[发明专利]一种光能潮汐能集成发电装置

说明书

本发明公开了一种光能潮汐能集成发电装置，由发电机、聚光镜、飞轮、反式轴向立式桨叶、椭球型稳定器和斯特林机组成。该发电装置基于斯特林循环利用太阳能热效应的发电方式，完全替代其它材料，降低生产能耗，减少污染。反式轴向立式桨叶通过主轴分别与锥齿轮副和椭球型稳定器连接。采用反式轴向立式桨叶扩大水下能量采集装置的工作面积，使对于潮汐现象引起的海水流动所产生的能量进行吸收、转化。采用椭球型稳定器减少水下负载对整体装置的拉力，同时增大转动惯量，提高装置稳定性。利用飞轮储存释放角动能使得斯特林机运转更加平稳，保证发电机具有较高的发电效率。发电装置还可与其它类型储电装置配合使用，储存电力。

技术领域

本发明涉及一种集成发电装置，具体地说，涉及一种光能潮汐能集成发电装置。

背景技术

社会经济发展、建设需要能源支撑，而能源供给主要以一次性化石燃料为主，如今化石燃料日趋匮乏及环境污染问题日益严重，能够替代一次性能源的可再生、清洁、环保的绿色能源研究，特别是清洁能源发电的应用已经势不可挡。

过去的十年间，新型能源发电装置不断涌现，其中，光伏发电产业和自适应性潮汐能源产业已受到了各国政府的大力支持，发展清洁能源已经被提到国家战略层面，光伏发电一直以清洁为宣传口号，但其所使用的硅光板的生产需要消耗大量的能源，也会产生很大的污染。而采用以太阳能为热源的斯特林循环发电，不需要使用能耗高、污染大的单晶硅、多晶硅材质的光伏板，真正发挥了太阳能清洁能源的特点。同时，因地制宜地利用广袤无垠海洋中海浪流动、起伏的能量发展潮汐能，解决沿海经济发展受制能源限制的困境，将成为未来的一大发展趋势。

传统斯特林机是以化石燃料为能源的闭循环回热式外燃机，依靠外燃燃料供能会出现对燃料纯度要求高且能量耗损大的问题。如发明专利CN 205508223U“一种斯特林机演示装置”中就是采用的酒精灯供能方式，燃烧效率低，且对酒精纯度有较高要求。而对于潮汐能的利用方面，通常采用平面转轮桨叶模型来采集能源。发明专利CN206246289U“一种潮汐能和风力结合的发电装置”中所采用的平面转轮桨叶存在着对于潮汐能利用率低，叶片耗损大的弊端。

发明内容

为了避免现有技术存在的不足，本发明提出一种光能潮汐能集成发电装置。该发电装置基于斯特林循环利用太阳能的热效应发电，避免使用能耗高、污染大的光伏板；利用反式轴向立式桨叶，增加轴向转动力矩，避免平面桨叶易破损的弊端，增强装置结构稳定性，并提高对潮汐能的利用率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括聚光镜、热气缸、冷气缸、散热片、热气缸活塞、冷气缸活塞、回热器、热气缸连杆、冷气缸连杆、套筒、曲轴、小齿轮、大齿轮、超越离合器、反式轴向立式桨叶、锥齿轮副、发电机、飞轮、鼓形齿式联轴器、椭球型稳定器，所述聚光镜为半球形结构，聚光镜安装在热气缸顶部，用于聚焦太阳能加热气缸提供热能，聚光镜的球心位于热气缸中轴线上；所述冷气缸位于热气缸的一侧，冷气缸顶部包覆有散热片，热气缸与冷气缸之间通过回热器相互连接贯通，热气缸活塞位于热气缸内，且通过热气缸连杆与套筒铰接，冷气缸活塞位于冷气缸内，且通过冷气缸连杆与套筒铰接，两个套筒分别扣装在曲轴凸拐处；所述曲轴位于热气缸与冷气缸的下部，曲轴位于冷气缸下方的一端与鼓形齿式联轴器、超越离合器、大齿轮、锥齿轮副依次连接，鼓形齿式联轴器用于消除因联轴器前后两轴不共轴线带来的曲轴内力，曲轴的另一端安装有飞轮使曲轴转动平稳，实现动能传递；

所述发电机固定在冷气缸的一侧位于锥齿轮副的上方,发电机与超越离合器、小齿轮固连,大齿轮与小齿轮啮合传动,曲轴经鼓形齿式联轴器、超越离合器将轴功率传递给发电机；

所述反式轴向立式桨叶位于锥齿轮副的下方,反式轴向立式桨叶通过主轴的上端与锥齿轮副连接，主轴的下端安装有椭球型稳定器，用于减少水下负载对发电装置的拉力，增大转动惯量。

所述套筒为两个半圆形轴瓦扣合组成，套筒材料为黄铜。