【技术实现步骤摘要】
一种基于盐梯度太阳池的活塞式热气发动机装置
本技术涉及盐梯度太阳池热利用领域,尤其涉及一种基于盐梯度太阳池供热的活塞式热气发动机
技术介绍
盐梯度太阳池是一种兼具吸收和储存太阳能的太阳能热利用方式。根据盐水浓度的不同,盐梯度太阳池自上而下分为三层:上对流层为淡盐水或淡水组成,该层直接与大气环境接触,具有与环境相近的温度;中间层为盐梯度层,该层盐度自上而下逐渐增加;最下层为下对流层,该层为浓盐水或卤水。照射到太阳池表面的太阳光穿过上对流层和盐梯度层,到达下对流层,将下对流层中的浓盐水加热,但由于盐梯度太阳池中逐渐增加的盐梯度抑制了由于温度梯度所导致的浮升力作用,使得下对流层的热量只能通过热传导的作用向上层传递,而盐水的导热系数较小(一般在0.5~0.6W/m℃),加之盐梯度层较厚(一般在1m左右),故在下对流层中存储的热量损失较小。由于实际运行的盐梯度太阳池面积一般较大,其下对流层可以提供60-80℃之间稳定大容量热源,目前一般采用内置或外置换热器的方式将热量提取直接供热,用于生活用热、海水养殖、低温干燥等过程,而对于热功转换的研究较少。活塞式热气发动机一般由加热缸、冷却缸、回热器及活塞及连杆机构组成,是一种外部加热的闭式循环发动机,理论上活塞式热气发动机的循环热效率等同与同温限之间工作的卡诺热机循环效率,由于活塞式热气发动机采用外部加热方式,故噪音低,其较高的热效率使之适用于温差较小的冷热源之间的热功转换。
技术实现思路
综上所述,本技术将盐梯度太阳池技术应用于活塞式热气发动机装置, ...
【技术保护点】
1.一种基于盐梯度太阳池的活塞式热气发动机装置,包括盐梯度太阳池(1)和活塞式热气发动机(5)装置,盐梯度太阳池(1)由下对流层(2),盐梯度层(3)和上对流层(4)组成,活塞式热气发动机(5)装置模块由加热缸(6),冷却缸(7),排量活塞(9),动力活塞(10),上联动杆(11),下联动杆(12),飞轮(13),肋片(14),回热段(15)以及气缸(16)组成;活塞式热气发动机(5)内部设有做功工质(8);一种基于盐梯度太阳池的活塞式热气发动机装置其结构特征还在于:活塞式热气发动机(5)的加热缸(6)设置在盐梯度太阳池(1)的下对流层(2),冷却缸(7)设置在盐梯度太阳池(1)上对流层(4)中,连接加热缸(6)和冷却缸(7)的回热段(15)设置在盐梯度层(3)中,冷却缸(7)外壁面设置肋片(14),排量活塞(9)设置在动力活塞(10)的下方,两者通过下联动杆(12)、上联动杆(11)与飞轮(13)相连接组成活塞式热气循环的必要循环装置;所述的盐梯度太阳池(1)的活塞式热气发动机(5)利用盐梯度太阳池(1)上对流层(4)与下对流层(2)之间存在的温差将盐梯度太阳池(1)存储的热量转换为 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于盐梯度太阳池的活塞式热气发动机装置,包括盐梯度太阳池(1)和活塞式热气发动机(5)装置,盐梯度太阳池(1)由下对流层(2),盐梯度层(3)和上对流层(4)组成,活塞式热气发动机(5)装置模块由加热缸(6),冷却缸(7),排量活塞(9),动力活塞(10),上联动杆(11),下联动杆(12),飞轮(13),肋片(14),回热段(15)以及气缸(16)组成;活塞式热气发动机(5)内部设有做功工质(8);一种基于盐梯度太阳池的活塞式热气发动机装置其结构特征还在于:活塞式热气发动机(5)的加热缸(6)设置在盐梯度太阳池(1)的下对流层(2),冷却缸(7)设置在盐梯度太阳池(1)上对流层(4)中,连接加热缸(6)和冷却缸(7)的回热段(15)设置在盐梯度层(3)中,冷却缸(7)外壁面设置肋片(14),排量活塞(9)设置在动力活塞(10)的下方,两者通过下联动杆(12)、上联动杆(11)与飞轮(13)相连接组成活塞式热气循环的必要循环装置;所述的盐梯度太阳池(1)的活塞式热气发动机(5)利用盐梯度太阳池(1)上对流层(4)与下对流层(2)之间存在的温差将盐梯度太阳池(1)存储的热量转换为功输出。
2.根据权利要求1所述的一种基于盐梯度太阳池的活塞式热气发动机装置,其特征是盐梯度太阳池(1)的下对流层(2)和上对流层(4)分别为活塞式热气发动机(5)提供高温热源和低温冷源,具体为:盐梯度太阳池(1)下对流层(2)为活塞式热气发动机(5)提供高温热源,盐梯度太阳池(1)的上对流层(4)为活塞式热气发动机(5)提供低温冷源;活塞式热气发动机(5)做功工质(8)通过加热缸(6)从盐梯度太阳池(1)下对流层(2)的热盐水中获取热量并产生膨胀,通过下联动杆(12)、上联动杆(11)及飞轮(13)对外输出功,通过冷却缸(7)将余热释放到盐梯度太阳池(1)上对流层(4)的水中;盐梯度层(3)的温度分布促进了气缸(16)回热段(15)的回热,即做功工质(8)在加热缸(6)向上膨胀过程中经过位于盐梯度层(3)的回热段(15),被盐梯度层(3)中由下向上逐渐降低的温度梯度逐步冷却,而做功工质(8)在冷却缸(7)中被冷却后向下流动过程中,经过位于盐梯度层(3)的...
【专利技术属性】
技术研发人员:王华,马晓蒙,张新民,梅艳阳,张安超,孙志君,
申请(专利权)人:河南理工大学,
类型:新型
国别省市:河南;41
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