[发明专利]一种固定点阵列太阳能斯特林机发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能利用，特别是采用点聚焦的太阳能镜实现太阳能采集，采用太阳能点聚焦实现太阳能的聚焦跟踪斯特林发电系统，涉及太阳能的聚焦利用。

背景技术

太阳能点聚焦利用技术主要是塔式和蝶式二种，碟式系统是采用太阳能镜聚焦于一个斯特林发电机上。并且现有的碟式斯特林发电技术的斯特林机是随着太阳镜的变化而运动，由于大的斯特林机的重量将增加斯特林机的载荷，不利于跟踪，因而现有的碟式斯特林机技术需要改进。    

塔式系统是将一个太阳能镜作为定日镜，将多个太阳能反射镜聚焦于一个斯特林发电机上的太阳能斯特林机发电系统，由于塔式太阳能采集的特征，使得其在跟踪太阳能过程部分太阳能镜的利用时间仅为4-6小时，如塔东侧的太阳能镜在上午时基本无法利用，只有到了中午或者下午后才可以利用，因而太阳能采集效率低，该技术方案可以实现高温的采集，但是通常其规模较大，不适合于小型或者家用系统。

通常斯特林发电机的发电功率仅为25KW ,而塔式系统所产生的太阳能的功率远远大于此功率，因而无法实现将斯特林机直接应用于塔式发电系统。

发明内容

本发明的目的就是提供一种固定点阵列太阳能斯特林机发电系统，采用太阳能镜采集焦点成为点的各种太阳能光学镜，在焦点的区域内设置斯特林发电机，斯特林发电机不跟随太阳能镜一起运动，在太阳能镜跟踪太阳能过程中，其焦距发生变化，因而称为变焦跟踪；跟踪控制装置控制太阳能镜在太阳光变化时将太阳光聚焦到至少一个斯特林发电机上，在每天的太阳能跟踪过程聚焦于至少一个斯特林发电机，实现太阳能的经济利用，在进行跟踪太阳的过程中，保持其焦距始终处于斯特林发电机的点的区域；斯特林发电机设置在太阳能镜周围，在太阳能镜跟踪太阳能过程中不跟随太阳能镜进行运动；在太阳能镜上设置有跟踪控制装置，太阳能镜设置在太阳能支架上，来实现的高温高效采集及利用。由于采用点聚焦的太阳能斯特林机发电系统，同时，采用变焦跟踪的技术，因而称为变焦固定点阵列太阳能斯特林机发电系统。

本发明采用至少一个或者一组太阳能镜与至少一个斯特林发电机组合构成整体的跟踪斯特林发电系统，将至少一个或者一组太阳能镜在多个斯特林发电机之间最优的聚焦，从而实现了提高现有太阳能跟踪系统的跟踪效率，降低了跟踪系统的成本，这样克服了现有塔式太阳能斯特林机发电系统太阳能采集时间低的缺点，通过设置多个斯特林发电机的技术方法，实现了对现有太阳能镜的利用时间和效率的提高，使得点聚焦的系统可以进行分布式、小型化的适合不同的规模的要求，同时也适合于大规模系统。

 

具体发明内容如下：

一种固定点阵列太阳能斯特林机发电系统，包括至少一个斯特林发电机（1）、可以采集太阳能的太阳能镜(2)、支撑太阳能镜的太阳能镜支架装置(4)、动力提供装置、动力传送装置，以及电子控制系统，其特征是：至少一个或者一组点聚焦的太阳能镜以及至少一个斯特林发电机；斯特林发电机设置在太阳能镜聚焦的点状的区域内，并设置在太阳能镜的上方或者下方，斯特林发电机设置在斯特林发电机支架上（12），太阳能镜设置在太阳能镜支架上，在太阳能镜支架或/和太阳能镜上设置有跟踪控制装置，跟踪控制装置控制太阳能镜在太阳光变化时将太阳光聚焦到至少一个斯特林发电机上，在每天的太阳能跟踪过程中聚焦于至少一个斯特林发电机上，在太阳能镜跟踪太阳能过程中斯特林发电机与太阳能镜不一起运动，斯特林发电机与地面保持相对静止，实现太阳能的跟踪聚焦利用。

多个太阳能镜或者多组太阳能镜在跟踪太阳能过程中将太阳光聚焦到至少一个斯特林发电机上，在每天的太阳能跟踪过程，至少有一个或者一组太阳能镜聚焦于至少二个斯特林发电机上，每个或者每组太阳能镜选择可以达到最高的太阳能利用效率的斯特林发电机进行聚焦。

由多个太阳能镜与多个斯特林发电机组成的太阳能斯特林机发电系统，多个太阳能镜根据太阳能采集效率进行最优的聚焦，每个太阳能镜可以根据太阳能采集效率的原则选择距离最近或者最优的斯特林发电机的原则，最优的进行聚焦选择。这这种选择可以是多个太阳能镜组成为一组太阳能镜，共同选择最优的一个斯特林发电机，实现太阳能的采集和利用。多个太阳镜中可以有太阳能镜在跟踪过程中聚焦于一个斯特林发电机，但是至少有一个或者一组聚焦于两个以上的斯特林发电机，或者根据需要聚焦于多个斯特林发电机。

所述太阳能镜支架由连接部件和至少一个转轴以及与地面或者安装部位进行连接的支撑件组成，由至少一个或者一组太阳能镜与太阳能镜支架组成太阳能采集系统，太阳能采集系统选择至少下列一种：