CN104948401A - 一种用于斯特林发动机的预热系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种用于预热设置于太阳能热聚光发电装置中的斯特林发动机的系统和方法，其中所述太阳能热聚光发电装置包含太阳能聚集器、斯特林发动机、以及第一太阳能接收单元，所述第一太阳能接收单元适于为驱动所述斯特林发动机的工作循环提供热量。太阳能热聚光发电装置进一步包含与所述斯特林发动机的发动机冷却剂和发动机油中的至少一个流体连接的第二太阳能接收单元，且所述第二太阳能接收单元向太阳能聚集器暴露以接收聚集的太阳光线来增加所述发动机冷却剂和/或发动机油中的至少一个的温度。

Description

一种用于斯特林发动机的预热系统及方法

技术领域

本发明总体涉及斯特林发动机发动之前的预热领域，目的在于减少斯特林发动机内重要部件的磨损和后续疲劳。

背景技术

斯特林发动机以及其他发动机类型被设计用于可在一定温度下，此时发动机的润滑剂、密封件和其他重要部件以最少的磨损量正常工作。发动时的温度变化和尤其是低温会显著增加这类发动机内部部件的磨损。由此优选总体上要避免发动机的冷启动，且由此存在许多用于预热斯特林发动机及其他类型发动机的解决方案。

斯特林发动机可用于许多不同环境，因为它们可在多种热源下工作。例如，它们适用于聚光太阳能热发电、燃料燃烧或者工业过程中的废热。这使得斯特林发动机可以被设置并运行于呈现环境温度变化范围较大的许多不同环境中。

斯特林发动机可将热转化为功，因此有利于使用在太阳能热聚光发电装置上。太阳能热聚光发电装置通过太阳能聚集器，例如抛物面，将太阳能聚集并导向斯特林发动机的第一太阳能接收单元。第一太阳能接收单元包含工作气体，工作气体被高度聚集的太阳光线加热并膨胀，使得斯特林发动机能够运行。安装在室外及变化的气候条件中时，用于聚光太阳能热发电装置中的斯特林发动机受制于不同的温度条件。典型地，夜晚的环境温度较冷并经常低于摄氏零度。白天运行时斯特林发动机的一些部件温度可以达到摄氏几百度。

前述的冷启动对斯特林发动机的内部件有害，尤其是，例如活塞杆密封等一些部件。活塞杆密封位于斯特林发动机内部，是利用斯特林循环的发动机中最脆弱的部件之一。

那些温度差可以对发动机造成麻烦，因为润滑剂、密封件以及其他重要部件有合适的运行温度区间并且被选择主要在运行温度下工作。因此，润滑剂以及密封件可能在某些时候运行不能令人满意，例如在某个寒冷的早晨冷启动后的第一分钟。在这种条件下的运行可能导致发动机更多的磨损和疲劳，甚至可能发生工作气体或发动机油的泄露。

通常，用于太阳能热聚光装置的斯特林发动机的预热问题通过使用电加热器或浸没式电加热器预热发动机的冷却剂来解决。电加热器的使用解决了用于太阳能热聚光装置的斯特林发动机预热的问题，但也呈现出一些缺点需要解决。例如，太阳能热聚光装置适合用于在运行时产生电力。使用电加热器预热冷却剂会消耗电力，这在发动之前造成一种状态，在其中被用作发电装置的太阳能热聚光装置不产生电却消耗电。此外，给太阳能热聚光装置增加附加部件，例如电加热器，会对太阳能热聚光装置的生产价格产生附加成本。

基于上述问题及现有的解决方案，提供不消耗电力、避免增加附加且昂贵部件的用于发动机冷却剂或斯特林发动机内其他液体的预热系统是有益的。

发明内容

由此，本发明的目的在于为斯特林发动机提供预热系统，这个预热系统消耗更少的能量，移除了附加的电加热器，并利用太阳能反射器以在启动之前预热所述斯特林发动机。

这个目的是通过用于设置在太阳能热聚光发电装置中的斯特林发动机预热系统来实现的，其中冷却剂和/或发动机油是利用来自太阳能聚集器，例如抛物面状碟，聚集的太阳光线的热量来预热的。

由此，这个目的是通过用于设置在太阳能热聚光发电装置中的斯特林发动机预热系统来实现的，其中所述太阳能热聚光发电装置包含太阳能聚集器、斯特林发动机、以及第一太阳能接收单元。所述第一太阳能接收单元适合用于为所述斯特林发动机的工作循环提供热量。太阳能热聚光发电装置进一步包含第二太阳能接收单元，所述第二太阳能接收单元与所述斯特林发动机的发动机冷却剂或发动机油中的至少一个流体连接，所述第二太阳能接收单元向太阳能聚集器暴露，用于接收聚集的太阳光线并增加所述发动机冷却剂和/或发动机油中的至少一个的温度。

通过使用冷却剂和/或发动机油来预热发动机缸体是在大多数发动机的内部分散热量的有效途径。通过提供第二太阳能接收单元并使任一或两种所述液体通过第二太阳能接收单元，同时引导聚集的太阳光线射向所述第二太阳能接收单元，或将焦点放置于所述第二太阳能接收单元上/或紧挨所述第二太阳能接收单元，液体可以在没有任何电加热器的参与下被加热。这将消除电加热器的使用，取而代之的是实施利用了可再生能源的方案。

在一个实施例中，基于本发明的系统包含多于一个太阳能接收单元是有益的。斯特林发动机由提取自例如太阳能接收单元的热量驱动。为了达到令人满意的效率同时产生足够量的功率，需要提取大量热量用于驱动斯特林发动机的工作循环。为了预热斯特林发动机，需要较少热量。因此在将第一和第二太阳能接收单元设置在同一个太阳能热聚光发电装置中是有益的。第一太阳能接收单元包含例如工作气体，并且可放置于斯特林发动机装置内，适于在运行阶段加热工作气体。第二太阳能接收单元包含发动机冷却剂和发动机油中的至少一个，其在预热阶段被加热。需要进一步了解的是发动机冷却剂和发动机油不能混合，但是在一个实施例中可将两者都预热以证明对发动机预热的有益效果。这种两者都预热可通过两个分立的第二太阳能接收单元或含有两个用于不同液体的分立回路的多功能第二太阳能接收单元来实现。

在一个实施例中，所述太阳能热聚光发电装置进一步包括操作控制器，其中所述操作控制器适于将聚集的太阳光线的对准在第一和第二太阳能接收单元之间移动。

冷启动并不是对于所有设置于太阳能热聚光发电装置的斯特林发动机都会发生的问题。例如，在某些情况下斯特林发动机的启动程序可能在环境温度足够高而可以避免冷启动时所产生的问题时才启动。在那些情况下，对斯特林发动机的发动机缸体和内部件的预热可能毫无意义，或者预热的益处可能无法补偿生产时间的损失。在这些情况下，提供控制方法，例如适于将聚集的太阳光线的对准在第一和第二太阳能接收单元之间移动，是很重要的。还应当理解，操作控制器也可以控制焦点的位置以调节每个太阳能接收单元处的功率输出和/或提供第三种状态，在所述第三种状态中焦点被引导离开斯特林发动机装置从而使系统处于非运行状态。

在一个实施例中，所述斯特林发动机包含冷却系统。

斯特林发动机，如大多数发动机一样，在运行时会产生热量，需要将热量从发动机缸体转移以维持最佳的运行温度。为了实现这个目标，冷却系统，优选地含有液体冷却剂，可设置于斯特林发动机内或紧挨斯特林发动机。

在一个实施例中，所述斯特林发动机包含油润滑系统。

斯特林发动机在某些配置中需要通过使用发动机油润滑系统来润滑内部件。这种系统在斯特林发动机和其他发动机中都是常见的。应当指出的是所述油润滑系统与其他类型发动机，例如内燃机，中的油润滑系统相似。

在一个实施例中，操作控制器设有温度阈值，且所述系统进一步包含连接于操作控制器的温度传感器。操作控制器适于移动太阳能聚集器以在温度传感器给出的温度信号表示温度处于阈值以下时将聚集的太阳光线对准第二太阳能接收器，并当信号升至阈值以上时作出响应而将聚集的太阳光线的对准改变成朝向第一太阳能接收器。

用一个或更多温度传感器控制预热过程以及预热过程的初始化提供了自动启动预热的机会，并由此也在第二步骤中提供自动启动斯特林发动机的机会。

操作控制器优选地被设置用于控制太阳能聚集形成的焦点的位置。在一个实施例中焦点可在相对第一和第二太阳能接收单元之间的不同位置移动。这使得焦点可被置于第一太阳能接收单元上、第二太阳能接收单元上、或者其两者结合之间移动。更应理解的是焦点的位置并非必须如在一个最佳的实施例中位于所述太阳能接收器上，这由此隐含了焦点可以例如与所述太阳能接收单元紧挨或在其前方，以达到在某个特定时间的最佳性能。操作控制器可以例如被设置与其他控制电子设备相关。更应理解的是焦点也可以被移动远离太阳能接收单元以将系统置成待机或电源关闭模式。

温度传感器被设置指示斯特林发动机中冷却剂和/或油系统不同部分、或与斯特林发动机紧挨的系统的部分、和/或其壳体的温度值。温度传感器可以例如适于指示在系统启动前是否需要预热或者保护系统以防止过热。过热的风险可能发生在例如太阳能的聚集度高于预期时发生。此外，传感器(或多个)可用于指示当预热过程已经产生了足够的热量而系统可以准备启动斯特林发动机了。温度传感器(或多个)可以由此控制，或作为一个参数控制，何时启动斯特林发动机。

在一个实施例中，三通阀被设置由操作控制器控制以使得在聚集的太阳光线对准第二太阳能接收单元时冷却剂无法流向发动机散热器，而在聚集的太阳光线对准第一太阳能接收单元时冷却剂可以流向所述发动机散热器。

斯特林发动机的冷却系统典型地包含散热器、与发动机的连接、以及用于散热的发动机内的通道。优选地，所述冷却系统进一步包括循环泵和恒温器，所述恒温器用于调节传递到发动机的冷却剂的量。在一个实施例中，在冷却系统中进一步包括三通阀是有益的，所述三通阀可连通或断开传统冷却系统和第二太阳能接收单元之间的流体连接。这形成了两条不同的回路，所述回路可以引导冷却剂通过斯特林发动机并由此例如造成在一个实施例中预热回路仅在预热阶段被使用。

在一个实施例中，第二太阳能接收器被设置于斯特林发动机的壳体之外并通过柔性连接件方式连接，使得所述第二太阳能接收器可折叠，以允许维修准入并减少运输时的空间。

为了提供简便的维修或保养准入，在一个实施例中将所述第二太阳能收集器设置使用柔性连接方式是有益的，这使得其相对于斯特林发动机的外壳可以折叠。这种柔性连接可以是例如耐热软管或任何可以柔性连接至壳体、壳体内管道延伸段、或者斯特林发动机的其他方式。

在一个实施例中，第二太阳能接收单元适于在温度阈值被超过且所述斯特林发动机在运行时排出所述冷却剂和发动机油中的至少一个。

在一个实施例中，包含第二太阳能接收单元的预热系统可以被用作冷却系统的额外的冷却散热器。这意味着在必要时冷却剂和/或发动机油可被排出从而降低温度，这是通过当太阳能聚集器被引导向第一太阳能接收单元的状态下将所述冷却剂或发动机油通过第二太阳能接收单元来实现的。

在一个实施例中，所述第二太阳能接收单元为一个或更多个热接收管。

第二太阳能接收单元适于将太阳能产生的热量传递至从所述斯特林发动机的冷却系统或发动机油系统循环的冷却剂或发动机油。由太阳能聚集器形成的焦点产生了大量的热，这意味着该传热面积可以小至一个或几个管。由此，在一个实施例中可能将第二太阳能接收单元构建成从所述斯特林发动机的壳体延伸的单管。由于设计的简单性以及与这种设计相关的部件的低成本，这种结构是有益的。在另一个实施例中，使用了多根管以提供暴露于焦点或紧挨焦点的更大的表面积。更应理解的是在本发明的范围内任何类型的太阳能接收单元都可被用作第二太阳能接收单元。

根据本发明的第二个方面，提供了一种用于预热设置于太阳能热聚光发电装置中的斯特林发动机的方法，其中所述太阳能热聚光发电装置包含太阳能聚集器、斯特林发动机、以及第一和第二太阳能接收单元，所述方法包含步骤：

—从温度传感器读取温度传感器的值；

—将所述温度传感器的值与预设的温度阈值对比；

—如果温度传感器的值指示温度低于预设的温度阈值，则将太阳能聚集器对准第二太阳能接收单元；

—利用太阳能聚集器加热发动机冷却剂和发动机油中的至少一个以预热所述斯特林发动机；

—或者，如果温度传感器的值指示温度高于预设的温度阈值，则将太阳能聚集器对准第一太阳能接收单元。

附图说明

本发明现通过例子并参照附图说明，其中：

图1是太阳能热聚光发电装置示意图。

图2a和2b是斯特林发动机装置示意图。

图3a是含有第二太阳能接收单元的斯特林发动机装置示意图以及在运行状态时太阳能的焦点/对准的示意。

图3b是含有第二太阳能接收单元的斯特林发动机装置示意图以及在预热状态时太阳能的焦点/对准的示意。

图4a是第二太阳能接收单元的一个实施例示意图。

图4b是第二太阳能接收单元的另一实施例示意图。

图5a是一个实施例示意图，其中第二太阳能接收单元以柔性方式附接至斯特林发动机装置的壳体且第二太阳能接收单元被折叠收起。

图5b是一个实施例示意图，其中第二太阳能接收单元以柔性方式附接至斯特林发动机装置的壳体且第二太阳能接收单元被折叠至预热位置。

图6是斯特林发动机的冷却系统内的预热系统示意图。

图7是具有控制方式的斯特林发动机的冷却系统内的预热系统示意图。

图8是斯特林发动机中的发动机油润滑系统内的预热系统示意图。

图9示出了表示预热设置于太阳能热聚光发电装置中的斯特林发动机方法的流程图。

具体实施方式

以下本发明的预热系统的不同实施例的具体说明将参照附图公开。这里的所有例子应当被视为总体说明的一部分，因此一般来说可能以任何方式结合。各种实施例和方法的各个特征可能被结合或互换，除非这种结合或互换对于整体功能是明显矛盾的。

简单说来，本发明涉及用于设置于太阳能热聚光装置中的斯特林发动机的预热系统。所述系统适用于在斯特林发动机启动之前预热冷却系统中的发动机冷却剂或油润滑系统中的发动机油。预热被使用在发动机温度低于开始启动的某个阈值时的情况下，以及为了可以减少斯特林发动机内部件磨损和后续疲劳的原因。预热系统及方法涉及预热斯特林发动机的内部件，并且由此显著区别于工作循环有关的预热，例如预热工作气体。

图1示出了太阳能热聚光装置1的侧视图，显示了太阳能热聚光装置1在部署和使用时装置通常是可见的。太阳能热聚光装置1包含太阳能反射器12、底座14、中心杆15、活动接头13、以及斯特林发动机装置11。例如在一个实施例中，太阳能聚集器12为抛物面状碟，其通过活动接头13被附接至太阳能热聚光装置1的底座14。应当理解，太阳能热聚光装置1可以为任何类型的太阳能热聚光装置12，例如多个反射镜、抛物面、或者其他适用于聚集太阳能的方式。还应当理解，斯特林发动机装置11和/或整个太阳能热聚光装置1的尺寸、功率或规模与本发明的目的没有任何特定联系。

在一个实施例中，太阳能聚集器12被设置为通过活动接头13可移动地附接并由此可以向上、向下以及侧向自由移动。这是为了使太阳能聚集器12的方向适应地球相对于太阳的运动，但也可用于将太阳能聚集器12移动至远离太阳从而将太阳能热聚光装置1设置为非运行状态。太阳能热聚光装置的底座14被设置用于将太阳能热聚光装置1固定于例如地面上。

太阳能热聚光装置1进一步包括适于接收聚集的太阳光线并从中提取热量的第一太阳能接收单元16和第二太阳能接收单元26。第一太阳能接收单元26位于斯特林发动机装置11内，在斯特林发动机壳体23内部，如图2a所示。第二太阳能接收单元16被设置在斯特林发动机装置11外部并适于利用聚集的太阳光线来预热斯特林发动机21。

在一个实施例中，太阳能聚集器12可能被用来将焦点31导向第一26和第二16太阳能接收单元，但是更应理解的是这种调节也可以通过相对于所述太阳能聚集器12移动中心杆15来实现。斯特林发动机装置11在一个优选的实施例中被设置于从太阳能聚集器12或者太阳能热聚光装置1的底座14延伸的中心杆15的一端。

图2a和2b示意了斯特林发动机装置11的一个例子。在一个实施例中，斯特林发动机装置11包含斯特林发动机21、控制电子设备22、第一太阳能接收单元26、第二太阳能接收单元16、壳体23、以及与斯特林发动机21相关的其他部件。斯特林发动机装置11进一步包含孔32，通过孔32聚集的太阳光线可以穿过所述斯特林发动机装置11的壳体23以到达第一太阳能接收单元26。

如上所述，斯特林发动机21包含在冷启动时承受加剧的磨损的内部件。这尤其适用于活塞杆密封，活塞杆密封在冷启动时会经受显著的磨损。由于拆卸斯特林发动机21的大部件以维修或更换活塞杆密封的需要，对于尤其这些部件的预热是有益的。然而，许多部件受益于预热过程。

图3a示意了设置于太阳能热聚光发电装置1中的斯特林发动机装置11在运行状态时焦点的位置，而图3b示意了同一斯特林发动机装置11在运行前的状态。所述运行前的状态是预热状态，在预热状态中焦点31被导向第二太阳能接收单元16以提供用于预热斯特林发动机21的热量。

斯特林发动机装置11被设置在太阳能接收装置1中，太阳能聚集器12将太阳能对准第一太阳能接收单元26或第二太阳能接收单元16中的一个。聚集的太阳光线的焦点31可位于所述太阳能接收单元16、26上或它们中任一的前方，取决于聚集的太阳光线产生的热量聚集度以及所需的功率输出。在一个实施例中，焦点31也可以被置于不同点，例如在非运行状态时太阳能聚集器12的对准既不指向第一太阳能聚集单元26，也不指向第二太阳能聚集单元16。

第二太阳能聚集单元16被设置在斯特林发动机装置11的壳体23外部，且与油润滑系统81和冷却系统64中的至少一个流体连接。第二太阳能接收单元16由此适于加热发动机冷却剂、发动机油、或它们两者，这进而被用于加热所述斯特林发动机21的内部件。

例如在正常运行时，太阳能聚集器12可以通过反射将太阳光线聚集至斯特林发动机装置11，第一太阳能接收单元26位于其中。第一太阳能接收单元26加热斯特林发动机21的工作气体并由此为所述斯特林发动机21的工作循环提供动力。在本发明的一个实施例中，太阳能聚集器12在将太阳能导向第一热量接收单元26之前先将太阳光线导向第二热量接收单元16，以预热斯特林发动机21的发动机冷却剂和发动机油中的至少一个。

图4a示出了一个优选的实施例，其中第二太阳能接收单元16为设置于斯特林发动机装置11壳体23外部的管。构成在预热阶段的第二太阳能接收单元16的所述管包含了应被聚集的太阳光线加热的发动机冷却剂、发动机油、或其分立的组合。

图4b示出了另一个实施例，其中扩展的第二太阳能接收单元16被设置于斯特林发动机装置11壳体23的外部。在一些气候或情况下，利用第二太阳能接收单元16的更大表面积以提取更多热量可能是有益的。这个表面积可以例如被设计成与冷却剂散热器或任何其他可将热量传递至流体的表面形式相类似的方式。

还应当指出的是与图4a和4b相对的冷却剂和/或发动机油是在冷却系统和/或油润滑系统中循环的。

图5a和5b示出了一个实施例，其中第二太阳能接收单元16以柔性方式51被附接至斯特林发动机装置11的壳体23。柔性方式51使得第二太阳能接收单元16可以向斯特林发动机装置11的壳体23折叠收起以提供例如维修情况下的简单通道或者减少运输时的空间要求。

在一个实施例中，柔性方式51可以为例如柔性软管、管子、连接件、可折叠管道、或可实现第二太阳能接收单元16在两种不同折叠状态下液体连接的任何其他方式。

图6示出了包含第二太阳能接收单元16、散热器61、和三通阀62的斯特林发动机冷却系统64的示例性图示。在一个实施例中，冷却系统64可以进一步包含例如一个或更多设置用于在冷却系统64中循环冷却剂的循环泵63。

在一个实施例中，冷却系统64被分为由三通阀62连接的两个分立的环路。所述分立的环路可能各自包含循环泵63，例如电力或机械循环泵63。第一环路为用于斯特林发动机21的传统冷却系统，其包含到斯特林发动机21内部件的流体连接65以及用于热交换的散热器61。第二环路由利用冷却系统64作为预热系统所需的附加部件构成，其包含第二太阳能接收单元16以及到斯特林发动机21的附加流体连接66。

连接所述第一和第二环路的三通阀62被设置用于提供三种不同的状态。例如，在预热过程时三通阀62可被设置为允许在斯特林发动机21的内部件、三通阀62和第二太阳能接收单元16之间循环。在这种状态时散热器61和传统冷却系统的部件可能被排除在循环路径之外。在另一状态下，其中斯特林发动机21运行时，三通阀62转而将第二太阳能接收单元16排除在循环路径之外。在第三种状态下，在斯特林发动机21运行时前述路径优选地结合在一起。在这种状态时第二太阳能接收单元16可以用作第二散热器以为冷却剂提供额外的冷却方式。

应该理解的是为达到本发明的目的，三通阀可以为任何类型的阀门，包括但不限于气动、机械、液压、或电力阀。还应该指出，在一个实施例中单通阀可以为电力控制的机械阀，而在另一实施例中为传统恒温器。

循环泵63可以例如为电力或者机械控制，通过冷却剂温度、发动机缸体温度、环境温度、或可以呈现发动机当前温度的任何其他温度来控制。

冷却剂可以通过循环泵63的方式或利用系统64、81不同部分之间的温差来循环。由此，在一个实施例中可以利用自循环。

图7示出了斯特林发动机冷却系统64的扩展示例性示意图，其进一步包含了至少一个温度传感器72，所述温度传感器72被设置用于测量发动机冷却剂温度和发动机缸体温度中的至少一个。所述至少一个温度传感器72可以例如通过电线连接到操作控制器71，所述操作控制器71控制冷却系统特征、循环泵63、以及三通阀62中的任一或全部。还应当理解的是操作控制器71可能被连接至斯特林发动机装置11的任一控制电子设备22和/或通过任何通讯方式连接，不排除无线连接。

冷却剂64和/或油润滑系统81的温度传感器72或多个传感器72可以被设置于相对于各自的系统64、81的外部或内部。这意味着系统64、81内的温度可以被监控，发动机油或冷却剂在所述系统64、81中流动或在紧挨它们的地方流动。还应当理解，温度传感器72或多个传感器72的位置不限于本发明的范围。

图8示出了一个实施例，其中第二太阳能接收单元16与油润滑系统81流体连接。油润滑系统81可被进一步用于斯特林发动机21的润滑。通过利用油润滑系统81的预热可以单独使用，也可以与利用发动机冷却剂来预热斯特林发动机21的任何其他实施例结合使用。

在一个实施例中，斯特林发动机21的发动机油被预热，而不是发动机冷却剂被预热，或作为补充发动机冷却剂被预热。发动机油润滑系统81与斯特林发动机21的重要内部件，例如曲轴、活塞杆、汽缸壁、发动机密封、以及曲柄轴，流体连接。不同类型的发动机油具有温度、润滑性、及其结合上不同的特性。这意味着斯特林发动机中发动机油的润滑特性取决于温度。此外，发动机油的预热也可以使得在减少或避免冷启动的情况下发动机油类型的使用产生更适合的运行特性。

在一个实施例中，操作控制器71可以包含当从太阳能热聚光发电装置1收集的数据，例如温度、光强度、和/或风，表明是时候启动斯特林发动机21的预热时的控制方法。在另一实施例中，操作控制器71可以改为利用外部数据，例如计量预测。此外，操作控制器71可能包含决定何时结束预热阶段进而开始启动斯特林发动机21的方法。

在一个实施例中，发动机缸体可直接被加热，而无需任何太阳能接收单元16、26的介入。这种预热可以例如发生在通过直接将太阳能聚集器对准发动机缸体并由此直接传递热量时。

在一个实施例中，可能利用预热系统中两个分立的环路，其中第一环路包含发动机冷却剂而第二环路包含发动机油。这个选项提供了对斯特林发动机21的整个内部件的预热。

图9示出了表示预热设置于太阳能热聚光发电装置中的斯特林发动机方法的流程图。第一步骤S100包含从温度传感器读取温度传感器的值。第二步骤S200将温度传感器的值与预设的温度阈值对比，并启动第三步骤S300，在第三步骤S300中决定传感器的值指示的温度是否低于预设的温度阈值。如果第三步骤S300表明温度传感器指示温度低于预设的温度阈值，预热步骤S400被激活，此步骤将太阳能聚集器对准第二太阳能接收单元进而利用太阳能聚集器加热发动机冷却剂和发动机油中的至少一个以预热所述斯特林发动机。如果指示的温度传感器的值在预设的阈值之上，启动步骤S500被激活，而不是预热步骤S400被激活。启动步骤S500将太阳能聚集器对准所述第一太阳能接收单元。

应当指出的是上述实施例或实施例特征的具体说明只是示例，它们可以任何方式结合，只要这种结合不是明显矛盾的。

Claims (10)

1.一种用于设置于太阳能热聚光发电装置中的斯特林发动机的预热系统，其中所述太阳能热聚光发电装置包含太阳能聚集器、斯特林发动机、以及第一太阳能接收单元，所述第一太阳能接收单元适于为驱动所述斯特林发动机的工作循环提供热量，其特征在于，所述太阳能热聚光发电装置进一步包括第二太阳能接收单元，所述第二太阳能接收单元与所述斯特林发动机的发动机冷却剂和发动机油中的至少一个流体连接，所述第二太阳能接收单元向太阳能聚集器暴露以接收聚集的太阳光线来增加所述发动机冷却剂和/或发动机油中的至少一个的温度。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述太阳能热聚光发电装置进一步包含操作控制器，其中所述操作控制器适于将所述聚集的太阳光线的对准在所述第一和第二太阳能接收单元之间移动。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述斯特林发动机包含冷却系统。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述斯特林发动机包含油润滑系统。

5.根据权利要求3所述的系统，其中所述操作控制器具有温度阈值，且所述系统进一步包含连接于所述操作控制器的温度传感器；所述操作控制器适于移动所述太阳能聚集器以在所述温度传感器给出的温度信号指示温度低于所述阈值时将所述聚集的太阳光线对准所述第二太阳能接收单元；而当所述信号升高到所述阈值以上时作为响应将所述聚集的太阳光线的对准改变成朝向所述第一太阳能接收单元。

6.根据权利要求3所述的系统，其中所述冷却系统包含设置成由所述操作控制器控制的三通阀，以使在所述聚集的太阳光线对准所述第二太阳能接收单元时冷却剂无法流向发动机散热器，而在所述聚集的太阳光线对准所述第一太阳能接收单元时冷却剂可以流向所述发动机散热器。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二太阳能接收器被设置于所述斯特林发动机的壳体外部并通过柔性连接件的方式连接，使得所述第二太阳能接收器可折叠以允许维修准入并减少运输时的空间。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二太阳能接收单元适于在温度阈值被超过且所述斯特林发动机运行时将所述冷却剂和所述发动机油中的至少一个排出。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二太阳能接收单元为一个或更多个热接收管。

10.一种用于预热设置于太阳能热聚光发电装置中的斯特林发动机的方法，其中所述太阳能热聚光发电装置包含太阳能聚集器、斯特林发动机、以及第一和第二太阳能接收单元，所述方法包含步骤：

—从温度传感器读取温度传感器的值；

—将所述温度传感器的值与预设的温度阈值对比；

—如果所述温度传感器的值指示温度低于所述预设的温度阈值，则将所述太阳能聚集器对准所述第二太阳能接收单元；

—利用所述太阳能聚集器加热发动机冷却剂和发动机油中的至少一个以预热所述斯特林发动机；

—或者，如果所述温度传感器的值指示温度高于所述预设的温度阈值，则将所述太阳能聚集器对准所述第一太阳能接收单元。