[发明专利]太阳能动力发电设备

说明书

一、技术领域

本发明涉及发电设备，特别涉及一种太阳能动力发电设备。

二、背景技术

能源是人类生存的物质基础，随着经济的发展和社会的进步，人类对能源的需求量越来越大。长期以来，人们无节制地开采和使用矿物能源，不仅造成其储量的急剧减少，还带来了全球性的环境污染和生态破坏，对人类的生存和发展构成威胁，这就迫使人们必须尽快开发和利用新的替代能源。

太阳每时每刻都在向地球发射能量，只要能接收利用，不愁它的来源；使用太阳能既不需要运输，又不付出费用，还不危害环境，因此世界各国都很重视太阳能的开发和利用。可是，太阳的能量虽大却很分散，太阳光分布广泛却密度很小，利用太阳能还受到昼夜及天气条件的限制，这为大规模开发利用带来很多技术上的难题，所以人们至今仍在寻找利用太阳能的最佳方式。

人类开发利用各种能源，还有一个目的就是用来发电。电能是一种高品位能量，利用、传输、分配都很方便，所以一经发现便迅速应用到人们的生产和生活中；现代人每天都要消耗大量电能，进而对电力的需求量与日俱增。而现有的发电方式都存在一些缺陷：火力发电会污染环境，水力发电对自然生态有危害，核能发电存在泄露的风险，风力发电因机组分散联网成本高。在此情形下，太阳能发电就成了世人最关注的热点。

目前，将太阳能转换成电能主要有两种途径：一种是热-电转换，它是用抛物面聚光镜把太阳光聚集到一个焦点上，使其集中加热并转换成高温水蒸气，通过蒸汽涡轮机旋转发电；这种发电方式须有很大的聚光面积，其跟踪太阳的装置也很复杂，使得它的设备投资十分巨大，故至今仍在试验阶段，未能大范围推广。另一种是化-电转换，它是利用光子照射半导体材料，使电子移动产生电压，再将许多块光伏电池串、并联，方能得到可利用的电能；由于现有的单晶硅光伏电池价格昂贵，使其在市场上的发展受到阻碍，目前应用较广的主要是多晶硅和非晶硅光伏电池。但是，这两种光伏电池受材料物理性能的制约，光电转换效率较低，更为严重的是，多晶硅本身对环境的污染和破坏难以抵消其发电带来的益处，这将成为制约太阳能发电的最关键因素。

综上所述，现有的太阳能发电方式由于其技术还不成熟，致使投资过高，在经济性方面无法与常规的发电方式相竞争，普及应用难度很大。如果能用常规的机械技术把太阳能转换成电能，就会使太阳能的发电成本大大降低，甚至低于煤炭的发电成本。这样，太阳能的利用就会产生飞跃式发展，人类的生活质量也会得到进一步提高。

三、发明内容

为了解决现有太阳能发电技术存在的问题，本发明提供一种太阳能动力发电设备，它是利用自然界的昼夜温度变化和液体的热胀冷缩特性，通过机械装置产生动力，驱动发电机运转发电。

本发明的技术方案如下：

一种太阳能动力发电设备，它由驱动装置、动力装置、发电机和蓄电池组成；所述驱动装置包括换热器、蓄能器和驱动缸，这些液压部件通过液压管和换向阀连接成闭路驱动系统，在该系统中充有工作液体；所述动力装置包括动力缸和执行元件，它们通过循环管连接成闭路动力系统，在该系统中充有液体介质；所述驱动缸内的活塞和动力缸内的活塞由活塞杆连为一体，动力装置中执行元件的输出轴通过传动部件与发电机轴转动连接，发电机的输出端通过整流电路与蓄电池电联接。

本发明利用昼夜温度变化和液体热胀冷缩的自然特性，通过驱动装置和动力装置生成机械能，再通过发电机转换成电能。白天，驱动装置中的工作液体吸收太阳热量持续膨胀产生压力，通过动力装置的执行元件驱动发电机运转发电；夜间，驱动装置中的工作液体因温度降低持续收缩产生负压，通过动力装置的执行元件驱动发电机反转发电；如此周而复始不停地工作。

本发明所述的太阳能动力发电设备与现有的太阳能发电方式相比，具有以下优点：①整套设备结构简单，采用的液压部件都是常规成品件，材料易购，产品成本低。②用普通的加工设备和加工工艺就能制造，技术成熟，使用寿命长。③设备靠自然温度产生动力，工作液体自动压缩循环，没有额外动力消耗，发电效率高。④本设备可装在建筑物上，也可放在野外，可单机使用，也可组成大规模发电系统，应用范围广。

四、附图说明

图1是太阳能动力发电设备的结构示意图。

五、具体实施方式

参看图1，一种太阳能动力发电设备，它由驱动装置、动力装置、发电机和蓄电池组成。

驱动装置包括换热器1、正压蓄能器9、负压蓄能器11和驱动缸19，这些液压部件通过液压管7和换向阀8、换向阀10连接成闭路驱动系统，在该系统中充有工作液体18。