[实用新型]太阳能斯特林直线发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及发电领域，具体涉及一种利用太阳能作为直线斯特林发动机的热源，直线斯特林发电机驱动直线发电机产生电能的发电装置。

背景技术

随着能源需求量的不断增长和化石燃料的日益紧缺，太阳能作为一种潜力大、持久性强的新能源正在被广泛应用。目前，太阳能斯特林发电在国内没有太多报道。其中国内斯特林发动机的报道有中科大与乌兹别克斯坦科学院合作进行了1Kw的太阳能斯特林发动机改造，采用了飞轮和曲柄连杆结构，由于存在较大的振动和机械摩擦损失，最终的发电效率为12％左右。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种太阳能斯特林发电装置，减小了摩擦、振动和噪声，提高了发电效率。

一种太阳能斯特林直线发电装置，包括依次连接的太阳能槽式聚光器1、直线斯特林发动机2和直线发电机3，其特征在于，所述直线斯特林发动机2包括热缸10、冷缸15、热缸活塞11、冷缸活塞15、连杆8、弹簧9和回热器14，连杆8的两端分别连接热缸活塞11和冷缸活塞15，热缸活塞11和冷缸活塞15分别位于热缸10和冷缸15内，热缸活塞11与热缸面向冷缸的端部之间安放有弹簧9，热缸10与冷缸15间管路连通。

进一步地，所述热缸10与冷缸15间的连通管路中接有回热器14。

进一步地，还包括连接直线发电机3的交直流转换电路4。

本实用新型的有益效果体现为：本实用新型太阳能斯特林直线发电装置利用弹簧实现了工作循环，解决了传统回转式斯特林发动机存在的振动强、摩擦损失大的问题，该装置运行更加稳定持久。通过槽式聚光板及高温热管为斯特林发动机提供热量，实现了太阳能到电能的高效转换。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为改进的斯特林直线发动机结构示意图。

具体实施方式

图1为本实用新型结构示意图，太阳能斯特林直线发电装置包括太阳能槽式聚光器1、直线斯特林发动机2、直线发电机3和交直流转换电路4。太阳能槽式聚光器1聚集太阳能作为热能提供给直线斯特林发动机2，直线斯特林发动机2产生动能，驱动直线发电机3产生电流。直线发电机3产生的是交流电，可增设一交直流转换电路4将其转换为直流电。

太阳能槽式聚光器1包括太阳能槽式聚光板5和高温热管6，聚光板5将聚积太阳热能，通过高温热管6传热至斯特林直线发动机的热缸10。

如图2所示，直线斯特林发动机包括热缸10、冷缸15、热缸活塞11、冷缸活塞15、连杆8、弹簧9和回热器14。连杆8两端分别接有热缸活塞11与冷缸活塞7，热缸活塞11与热缸面向冷缸的端部间安放有弹簧9，热缸10与冷缸15间还通过回热器14连通。启动时蓄电池给直线电机通电产生一初始脉冲激励，驱使活塞在冷热缸间作往复直线运动。随后撤销激励，热缸通过太阳能槽式聚光器的高温热管导热获取热能，热缸内部空气受热膨胀，驱使活塞朝上向冷缸方向运动，运动过程中压缩弹簧，在活塞运动至上止点，冷缸被压缩至体积最小，定容放热；在弹簧弹力的作用下，活塞向下朝热缸方向运动，弹簧释放弹性势能压缩热缸气体，近似为等温压缩；待活塞运动至下止点，热缸气体吸收热管传导过来的热量，视为定容吸热，压力温度均升高，之后热缸气体膨胀做功，完成一个工作循环。

直线发电机2主要包括磁铁12和线圈13，磁铁12安放在发动机的连杆8上，磁铁12与连杆8一起随活塞一起做往复直线运动，线圈切割磁感应线产生电流。

在冷缸内的空气流向热缸时，回热器起到气体预热作用；在热缸内的空气流向冷岗时，回热器起到气体冷却作用。

本实用新型中，太阳能经槽式聚光镜聚光，将能量集中于位于聚光镜焦线上的热管，热管放热端作为斯特林发动机的高温热源，加热循环工质，带动直线发电机发电，实现太阳能——热能——机械能——电能的能量转换过程。