线性菲涅尔太阳能温差发电的制造方法
【专利摘要】一种线性菲涅尔太阳能温差发电机，包括中心支架、两侧支架、菲涅尔反射镜、程控开关式温差发动机、发电机。其特征是：所述的程控开关式温差发动机安装在中心支架上，所述的程控开关式温差发动机的加热器安置在中心支架和两侧支架之间，与地面平行；所述的程控开关式温差发动机的冷却器安置在加热器的上方，与加热器平行。程控开关式温差发动机的加热器面向反射镜的一面可安装光伏电池，其它部分涂装有隔热材料。本发明提出了一种采用线性菲涅尔反射镜聚光的太阳能温差发电装置，有望大幅度降低太阳能发电成本，促进太阳能发电的普及。
【专利说明】线性菲涅尔太阳能温差发电机
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能发电的【技术领域】，特别是涉及一种太阳能温差发动机(参见专利申请号201410060776.2)，也涉及一种程控开关式温差发动机(参见专利申请号201410058639.5)。
【背景技术】
[0002]太阳能发电最常见的是光伏发电、光热发电、斯特林发动机发电，斯特林发动机已经获得了最高的太阳能转换效率，但价格昂贵不能普及。
[0003]在2014年2月24日，一种太阳能温差发电机(参见专利申请号201410060776.2)被提出，这种发电机采用槽式聚光，利用程控开关式温差发动机产生动力进而带动发电机生产电力输出，有望达到太阳能转换效率的新高度以及电力生产成本的最低价。但在该发明中，作为聚光焦点处是移动的，处于不确定的位置，对于依靠机电方式的光热发电来说，处于不稳定的状态对设计和应用都带来一点难度。另外，这种发电机采用槽式反射镜聚光，尽管槽式反射镜是很成熟的应用，但是价格仍然较高，这对于降低太阳能发电成本的仍然有一定的影响。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明提出了一种线性菲涅尔太阳能温差发电机，该方案通过线性菲涅尔反射镜聚焦太阳光能，使其在焦点出产生高温，为程控开关式温差发动机的加热器加热，程控开关式温差发动机利用聚光焦点处的高温和常温空气之间的温差产生动力，进而带动发电机产生电力输出。在本方案中，处于中心地位的温差发动机处于固定不动的状态，这样运行将更安全可靠；使用线性菲涅尔反射镜，比槽式反射镜的价格更低，有利于降低太阳能发电的成本。
[0005]本发明的技术方案是:一种线性菲涅尔太阳能温差发电机，包括中心支架、两侧支架、线性菲涅尔反射镜、程控开关式温差发动机、发电机。所述的程控开关式温差发动机安装在中心支架上，所述的程控开关式温差发动机的加热器安置在中心支架和两侧支架之间；所述的程控开关式温差发动机的冷却器安置在加热器的上方，与加热器平行。
[0006]所述的菲涅尔反射镜安装在地面上，聚光到所述的程控开关式温差发动机的加热器上。
[0007]所述的程控开关式温差发动机的冷却器可安装翅片以帮助散热，翅片设计为迎光面面积最小。
[0008]所述的程控开关式温差发动机的加热器面向反射镜的一面可安装光伏电池，其它部分涂装有隔热材料。
[0009]所述的程控开关式温差发动机的冷却器可进行封闭，以便采用液体冷却剂或气体冷却剂进行冷却。
[0010]所述的菲涅尔反射镜有两组，分布在中心支柱和左右两侧支柱之间；但也可以只在一侧安装菲涅尔反射镜。
[0011]所述的发电机可采用交流发电机，也可采用直流发电机。
[0012]所述的加热器和冷却器，可以由多个单管组成。
[0013]本发明的有益效果
[0014]本发明提出的这种新型太阳能发电装置，最关键的部件程控开关式温差发动机处于固定不动的状态，可使工作更稳定，运行更可靠，设计和制造的难度也更低；本装置利用线性菲涅尔反射镜聚集太阳能，线性菲尼尔反射镜的成本比槽式反射镜更低，可降低太阳能发电成本；本方案可在聚光焦点处迎光面安装聚光光伏电池，采用光伏光热同时进行的方式发电，以期在单位占地面积里发出更多电力，进一步降低太阳能发电的单位成本，以便于太阳能发电的普及。本发明可为经济发展提供清洁廉价的电力，减少煤电的份额，对节能减排、保护环境将作出贡献，为绿色工业文明的发展提供坚实的基础。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为该太阳能温差发电装置示意图的俯视图；
[0016]图2为该太阳能温差发电装置示意图的侧视图；
[0017]图3为图1中的加热器和散热器的结构示意图；
[0018]图中1.程控开关式温差发动机缸体、2.线性菲涅尔反射镜、3.右侧支架、4、程控开关式温差发动机的加热器、5.发电机、6.程控开关式温差发动机的的冷却器、7.左侧支架、8.中心支架、9、光伏电池、10.绝缘材料、11.散热翅片。
[0019]实施方式
[0020]实施例一:参见图1-图3，一种线性菲涅尔太阳能温差发电机，包括中心支架、两侧支架、线性菲涅尔反射镜、程控开关式温差发动机、发电机。所述的程控开关式温差发动机安装在中心支架上，所述的程控开关式温差发动机的加热器安置在中心支架和两侧支架之间；所述的程控开关式温差发动机的冷却器安置在加热器的上方，与加热器平行。
[0021]所述的菲涅尔反射镜安装在地面上，聚光到所述的程控开关式温差发动机的加热器上。
[0022]所述的程控开关式温差发动机的冷却器可安装翅片以帮助散热，翅片设计为迎光面面积最小。
[0023]所述的程控开关式温差发动机的加热器面向反射镜的一面可安装光伏电池，其它部分涂装有隔热材料。
[0024]所述的程控开关式温差发动机的冷却器可进行封闭，以便采用液体冷却剂或气体冷却剂进行冷却。
[0025]所述的菲涅尔反射镜有两组，分布在中心支柱和左右两侧支柱之间；但也可以只在一侧安装菲涅尔反射镜。
[0026]所述的发电机可采用交流发电机，也可采用直流发电机。
[0027]所述的加热器和冷却器，可以由多个单管组成。
[0028]本发明也是程控开关式温差发动机的一项应用，该方案以线性菲涅尔反射镜聚集太阳能，用于加热程控开关式温差发动机的加热器(以下简称加热器)，而程控开关式温差发动机的冷却器(以下简称冷却器)则以常温空气对其进行冷却，使加热器和冷却器之间产生较大的温差。由于加热器和冷却器的温度不同，因此气体压强也不同，加热器中的气体压强更大，与冷却器内的空气有一个气压差。而程控开关式温差发动机则利用气动马达将气压差转化为动力，再带动发电机产生电力输出。
[0029]对冷却器的冷却一般由空气完成。也可以根据实际需要，把冷却器封闭在管道里，然后让某种低温液体或气体流过管道，对冷却器进行降温，以此方法可以提高温差发动机的效率，但成本也更高。
[0030]菲涅尔反射镜可根据需要安装一组或两组，两组菲涅尔反射镜性价比显然更高。下面以安装有两个菲尼尔反射镜的菲尼尔太阳能发电装置为例，该太阳能发电装置的工作过程:
[0031]当具有两个菲涅尔反射镜时，程控开关式温差发动机处在两个菲涅尔反射镜的中间位置，而程控开关式温差发动机的开关式热交换装置组合的数量则需要2的倍数个，亦即可以是2组、4组、6组等等，一边一半平均分布在两个菲涅尔反射镜中，轮流工作。在实际使用中，更多的热交换装置组合数量意味着每组有更多的时间实现更充分的热交换，以提高整体效率。
[0032]提高加热效率的第二条路径是增加加热器和冷却器的表面积，因此可以把加热器和冷却器设计成由多个更细的管路组成。
[0033]加热器面对反射镜的那一面，可以安装光伏电池，这样就进行了两次太阳能发电:一次是光伏发电，一次是光热发电，光能利用效率更高；这样的组合只需要很少量的光伏电池，成本很低；同时在这样的组合中，光伏电池可以起到把热能均匀分布到加热器上的作用，而加热器则可以把光伏电池上积聚的热量带走，降低光伏电池的温度，提高光伏电池的使用寿命，这可谓是绝佳配合。
[0034]该装置使用发电机将程控开关式温差发动机的动力输出转化为电力，发电机可以是直流发电机，也可以是交流发电机。在作为分布式能源单独使用的时候，装置交流发电机也许更加实用，这样各种电器可直接接入。当作为大型太阳能发电站集群使用时，装置直流发电机则可直接使用应用于光伏的各种电力传送设备，如逆变器等等，不需要额外开发新设备。
【权利要求】
1.一种线性菲涅尔太阳能温差发电机，包括中心支架、两侧支架、菲涅尔反射镜、程控开关式温差发动机、发电机。其特征是:所述的程控开关式温差发动机安装在中心支架上，所述的程控开关式温差发动机的加热器安置在中心支架和两侧支架之间，与地面平行；所述的程控开关式温差发动机的冷却器安置在加热器的上方，与加热器平行。
2.根据权利要求1所述的线性菲涅尔太阳能温差发电机，其特征是:所述的程控开关式温差发动机的冷却器可安装翅片以帮助散热，翅片设计为迎光面面积最小。
3.根据权利要求1所述的线性菲涅尔太阳能温差发电机，其特征是:所述的程控开关式温差发动机的冷却器可进行封闭，以便采用液体冷却剂或气体冷却剂进行冷却。
4.根据权利要求1所述的线性菲涅尔太阳能温差发电机，其特征是:所述的发电机可采用交流发电机，也可采用直流发电机。
5.根据权利要求1所述的线性菲涅尔太阳能温差发电机，其特征是:所述的菲涅尔反射镜安装在地面上，聚光到所述的程控开关式温差发动机的加热器上。
6.根据权利要求5所述的线性菲涅尔太阳能温差发电机，其特征是:所述的程控开关式温差发动机的加热器面向反射镜的一面可安装光伏电池。
7.根据权利要求5所述的线性菲涅尔太阳能温差发电机，其特征是:所述的菲涅尔反射镜有两组，分布在中心支柱和左右两侧支柱之间；但也可以只在一侧安装菲涅尔反射镜。
8.根据权利要求5所述的线性菲涅尔太阳能温差发电机，其特征是:所述的程控开关式温差发动机的加热器没有面向反射镜的部分涂装有隔热材料。
【文档编号】F03G6/06GK104500356SQ201410679560
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】虞一扬 申请人:上海领势新能源科技有限公司, 虞一扬