CN203948236U - 一种太阳能综合发电装置 - Google Patents

Abstract

一种太阳能综合发电装置，它是由机壳、太阳光自动跟踪装置、支座、太阳能发电部分和温差发电部分组成的；所述太阳能发电部分通过机壳、太阳光自动跟踪装置和支座固定在设备基础上；所述太阳能发电部分由蝶式聚光镜、斯特林发动机和发电机组成；其特征在于，所述温差发电部分包括温差发电片、充电电路、蓄电池和散热系统；所述温差发电片的热端与斯特林发动机的冷腔外壁相接触，冷端与散热片相接触；所述温差发电片经充电电路与蓄电池连接；所述散热系统包括散热片、密封罩和排风扇，保证存在温差。本实用新型能解决偏远地区的电力供应问题，特别适合于在缺水、缺电的偏远海岛、农村、牧区、海洋钻井平台使用，也适用于家庭使用。

Description

一种太阳能综合发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能综合发电装置，特别是一种既能利用太阳能驱动斯特林发动机发电，又能利用温差发电的装置，属于发电技术领域。

背景技术

随着新能源的大力发展，太阳能发电以环保、安全、易于维护等优点逐渐被人们所使用。但是，其转化效率低、不稳定和受地域性限制等不足之处也较为明显。目前，市场上出现了一种太阳能发电装置，它是由支座、机壳、蝶式聚光镜、太阳光自动跟踪装置、蓄电池、充电控制器、发电机和斯特林发动机组成的，其中，机壳通过太阳光自动跟踪装置和支座固定在设备基础上，蝶式聚光镜固定在机壳的外壁上，斯特林发动机固定在机壳内，其热腔从机壳伸出并位于蝶式聚光镜的焦点上，发电机固定在机壳内部，其转子中心轴两端的曲柄分别通过两个连杆与斯特林发动机冷腔内的活塞和热腔内的移气器连接，发电机定子的输出端经充电控制器给蓄电池充电。该装置虽能够有效地提高光电转化效率，但是因冷腔直接散热而存在能源浪费问题，无法实现对转化热能的最大利用。

发明内容

本实用新型的目的在克服现有技术的不足，提供一种结构简单、操作便捷和转换效率较高的太阳能综合发电装置。

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种太阳能综合发电装置，它是由机壳、太阳光自动跟踪装置、支座、太阳能发电部分和温差发电部分组成的；所述太阳能发电部分通过机壳、太阳光自动跟踪装置和支座固定在设备基础上；所述太阳能发电部分由蝶式聚光镜、斯特林发动机、发电机和充电控制器组成；其特征在于：所述温差发电部分包括温差发电片、充电电路、蓄电池和散热系统；所述温差发电片的热端与斯特林发动机的冷腔外壁中部位置中温区相接触，冷端与散热片相接触；所述温差发电片经充电电路与蓄电池连接；所述散热系统包括散热片、密封罩和排风扇；所述密封罩设在冷腔外部并固定安装在斯特林发动机的机体上，所述密封罩的底面设有进风口、顶面设有出风口，所述出风口处固定安装排风扇。

所述太阳能综合发电装置，所述温差发电片为多个，分组且均匀配置并紧贴在外形为多面体形的冷腔外壁中部位置中温区上，温差发电片采用组内并联组间串联的连接方式将电能输出；所述温差发电片的两端面上涂有导热硅胶。

所述太阳能综合发电装置，每个温差发电片上设有夹紧装置，所述夹紧装置是由三段杆铰接构成，其两端的杆在杆端设有挂钩；所述冷腔壁上设有与挂钩相挂接的挂环；所述夹紧装置将散热片和温差发电片压紧固定在冷腔外壁中部位置上。

所述太阳能综合发电装置，所述充电电路包括DC-DC转换器和二极管；所述温差发电片经DC-DC转换器后构成电压稳定的输出电源；所述输出电源经二极管后与蓄电池两端连接。

本实用新型利用蝶式聚光镜直接加热斯特林发动机的热腔，再通过斯特林发动机驱动发电机的转子运转，发电机转子同时充当斯特林发动机的惯性飞轮，由于省去了中间传动机构，具有较高的光电转化效率。为了进一步提高光电转化效率在斯特林发动机的冷腔壁中部位置上设置了多个温差发电片，利用冷腔外壁中部位置欲散去的热量与由进风口进入的冷风之间存在的温差最终实现温差发电。既避免了冷腔散热所产生的能源浪费，又在太阳能动力发电的基础上进一步提高了发电效率。本装置结构简单，成本低，特别适合家庭使用。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中A处的局部示意图；

图3为图2中B处的局部示意图；

图4为充电电路原理图。

图中各标号清单为：1.热腔，2.蝶式聚光镜，3.斯特林发动机，4.机壳，5.聚光镜水平转角控制装置，6.支座，7.冷腔，8.聚光镜仰角控制装置，9.设备基础，10.温差发电片，11.散热片，12.夹紧装置，13.DC-DC转换器，14.排风扇，15.进风口，16.导热硅胶，17.挂环，18.挂钩，19.中间杆，20.密封罩，21.出风口，22.发电机，E.蓄电池，D.二极管。

具体实施方式

参见图1、图2和图3所示，本实用新型中的关键点是设计出小型家用或偏远地区使用的太阳能综合发电装置，它是由机壳4、太阳光自动跟踪装置、支座6、太阳能发电部分和温差发电部分组成的；所述太阳能发电部分通过机壳4、太阳光自动跟踪装置和支座6固定在设备基础9上；所述太阳能发电部分由蝶式聚光镜2、斯特林发动机3、发电机和充电控制器组成；蝶式聚光镜2将太阳光通过反射、集中并直接加热斯特林发动机的热腔1，再利用斯特林发动机3产生的旋转运动带动发电机22转动从而实现发电，利用太阳光自动跟踪装置提高太阳能接收率；结合蓄电池E实现太阳能发电部分的电能储能、并为斯特林发动机启动和太阳光自动跟踪装置供电；为充分利用冷腔7散去的余热，本实用新型在冷腔7外壁中部位置中温区上设有温差发电部分，所述温差发电部分包括温差发电片10、充电电路、蓄电池E和散热系统；所述温差发电片10的热端与斯特林发动机的冷腔7外壁中部位置中温区相接触，冷端与散热片11相接触；为方便布置温差发电片10，本实用新型将冷腔7外壁设计为多面体外形(外观为正棱柱)；所述温差发电片10经充电电路与蓄电池E连接；所述散热系统包括散热片11、密封罩20和排风扇14；所述密封罩20设在冷腔7外部并固定安装在斯特林发动机3机体上，所述密封罩20的底面设有进风口15、顶面设有出风口21，所述出风口21处固定安装排风扇14，用于加快冷却室内的空气流动使温差发电片10的冷端通过散热片11迅速散热，保证温差发电片10两端存在温差以实现温差发电。排风扇14由蓄电池E提供电能。

本实用新型所述温差发电片10为多个，分组且均匀配置并紧贴在冷腔7外壁中部位置中温区上，温差发电片采用组内并联组间串联的连接方式将电能输出；所述温差发电片10的两端面上涂有导热硅胶16。

所述太阳能综合发电装置，对每个温差发电片10设有夹紧装置12，所述夹紧装置12是由三段杆铰接构成，其两端的杆在杆端设有挂钩18；所述冷腔壁7上设有挂环17与挂钩18相挂接；所述夹紧装置12将散热片11和温差发电片10压紧固定在冷腔7外壁中部位置上。

参见图4所示，所述充电电路包括DC-DC转换器13和二极管D1；所述温差发电片10经DC-DC转换器后构成电压稳定的输出电源；所述输出电源经二极管D1后与蓄电池E两端连接。同时太阳能发电部分的发电机22通过二极管D2实现与温差发电部分的电能隔离。从而实现两部分电能互不干涉的同时存储。

本实用新型能解决偏远地区的电力供应问题，特别适合于在缺水、缺电的偏远海岛、农村、牧区、海洋钻井平台使用，也适用于家庭使用。

Claims (4)

1.一种太阳能综合发电装置，它是由机壳(4)、太阳光自动跟踪装置、支座(6)、太阳能发电部分和温差发电部分组成的；所述太阳能发电部分通过机壳(4)、太阳光自动跟踪装置和支座(6)固定在设备基础(9)上；所述太阳能发电部分由蝶式聚光镜(2)、斯特林发动机(3)、发电机和充电控制器组成；其特征在于：所述温差发电部分包括温差发电片(10)、充电电路、蓄电池(E)和散热系统；所述温差发电片(10)的热端与斯特林发动机的冷腔(7)外壁中部位置中温区相接触，冷端与散热片(11)相接触；所述温差发电片(10)经充电电路与蓄电池(E)连接；所述散热系统包括散热片(11)、密封罩(20)和排风扇(14)；所述密封罩(20)设在冷腔(7)外部并固定安装在斯特林发动机(3)机体上，所述密封罩(20)的底面设有进风口(15)、顶面设有出风口(21)，所述出风口(21)处固定安装排风扇(14)。

2.根据权利要求1所述的太阳能综合发电装置，其特征在于：所述温差发电片(10)为多个，分组且均匀配置并贴紧在多面体外形的冷腔(7)外壁中部位置中温区上，温差发电片采用组内并联组间串联的连接方式；所述温差发电片(10)的两端面上涂有导热硅胶(16)。

3.根据权利要求1所述的太阳能综合发电装置，其特征在于：设有夹紧装置(12)将散热片(11)和温差发电片(10)压紧固定在冷腔(7)外壁中部位置上，所述夹紧装置(12)是由三段杆铰接构成，其两端的杆在杆端设有挂钩(18)；所述冷腔壁(7)上设有挂环(17)与挂钩(18)相挂接。

4.根据权利要求1所述的太阳能综合发电装置，其特征在于：所述充电电路包括DC-DC转换器(13)和二极管(D1)；所述温差发电片(10)和DC-DC转换器(13)构成电压稳定的输出电源；所述输出电源经二极管(D1)后与蓄电池(E)两端连接。