[发明专利]一种减少热应力冲击的碟式太阳能吸热系统及方法

权利要求书

1.一种减少热应力冲击的碟式太阳能吸热系统，包括斯特林发动机（1）、斯特林机热头（2）、腔体（3）和遮光板（8），所述遮光板（8）固定在腔体（3）的入口端（7），所述斯特林机热头（2）位于腔体（3）内，该斯特林机热头（2）和斯特林发动机（1）连接；其特征是：还包括吸热缓冲装置（4），所述吸热缓冲装置（4）包括多孔材料块（5）、气流增压装置（6）和外壳，所述多孔材料块（5）和气流增压装置（6）均位于外壳内，所述斯特林机热头（2）和吸热缓冲装置（4）均位于反射光（L）的焦平面后的位置，所述吸热缓冲装置（4）位于斯特林机热头（2）的下方，所述气流增压装置（6）位于多孔材料块（5）的正下方；所述外壳具有气密性以避免在增压时从侧方漏气；所述多孔材料块（5）为模块化结构，以便于更换。

2.根据权利要求1所述的减少热应力冲击的碟式太阳能吸热系统，其特征是：所述多孔材料块（5）采用氧化物陶瓷材料。

3.一种如权利要求1~2任一项所述的减少热应力冲击的碟式太阳能吸热系统的方法，其特征是：当太阳辐射低于斯特林发动机（1）正常运行所需值的时候，碟式跟踪系统采用偏移跟踪模式，即把反射光（L）汇聚到吸热缓冲装置（4）的多孔材料块（5）上；多孔材料块（5）采用耐高温材料，为避免局部光强太大造成烧毁的情况，多孔材料块（5）放置于反射光（L）的焦平面后，使得光斑扩大到适合的面积；当太阳光照射在多孔材料块（5）上的时候，多孔材料块（5）的温度升高，附近的空气被加热升温，并自然对流至斯特林机热头（2）附近，以提高斯特林机热头（2）的温度。

4.根据权利要求3所述的减少热应力冲击的碟式太阳能吸热系统的方法，其特征在于：当太阳辐射满足斯特林发动机（1）运行条件并持续一定时间后，碟式跟踪系统采用运行跟踪模式，即把反射光（L）汇聚到斯特林机热头（2）上，使得斯特林发动机（1）正常运行发电。

5.根据权利要求3所述的减少热应力冲击的碟式太阳能吸热系统的方法，其特征在于：在多云天气，辐射值变化的时候，碟式跟踪系统从运行跟踪模式切换到偏移跟踪模式，即把光斑从斯特林机热头（2）转移到多孔材料块（5）。

6.根据权利要求3所述的减少热应力冲击的碟式太阳能吸热系统的方法，其特征在于：多孔材料块（5）的下方设置有气流增压装置（6）；当多孔材料块（5）的温度较高时，即将达到最高允许温度的时候，采用增压使得多孔材料块（5）内的气体强制对流，以降低多孔材料块（5）上的温度，避免烧毁；当辐射较低时，多孔材料块（5）在其允许温度范围内，则不用增压，任其自然对流即可。

7.根据权利要求3所述的减少热应力冲击的碟式太阳能吸热系统的方法，其特征在于：所述多孔材料块（5）的温度采用热电偶或红外相机确定。