状，圆筒筒壁厚度为变尺寸结构，在半径较大处厚度较薄，在半径较小处厚度较厚，套装在铁芯的外边，并通过螺钉和铁芯连接固定在一起，磁性圆环为永久磁铁圆环，镶嵌在行星外转子平衡外套上。在行星外转子平衡外套外圆面上，设置有蜂窝状背向行星外转子转动方向的半圆形小坑。行星外转子组件的作用一方面是产生直流旋转磁场，通过切割定子组件绕组产生感应电动势，另一方面是在太阳能工质热气流的推动下，和发电机组机电一体组合体外壳组件形成容积变化室，并使太阳能工质热气流进入和流出容积变化室。可移动磁性隔板组件是由可移动隔板、上盖、弹簧和磁性条所组成，磁性条镶嵌在可移动隔板最下端端面。可移动隔板最下端端面设置有蜂窝状半圆形小坑。可移动磁性隔板组件的作用就是将行星外转子组件和发电机组机电一体组合体外壳组件所形成的容积变化室分成两个交变容积变化室，其中一个为太阳能工质热气流进入容积变化室，该容积变化室包容发电机组机电一体组合体进气管，另一个为太阳能工质热气流流出容积变化室，该容积变化室包容回气管。轴承组件是由轴承和压盖所组成，轴承安装在固定轴上，轴承外端面和转子组件固定在一起，轴承组件其作用就是支撑行星外转子组件进行高速旋转；发电机组机电一体组合体进气管和太阳能工质热气流进气容积变化室相连通，回气管和太阳能工质热气流回气容积变化室相连通，进、回气管的作用是将太阳能工质气流有压气体输入发电机组机电一体组合体体内，进而推动行星外转子高速旋转，通过热机能量转换后，将废弃的太阳能工质输出发电机组机电一体组合体外。该太阳能发电装置的工作原理是这样的：当太阳能集热器将太阳能热能输送到加热水箱后，使加热水箱里的水温升高，太阳能工质工作器工质吸收热量后，从液态工质变成气态工质，气态工质体积迅速膨胀，并形成有压气流进入发电机组机电一体组合体中的太阳能工质热气流进气容积变化室，在气压的作用下，推动行星外转子高速旋转，通过热机能量转换后，将废弃的太阳能工质气流，通过太阳能工质热气流回气容积变化室输送到减压阀，通过减压阀减压后，输送到冷却器进行冷却，减压冷却后的太阳能工质由气态变成液态，并输送到太阳能工质回流器中进行储存，储存在太阳能工质回流器中的液态工质，通过液压泵减压后输送到太阳能工质工作器。这样，通过工质的不断循环，不断将太阳热能转换成推动行星外转子高速旋转的机械能。当行星外转子绕组接通直流电流后，由于行星外转子高速旋转，在定子组件绕组周围就会产生一个旋转磁场，该旋转磁场不断切割定子组件绕组，因此在定子组件绕组中产生感应电动势，将该绕组和电网或用电设备相连接，就可以输出电能。太阳能工质热气流进气容积变化室和太阳能工质热气流回气容积变化室的工作原理是这样的：当工质高速有压气流进入进气容积变化室后，推动行星外转子组件以固定轴为支点进行高速旋转，由于行星外转子组件外缘是一个行星偏心外转子平衡外套，这样其半径本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种机电一体太阳能发电装置，其特征在于：该装置由太阳能集热器、太阳能工质工作站和发电机组机电一体组合体所组成，太阳能集热器可采用热管式、板式、真空管式等太阳能集热器；太阳能工质工作站是由加热水箱、循环热水泵、减压阀、冷却器、热泵、太阳能工质回流器、液压泵和太阳能工质工作器所组成；发电机组机电一体组合体内设置有发电机组机电一体组合体外壳组件、定子组件、行星外转子组件、固定轴、轴承组件、可移动磁性隔板组件、进气管和回气管，行星外转子组件套装在定子组件的外边，可移动磁性隔板组件设置在进、回气管之间；通过水管和循环热水泵，将太阳能集热器和加热水箱相联通，将太阳能工质工作器通过输气管和发电机组机电一体组合体中的进气管相联通，通过管路、冷却器、减压阀，将太阳能工质回流器和发电机组机电一体组合体中的回气管相联通。
【技术特征摘要】
1.一种机电一体太阳能发电装置，其特征在于：该装置由太阳能集热器、太阳能工质工作站和发电机组机电一体组合体所组成，太阳能集热器可采用热管式、板式、真空管式等太阳能集热器；太阳能工质工作站是由加热水箱、循环热水泵、减压阀、冷却器、热泵、太阳能工质回流器、液压泵和太阳能工质工作器所组成；发电机组机电一体组合体内设置有发电机组机电一体组合体外壳组件、定子组件、行星外转子组件、固定轴、轴承组件、可移动磁性隔板组件、进气管和回气管，行星外转子组件套装在定子组件的外边，可移动磁性隔板组件设置在进、回气管之间；通过水管和循环热水泵，将太阳能集热器和加热水箱相联通，将太阳能工质工作器通过输气管和发电机组机电一体组合体中的进气管相联通，通过管路、冷却器、减压阀，将太阳能工质回流器和发电机组机电一体组合体中的回气管相联通。2.根据权利要求1所述的一种机电一体太阳能发电装置，其特征在于太阳能工质工作站中的加热水箱是密闭式保温隔热水箱，太阳能工质回流器是密闭容器，放置在加热水箱中；通过管路将太阳能工质工作器进液口和液压泵输出管相联通，通过管路将液压泵进液管和太阳能工质回流器出液口相联通，通过管路，依次将减压阀、冷却器和太阳能工质回流器进液口相联通，将减压阀另一端，通过管路和发电机组机电一体组合体中的回气管相联通；热泵的蒸发器放置在冷却器回流冷却水里，冷凝器放置在加热水箱中。3.根据权利要求1所述的一种机电一体太阳能发电装置，其特征在于发电机组机电一体组合体外壳组件由上组合体壳、下组...
【专利技术属性】
技术研发人员：路金喜，陈纪亭，戴培赟，周文华，吕宜忠，陈丽，李晓丽，
申请(专利权)人：潍坊工商职业学院，
类型：发明
国别省市：山东;37
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