线性太阳能热发电系统技术方案

本发明专利技术涉及一种环保型线性太阳能热发电系统，其中，该系统是用一个结构简单的利用太阳能加热的线性发动机代替一个传统的、结构复杂的斯特林发动机，且磁铁和线圈分别设置在活塞和气缸上，从而产生了高效率的电能，提高了安装的稳定性，且易于维护和修理。本发明专利技术的线性太阳能热发电系统的组成包括：一框架；一安装在框架上且用于集中太阳光的太阳光聚光器；一热发动机，该热发动机由气缸和高压气体组成，该气缸被一个活塞分割成一个前端空间和一个后端空间，该高压气体容置在该气缸的前端空间和后端空间内，通过太阳光聚光器集中的太阳光交替转移到高压气体使得容置在该气缸的前端空间和后端空间内的高压气体热膨胀或收缩的交替转换，从而使得活塞线性往复运动；以及一发电设备，该发电设备是由多个磁铁和线圈构成，该多个磁铁纵向地沿着该活塞外圆周设置，该线圈纵向围绕该气缸的外圆周设置，根据该活塞的线性往复运动，该多个磁铁振荡从而使线圈产生电力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种环保型线性太阳能热发电系统，其中，该环保型线性太阳能热发 电系统是用一个结构简单的利用太阳能加热的线性发动机代替一个传统的、结构复杂的斯 特林发动机，且磁铁和线圈分别设置在活塞和气缸上，从而产生了高效率的电能，提高了安 装的稳定性，且易于维护和修理。
技术介绍
一般来说，利用太阳能产生电力是通过使用将太阳光直接转换为电能的方法和通 过利用太阳热能驱动一个热发电机的方法。一种太阳能发电机，使用太阳能电池将太阳光直接转换为电能被广泛使用，因为 它耐用，且容易使发电系统半自动化或自动化。然而，这种太阳能电池只使用太阳光在可见光和红外光范围的一部分，并在波长 较长的红外光低能量光子不能用于发电，但增加太阳能电池的温度，从而降低了电力产生 的效率。此外，太阳能电池价格昂贵，而且太阳能电池的发电效率比热发电机的效率显著降 低。同时，利用由高密度热源驱动的热能发动机如涡轮或斯特林发动机，通过集中太 阳热能驱动太阳能发电机产生电力，并且该太阳能发电机具有的热发动机效率比太阳能电 池的理论效率更高。特别地，为了使用太阳能热量推动发电机，要产生蒸汽来驱动涡轮机或 加热斯特林发动机的发热部分。斯特林发动机是一种外燃发动机，其工作气体密封，如氢 气，或者氦气，从外面在汽缸和活塞构成的空间加热和冷却工作气体，以推动活塞往返从而 获得机械能。然而，通过运行涡轮机或斯特林发动机驱动该发电机，整体设备变得越来越 大、越来越复杂，使得安装昂贵和难以维护和修理。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种环保型线性太阳能热发电系统，其中，该线性 太阳能热发电系统是用一个结构简单的利用太阳能加热的线性发动机代替一个传统的、结 构复杂的斯特林发动机，且磁铁和线圈分别设置在活塞和气缸上，从而产生了高效率的电 能，提高了安装的稳定性，且易于维护和修理。通过对附图具体实施方式的详细描述，本专利技术其他的目的，特别的特征和新的特 征将变得更加明显。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种线性太阳能热发电系统，该系统的组成包 括一框架；一安装在该框架上且用于集中太阳光的太阳光聚光器；一热发动机，该热发动 机由气缸和高压气体组成，该气缸被一个活塞分割成一个前端空间和一个后端空间，该高 压气体容置在该气缸的前端空间和后端空间内，通过太阳光聚光器集中的太阳光交替转移 到高压气体使得容置在该气缸的前端空间和后端空间内的高压气体热膨胀或收缩的交替 转换，从而使得活塞线性往复运动；及一发电设备，该发电设备是由多个磁铁和线圈构成，该多个磁铁纵向地沿着该活塞外圆周设置，该线圈纵向围绕该气缸的外圆周设置，根据该 活塞的线性往复运动，该多个磁铁振荡从而使线圈产生电力。进一步地，该太阳光聚光器可以包括一个安装在该框架上的主镜；及一个副镜， 该副镜用于再次反射被该主镜反射的太阳光，且将太阳光集中到一点，并且，其中的主镜和 副镜是卡塞格林类型的，其中共聚焦点是一个虚拟的焦点。进一步地，该太阳光聚光器可以包括一个安装在该框架上的主镜；及一个副镜， 该副镜用于再次反射被该主镜反射的太阳光，且将太阳光集中到一点，并且，其中的主镜和 副镜是格里果里型的，其中共聚焦点是一个真正的焦点。进一步地，该线性太阳能热发电系统进一步包括一摆动装置，该摆动装置用于摆 动该副镜以便被太阳光聚光器的副镜再次反射和集中的太阳光交替地照射在容置于该热 发动机的气缸的前端空间和后端空间内的高压气体。进一步地，该摆动装置可以包括用于旋转地支撑该副镜的摆动轴；及用于正向 和反向旋转该摆动轴的摆动马达。进一步地，该热发动机也可包括透光的窗口，该窗口设置在该气缸的前端空间和 后端空间上，以便由太阳光聚光器集中的太阳光照向容置于该气缸的前端空间和后端空间 内的高压气体。进一步地，该热发动机也可包括安装在该气缸的前端空间和后端空间内的黑体， 该黑体通过吸收透过窗口照射的太阳光且使得热量传递给容置于该气缸的前端空间和后 端空间内的高压气体。进一步地，该黑体是由喷涂微粒子形态的炭黑形成的。进一步地，该热发动机也可包括一个散热装置，该散热装置安装该气缸的前端空 间和后端空间的外圆周上。进一步地，该散热装置可包括装设在该气缸的前端空间和后端空间的外圆周上 的多个散热鳍片；以及向散热鳍片提供空气以冷却散热鳍片的散热风扇。进一步地，该冷却装置可包括缠绕在该气缸的前端空间和后端空间的外圆周上 的散热管；以及为该散热管提供冷却液的冷却泵。进一步地，该线性太阳能热发电系统也可包括安装在该框体上的跟踪装置，该跟 踪装置用于旋转该太阳光聚光器以便通过跟踪太阳从东到西从日出到日落的运动，使得太 阳光的入射光量最大化。本专利技术通过集成线性发电设备和热发动机，通过由太阳光聚光器聚集的太阳光交 替地转移照射到该气缸的前端空间和后端空间，使得容置于该气缸的前端空间和后端空间 内的高压气体的热膨胀和收缩，从而使该活塞线性往复运动，这样提供了一种环保型线性 太阳能热发电系统，该系统易于安装、维护和修理，发电效率高和环保发电。此外，通过将由主镜和副镜组成的太阳光聚光器设计为卡塞格伦类型或者格里果 里类型，太阳光可以高密度集中，从而提高了高压气体热膨胀效率，并且该散热装置可以提 高气缸内的高压气体冷却效率，从而提高了整体热效率，实现高效发电。附图说明图1说明了本专利技术的一个线性太阳能热发电系统的一个实施例。图2是本专利技术线性太阳能热发电系统的太阳光聚光器的第一个实施例的主要组 成部分的侧视图。图3是本专利技术线性太阳能热发电系统的太阳光聚光器的第二个实施例的主要组 成部分的侧视图。图4和图5是本专利技术线性太阳能热发电系统的摆动装置在运行时的主要组成部分 的侧视图。图6是本专利技术线性太阳能热发电系统的热发动机和发电设备的一个实施例的立 体图。图7是在图6中沿A-A线的横截面视图。主要组件符号说明100框架200太阳能聚光器210主镜220副镜300热发动机310活塞320气缸330窗口340黑体350散热装置351散热鳍片352散热风扇400发电设备410磁铁420线圈500摆动装置510摆动轴520摆动电机600跟踪装置具体实施例方式在下文中，参考附图，本专利技术的线性太阳能热发电系统描述了几个实施例。图1说明了本专利技术的一个线性太阳能热发电系统的一个实施例。图2是本专利技术线 性太阳能热发电系统的太阳光聚光器的第一个实施例的主要组成部分的侧视图。图3是本 专利技术线性太阳能热发电系统的太阳光聚光器的第二个实施例的主要组成部分的侧视图。图 4和图5是本专利技术线性太阳能热发电系统的摆动装置在运行时的主要组成部分的侧视图。 图6是本专利技术线性太阳能热发电系统的热发动机和发电设备的一个实施例的立体图。图7 是在图6中沿A-A线的横截面视图。如图1至图7所示。本专利技术的线性太阳能热发电系统包括一个框架100，太阳光聚 光器200，热发动机300，发电设备400，摆动装置500和跟踪装置600。此外，该太阳光聚光 器200可包括一个主镜210和一个副镜220，且该热发动机300可包括一个活塞310，一个 气缸320，一个窗口 330，一个黑体340和散热装置350。特别地，该散热装置350可由一个 散热鳍片351和一个散热风扇352构成或由一个散热管353和一个冷却泵3M构成，且该本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种线性太阳能热发电系统，其包括：一框架；一安装在所述框架上且用于集中太阳光的太阳光聚光器；一热发动机，所述热发动机由气缸和高压气体组成，所述气缸被一个活塞分割成一个前端空间和一个后端空间，所述高压气体容置在所述气缸的前端空间和后端空间内，通过太阳光聚光器集中的太阳光交替转移到所述高压气体使得容置在所述气缸的前端空间和后端空间内的高压气体热膨胀或收缩的交替转换，从而使得所述活塞线性往复运动；及一发电设备，所述发电设备是由多个磁铁和线圈构成，所述多个磁铁纵向地沿着所述活塞外圆周设置，所述线圈纵向围绕所述气缸的外圆周设置，根据所述活塞的线性往复运动，所述多个磁铁振荡从而使所述线圈产生电力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡洙祚，
申请(专利权)人：蔡洙祚，
类型：发明
国别省市：KR