[實用新型]旋轉式三行程太陽能熱動力機

無效

• 申請號: 200920075069.5
• 申請日: 2009-07-22
• 公開（公告）號: CN201666233U
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 柳洪權
• 申請（專利權）人: 柳洪權
• 主分類號: F03G6/06
• 分類號: F03G6/06;F01K25/00;F01C1/344
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域：

本實用新型涉及一種將太陽熱能轉化為機械能及電能的旋轉式三行程太陽能熱動力機。

背景技術：

由于化石能源資源的有限性及其利用過程產生環境污染的嚴重性，用潔凈、取之不盡、免費獲得的太陽熱能取代資源有限、污染環境的化石能源。對人類可持續發展和地球的生態環境保護都有重要意義。低成本、有效的太陽熱能轉換是未來對清潔、充足的能源需求的重要解決方案。目前，公知的太陽能利用技術主要是光伏電池和太陽能熱電。光伏電池因制造耗能大，價格昂貴，轉換效率低而使應用受限制。現有的太陽能熱電是槽式、塔式和碟式系統等不同方式聚光集熱形式，來聚集太陽熱能。熱電轉換部分基本組成與常規化石燃料發電方式相同，均應用常規汽輪機組進行水蒸汽朗肯循環或低沸點工質蒸汽朗肯循環技術帶動發電機發電。碟式斯特林效率比其他方式稍高，但造價更昂貴。目前只有槽式線聚焦系統實現了商業化，其他都處在實驗示范階段。都存在熱電轉換效率低、系統熱損耗大、定日聚光控制系統復雜、設備規模龐大、設備造價昂貴投資成本高等問題。

實用新型內容：

為了解決目前太陽能熱動力及發電的熱能轉換效率低、系統熱損耗大、定日控制系統復雜、設備規模龐大、設備造價昂貴的一系列技術問題。本實用新型提供一種廉價、簡單、環保、高效的太陽能熱動力機及發電系統。

所述旋轉式三行程太陽能熱動力機及發電系統是由太陽能集熱器加熱導熱油。當集熱器內導熱油溫度升高到設定溫度值時，由循環油泵把集熱器中已加熱升溫的導熱油輸入儲熱缸內。同時也是把儲熱缸內低溫的導熱油輸入太陽能集熱器內。將設置在儲熱缸導熱油中的熱動力機汽缸加熱升溫到運行要求溫度。在密閉連接于汽缸的注液熱管腔和可變容積汽缸腔內，由注液電磁閥直接注入液態低沸點工質，發生汽化爆炸并形成高壓蒸汽，驅動滑片及轉子軸的轉動作功，汽缸體的高溫使汽化工質在缸內繼續膨脹，并同時進行排汽。排汽后的高溫汽態工質再回熱給導熱油后，進入封閉冷凝系統冷凝回液態循環使用。

本實用新型旋轉式三行程太陽能熱動力機是以缸內直接工質注液，汽化爆炸膨脹作功、排汽冷凝的三個行程方式連續工作的熱機系統，利用高溫密封腔內低沸點液體相變汽化爆炸原理。通過熱功轉換而產生動力輸出及帶動發電機發電。高溫密封腔內低沸點液體相變汽化爆炸實際上也是一種能量釋放形式。目前為止還未有作為能量釋放及膨脹作功利用層面的技術應用。

本實用新型以潔凈、取之不盡、免費獲得的太陽能為第一應用選擇。采用常溫常壓下的液態低沸點物質如正戊烷或異戊烷等作為工質。在成本較低的普通熱管式真空玻璃管集熱器能達到的最高集熱溫度范圍內，就能產生高壓蒸汽。由此，可達成分散式、小型化、大范圍的太陽熱能利用。

本系統也可以利用其它如地熱、工業余熱、發動機余熱等中低溫熱能，或使用燃料燃燒加熱熱動力機儲熱缸。根據熱源的不同，而選擇與熱源溫度相適應的不同沸點的循環工質。只要儲熱缸溫度高于循環工質沸點，設備即可運行做功。以滿足更廣泛領域的有效熱能轉化。

為實現上述目的，本實用新型所解決的太陽能熱能轉換及發電系統的技術問題所采用的技術方案：一種廉價、簡單、環保、有效的旋轉式三行程太陽能熱動力機系統，包括：1，太陽能集熱導熱油封閉循環回路2，全封閉太陽能熱動力機系統3，全封閉低沸點工質循環回路。

1，所述太陽能集熱導熱油封閉循環回路：由熱管式真空玻璃集熱器、導熱油、循環油泵、儲熱缸、熱管回熱器、導熱油輸送管道組成。

所述太陽能集熱導熱油封閉循環回路，其特征在于太陽能集熱器系統采用成本較低的常規熱管式真空玻璃集熱器集熱，無需復雜定日控制系統。所述熱管的冷凝段插入導熱油流道內，熱管蒸發段設在真空玻璃管中。導熱油流道兩端分別設高溫導熱油出口與低溫導熱油入口。太陽能集熱器中的導熱油流道內高溫導熱油出口處設有導熱油溫度傳感器，當導熱油溫度上升到設定的符合太陽能熱動力機系統運行要求的溫度值時，控制所述循環油泵的開啟運行。當導熱油溫度下降到設定的系統停止要求的溫度值時，控制所述循環油泵的停止運行。