专利名称：一种利用斯特林发动机抽水蓄能的太阳能发电系统的制作方法
一种利用斯特林发动机抽水蓄能的太阳能发电系统
技术领域：
本发明涉及到一种新型的利用斯特林发动机抽水蓄能的太阳能发电系统。背景技术：
随着传统的不可再生资源的枯竭，以及常规能源对环境造成的污染和破坏，人类不得不面临一个新的危机。进入新世纪后，可再生能源的利用成为人类关注的焦点。这其中，太阳能由于具有取之不尽，用之不竭，无污染，无排放，成本低廉而备受人们关注。但由于传统的光伏发电方式由于成本高，效率低而难于大规模使用。并且在同一地点阳光照射时间的不连续性和能量存储等技术问题，使得如200410006860. 2所述的发电装置不能连续使用。而如02134734. 4所述的发电装置由于在产生蒸汽过程中要吸收大量的热而使得效率不高。本发明的目的是设计一种价格低廉，效率高，可连续使用，可分布使用，也可集中使用，并易于形成规模的太阳能发电系统。
发明内容本发明所设计的利用斯特林发动机抽水蓄能的太阳能发电系统，包括一个或多个定日镜，用于跟踪太阳位置，并将入射的太阳光线聚焦；一个或多个集热器，用于将聚焦后的太阳光转换为热能；传热介质，用于传递热量固体或是临时存储并可循环使用的气体或液体；一个或多个斯特林发动机，用于将传热介质的热能转换为机械能；一个或多个高位储水器，用于储水；一个或多个低位储水器，用于储水，所述低位储水器是指海拔高度相对于所述高位储水器低的储水器；一个或多个水泵，由与之相连的斯特林发动机驱动，将低位储水器中的水送至高位储水器；一个或多个水轮发电机，由高位储水器中的水在重力作用下流向低位储水器时驱动，发电；第一循环系统，连接于所述的低位储水器，水泵，高位储水器和水轮发电机之间，通过所述水泵将所述低位储水器中的水输送到所述高位储水器，之后在重力作用下将所述高位储水器中的水输送到所述水轮发电机中，推动所述水轮发电机发电，之后将水送入所述低位储水器。上述的利用斯特林发动机抽水蓄能的太阳能发电系统中所述高位储水器和所述低位储水器可以使人工建造的蓄水池或是天然的江、河、湖、海或地下水。上述的利用斯特林发动机抽水蓄能的太阳能发电系统中所述集热器可以直接加热或通过热循环系统间接加热所述斯特林发动机。当所述的集热器通过热循环系统间接加热所述斯特林发动机时，所述集热器包括一个第二循环系统，所述第二循环系统连接于所述集热器，斯特林发动机之间，将集热器中吸热后的高温所述传热介质输送至斯特林发动机，并将经过斯特林发动机冷却后的传热介质送回集热器。上述的利用斯特林发动机抽水蓄能的太阳能发电系统中所述定日镜包括一个或多个反射式聚光镜；一个或多个定向器，为一电动或液压控制的执行器，能根据太阳位置调整聚光镜的朝向和角度，以确保太阳光的聚焦。
上述的利用斯特林发动机抽水蓄能的太阳能发电系统中所述斯特林发动机同所述水泵直接或间接地相连，由所述斯特林发动机驱动所述水泵由所述的低位储水器向所述的高位储水器送水。上述的利用斯特林发动机抽水蓄能的太阳能发电系统中所述第二循环系统包括由金属材料或其它材料制成的单层或多层或真空隔热管网，以及一个或多个与所述隔热管网连通的循环泵及阀门。上述的利用斯特林发动机抽水蓄能的太阳能发电系统中所述第一循环系统包括由金属材料或其它材料制成的输水管网，以及一个或多个与所述管网连通的循环泵及阀门。
图1是本发明的结构2是本发明第二循环系统的结构图
具体实施方式以下将结合附图，详细介绍本系统的实施实例及工作过程。如图1所示，定日镜1追踪太阳位置，并将入射的太阳光聚焦后加热集热器2，并加热传热介质，之后由传热介质将热能传递到斯特林发动机3。斯特林发动机3将传热介质的热能转换为机械能驱动水泵5将低位储水器4中的水送入高位储水器6。在重力的作用下，高位储水器6中的水经水轮发电机7流回低位储水器4。这个过程称为第一循环，如图 1中右边虚线框所示。在水流经水轮发电机7时将推动水轮发电机7发电。在日照条件下，水泵5不断地将水送入高位储水器6，这部分水不仅能满足当前发电的要求，并且为非日照条件下的用水进行储备；在非日照条件下，则由高位储水器6中的储备水推动水轮发电机7进行发电；在下一次日照来临后，进入下一次抽水，储水，发电循环。因此，该系统可以实现全天候连续发电运行。在实施过程中，也可采用如图2虚线框所示的第二循环系统加热斯特林发动机。 在该循环系统中，传热介质为气体或液体。工作时，定日镜通1过加热集热器2，集热器2将热量转换为传热介质中的热量，吸热后的高温传热介质输送到斯特林发动机3，并将经过斯特林发动机3冷却后的传热介质送回集热器2后进入下一次循环。第二循环系统包括由金属材料或其它材料制成的单层，多层或真空隔热管网，以减少循环过程中的热损失。循环回路可并行走线。综上，该太阳能发电系统具有价格低廉，效率高，可连续使用，可分布使用，也可集中使用，并易于形成规模的特点。
权利要求
1.一种利用斯特林发动机抽水蓄能的太阳能发电系统，其特征在于其包括一个或多个定日镜，用于将太阳光聚焦；传热介质，用于传热的固体或临时存储热能并可循环使用的气体或液体；一个或多个集热器，用于将太阳光聚焦产生的热能转变为所述传热介质的热能；一个或多个斯特林发动机，用于将传热介质的热能转换为机械能；
2.按照权利要求1所述的利用斯特林发动机抽水蓄能的太阳能发电系统，其特征是 还包括一个或多个高位储水器，用于存储水；一个或多个低位储水器，海拔高度较所述高位储水器低，用于存储水；一个或多个水泵，由所述的斯特林发动机驱动，将所述低位储水器中的水送向高位储水器中；一个或多个水轮发电机，由自所述高位储水器流向所述低位储水器的水驱动，将水的能量转化为电能。第一循环系统，连接于所述的低位储水器，水泵，高位储水器和水轮发电机之间，通过所述水泵将所述低位储水器中的水输送到所述高位储水器，之后在重力作用下将所述高位储水器中的水输送到所述水轮发电机中，推动所述水轮发电机发电，之后将水送入所述低位储水器。
3.按照权利1，2所述的利用斯特林发动机抽水蓄能的太阳能发电系统，其特征是所述高位储水器和所述低位储水器可是人工建造的蓄水池或是天然的江、河、湖、海或地下水。
4.按照权利要求1所述的利用斯特林发动机抽水蓄能的太阳能发电系统，其特征是 所述集热器可以直接加热或通过热循环系统间接加热所述斯特林发动机。
5.按照权利要求4所述的热循环系统，其特征是包括第二循环系统，连接于所述集热器，斯特林发动机之间，将所述集热器加热后的高温所述传热介质输送至所述斯特林发动机，并将经过所述斯特林发动机冷却后的所述传热介质送回集热器。
6.按照权利要求1所述的利用斯特林发动机抽水蓄能的太阳能发电系统，其特征是 所述定日镜包括一个或多个反射式聚光镜；一个或多个定向器，为一电动或液压控制的执行器，能根据太阳位置调整所述聚光镜的朝向和角度，以确保太阳光的聚焦。
全文摘要
本发明涉及一种利用斯特林发动机抽水蓄能的太阳能发电系统。本发明的特点是采用一个或多个定日镜将聚焦后的太阳光照射到一个或多个集热器上，通过集热器直接或间接地加热一个或多个斯特林发动机，使其将热能转换为机械能并驱动与之相连的水泵，水泵将水从低位储水器送向高位储水器。在重力的作用下，高位储水器中的水流经水轮发电机并带动水轮发电机发电后回到低位储水器，之后进入下一次发电循环。通过高位储水器中的储备水可实现连续发电。本发明具有价格低廉，效率高，可连续使用，可分布使用，也可集中使用，并易于形成规模的特点。
文档编号F03G6/06GK102410162SQ20101029092
公开日2012年4月11日 申请日期2010年9月20日 优先权日2010年9月20日
发明者朱楷 申请人:朱楷