[實用新型]基于斯特林熱機的光氣互補式吸熱器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201822269962.3
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN209430309U
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范繼美
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州溫斯特新能源科技有限公司
• 主分類號: F02G1/055
• 分類號: F02G1/055;F03G6/06
• 代理公司: 杭州仁杰專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33297
• 代理人: 鄭新軍

本實用新型涉及斯特林熱機技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于斯特林熱機的光氣互補式吸熱器，包括吸熱器外殼，吸熱器外殼的頂部設(shè)有透光口，吸熱器外殼內(nèi)設(shè)有集熱罩，集熱罩呈碗狀結(jié)構(gòu)，集熱罩的開口端朝向透光口；集熱罩由若干導(dǎo)熱管排布而成，相鄰兩根導(dǎo)熱管之間形成導(dǎo)流間隙，每根導(dǎo)熱管的下端彎折延伸形成內(nèi)導(dǎo)熱支管，每根導(dǎo)熱管的上端彎折延伸形成外導(dǎo)熱支管，吸熱器外殼的底部設(shè)有外集熱管、內(nèi)集熱管；集熱罩的底部設(shè)有環(huán)狀的布氣管，布氣管的上側(cè)設(shè)有燃氣噴嘴，布氣管的一端連接有燃氣管，透光口處設(shè)有透光板。本實用新型整體節(jié)奏緊湊、穩(wěn)定性好，既可以吸收太陽光的熱量，又能利用燃氣燃燒的熱能，環(huán)境適應(yīng)能力強，不受天氣影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及斯特林熱機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于斯特林熱機的光氣互補式吸熱器。

背景技術(shù)

斯特林發(fā)動機是通過氣缸內(nèi)工作介質(zhì)(氫氣或氦氣)經(jīng)過冷卻、壓縮、吸熱、膨脹為一個周期的循環(huán)來輸出動力，因此又被稱為也叫斯特林熱機。斯特林發(fā)動機是一種外燃發(fā)動機，其有效效率一般介于汽油機與柴油機之間。通過外部人員對斯特林發(fā)動機的熱端進行加熱，使得氣缸內(nèi)的介質(zhì)吸熱、膨脹、冷卻、壓縮循環(huán)，將熱能轉(zhuǎn)化為機械能，因此斯特林發(fā)動機在新能源發(fā)電以及軍工方面具有廣泛的應(yīng)用。例如現(xiàn)在的一種斯特林太陽能發(fā)電機，即通過斯特林熱機將太陽光的熱能轉(zhuǎn)化為機械能輸出，通過機械能帶動發(fā)電機組工作、發(fā)電；太陽能斯特林發(fā)電機系統(tǒng)中，為了最大限度的吸收太陽光的熱能，通常會設(shè)置一個吸熱器(也叫集熱器)，通過吸熱器吸收聚集后的太陽光的熱能，從而確保提高斯特林熱機熱端的供熱。然而常規(guī)的斯特林太陽能發(fā)電機，其工作時間、工作狀態(tài)受太陽光影響較大，陰雨天氣以及夜間均無法用于發(fā)電，太陽能發(fā)電機利用率低。

實用新型內(nèi)容

本實用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的斯特林太陽能發(fā)電機存在的上述問題，提供了一種基于斯特林熱機的光氣互補式吸熱器，該種吸熱器在晴天能吸收太陽光的熱能為斯特林熱機的熱端加熱，夜間或陰雨天氣能利用燃氣對斯特林熱機的熱端進行供熱，從而確保斯特林發(fā)電機組能夠持續(xù)工作、發(fā)電，不受天氣狀況的限制。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種基于斯特林熱機的光氣互補式吸熱器，包括吸熱器外殼，吸熱器外殼的頂部設(shè)有透光口，所述吸熱器外殼內(nèi)設(shè)有集熱罩，所述的集熱罩呈碗狀結(jié)構(gòu)，集熱罩的開口端朝向透光口；所述集熱罩由若干導(dǎo)熱管排布而成，相鄰兩根導(dǎo)熱管之間形成導(dǎo)流間隙，每根導(dǎo)熱管的下端彎折延伸形成內(nèi)導(dǎo)熱支管，每根導(dǎo)熱管的上端彎折延伸形成外導(dǎo)熱支管，所述吸熱器外殼的底部設(shè)有外集熱管、內(nèi)集熱管，外導(dǎo)熱支管與外集熱管連接，內(nèi)導(dǎo)熱支管與內(nèi)集熱管連接，外集熱管、內(nèi)集熱管上均設(shè)有伸出吸熱器外殼外部的導(dǎo)流管；所述集熱罩的底部設(shè)有環(huán)狀的布氣管，布氣管的上側(cè)設(shè)有朝向集熱罩底部的燃氣噴嘴，布氣管的一端連接有燃氣管，所述吸熱器外殼的外側(cè)設(shè)有排氣管；所述透光口處設(shè)有透光板。

外集熱管、內(nèi)集熱管上的導(dǎo)流管分別與斯特林熱機內(nèi)的缸體的熱端、冷端連接，導(dǎo)熱管內(nèi)填充有氣體導(dǎo)熱工質(zhì)，例如氫氣、氮氣或其他惰性氣體：在有陽光的情況下，太陽光通過外部鍋狀的反光杯聚光后從透光口處射到集熱罩上，從而對導(dǎo)熱管進行加熱，加熱管內(nèi)的氣體導(dǎo)熱工質(zhì)吸熱后會對斯特林熱機內(nèi)缸體的熱端加熱，通過氣體膨脹以推動斯特林熱機缸體內(nèi)的活塞往復(fù)運動，輸出機械能，機械能帶動發(fā)電機組發(fā)電；在夜間或者陽光不足的情況下，燃氣管內(nèi)供入燃氣，燃氣從燃氣噴嘴處噴出并點火，從而對集熱罩(每根導(dǎo)熱管的周圍)的底部進行火焰加熱，每根導(dǎo)熱管吸熱對氣體介質(zhì)進行加熱并匯流到外集熱管、內(nèi)集熱管中，可以根據(jù)需要設(shè)置多組外集熱管、內(nèi)集熱管，同時將導(dǎo)熱管也分成多組，分別與對應(yīng)的外集熱管、內(nèi)集熱管連接，每一處導(dǎo)熱管分別對應(yīng)一個斯特林熱機，這樣整個吸熱器能驅(qū)動斯特林熱機組工作。該種吸熱器結(jié)構(gòu)緊湊，性能穩(wěn)定，受環(huán)境限制小，能通過光氣互補，保持斯特林熱機持續(xù)對外輸出機械能進行發(fā)電；透光板能減小吸熱器外殼內(nèi)的熱能損失。