[发明专利]太阳能热致磁转变磁力发电方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能热致磁转变磁力发电装置及方法，具体涉及一种利用太阳能等热源加热磁性材料，使其在居里温度点发生磁性转变，从而与固定永磁磁力耦合系统发生受力分布变化，产生机械转动扭矩，带动发电机发电的技术。

背景技术

随着化石能源的日益枯竭，可再生能源的开发利用受到了越来越多的关注。太阳能作为一种储量巨大，分布广泛，清洁安全的新能源，在世界范围内引起了广泛的重视。目前太阳能发电主要有太阳能光伏发电和太阳能光热发电两种模式。其中太阳能光伏利用技术已经日益成熟并获得广泛应用。但是光伏发电仍存在硅材生产高能耗、高污染、发电成本较高等问题。太阳能光热发电技术包含槽式、塔式、碟式等模式，是利用光学系统聚集太阳辐射能，用以加热真空集热管中的导热油或熔融盐等工质，通过热交换产生蒸汽，驱动汽轮机发电。与光伏发电相比，光热发电具有效率高、结构紧凑、成本低等优点，但光热发电技术也存在热交换过程能量损失严重、汽轮机等系统装置结构复杂等缺点。所以探索其他太阳能光热利用技术仍然具有重要意义。

公告号CN 2419739Y公开了一种热磁发动机。其存在的问题是该热磁发动机使用明火作为热源，燃料为石油液化气等频临枯竭的化石能源，燃烧尾气排放及安全性等问题都亟待进一步妥善解决。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足提供一种太阳能热致磁转变磁力发电方法。

本发明的又一目的在于避免现有技术的不足提供一种太阳能热致磁转变磁力发电装置。

本发电装置结构简单紧凑，运行中无需热媒介质等，成本低廉，即可多台并联于电厂发电，又可单机为偏远山区小规模用户独立供电。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种太阳能热致磁转变磁力发电方法，其主要特点在于步骤为：

（1）将数条软磁铁芯设于磁力驱动转盘的圆周，固定永磁磁轭设于其中一个或不相邻的软磁铁芯的两端，与分布在转盘圆周上的软磁铁芯耦合；

（2）热源加热被耦合的软磁铁芯，使其超过居里温度；

（3）分布在转盘圆周上的被热源加热超过居里温度的软磁铁芯与固定永磁磁轭解耦后非平衡磁作用力使软磁铁芯移出热源，软磁铁芯温度自发降低或经过强制冷却，温度低于居里温度发生铁磁性回复，随磁力驱动转盘转动而循环；

（4）非平衡磁作用力驱动转盘绕传动轴转动，产生转动扭矩并输出给传动轴。

所述的太阳能热致磁转变磁力发电方法，还包括有步骤为：

（5）磁力驱动转盘产生的转动扭矩经由传动轴和增速箱输出给发电机，驱动发电机发电。

所述的太阳能热致磁转变磁力发电方法，还包括有步骤为：

步骤（2）所述的热源为高能光束；所述的高能光束为太阳能聚集光束，使铁磁性材料发生磁性转变产生非平衡磁作用力。

所述的太阳能热致磁转变磁力发电方法，还包括有步骤为：

步骤（2）所述的高能光束的聚光包括菲尼尔透射聚光或碟式反射聚光。

所述的太阳能热致磁转变磁力发电方法，还包括有步骤为：

步骤（2）所述的热源为收集锅炉尾气。

一种太阳能热致磁转变磁力发电方法，其主要特点还在于可将多个聚光及磁力耦合系统通过内齿啮合棘轮机构共联于同一个传动轴上，实现大功率动力输出及高效率发电。

一种太阳能热致磁转变磁力发电装置，包括有支撑系统，其主要特点还包括有在日光自动跟踪驱动系统上设有菲尼尔聚光透镜，太阳光线通过菲尼尔聚光透镜产生聚焦高能光束，数条软磁铁芯设于磁力驱动转盘的圆周上，固定永磁磁轭设于其中一个或不相邻的软磁铁芯的两端，磁力驱动转盘的圆心上设有传动轴，冷却装置设于磁力驱动转盘的端面上。

所述的太阳能热致磁转变磁力发电装置，还包括有所述的传动轴通过内齿啮合棘轮机构与磁力驱动转盘连接，同时还与卷簧柔性联轴器连接，卷簧柔性联轴器的输出轴与增速箱的输入轴固连，增速箱的输出轴连接发电机，发电机的电力输出线输出电能。

所述的太阳能热致磁转变磁力发电装置，所述的软磁铁芯为采用居里温度在50~900℃的软磁材料。

所述的太阳能热致磁转变磁力发电装置，所述的固定永磁磁轭为稀土永磁钕铁硼永磁材料，与分布在转盘圆周上的软磁铁芯耦合。

所述的太阳能热致磁转变磁力发电装置，所述的磁力驱动转盘的材料为铝，在铝轮毂的端面外圆处设有绝热环；在软磁铁芯的下方设有散热块。

所述的太阳能热致磁转变磁力发电装置，所述的冷却装置为风扇或冷气输出口。