一、技术领域
本发明属于绿色环保型能源机械,具体是以空气为介质,采用乏气存储、加压、再循环技术的太阳能发电设备.
二、背景技术
目前现有技术中太阳能发电有光电发电,光热发电两种技术类型，前者利用硅的光电效应,如用单晶硅,非单晶硅，薄膜晶体硅发电.由于硅的价格十分昂贵,发电效率很低,所以只能用于特定的场合,如航天、航标、无其它能源可利用的地方或作环保示范使用.显然不具有普及和商业价值.后者利用光热效应，用太阳能加热水成蒸气,推动汽轮机进行发电。目前世界上有些国家包括中国在内以建成多座工厂在试运行，水作为介质,其它的存储, 循环冷却及太阳能的积集都需要一定的能量,有的接收太阳能的光板不能随太阳转动,接收太阳的能量效低,发电成本比燃煤发电高,具有能源和环保意义.同样不具有商业价值.
三、发明内容
本发明属光热类型,其特征是以空气作为介质,以大气作为低温热源,采用一种乏气存储、加压、再循环技术,可以克服上述背景技术存在的不足，提供一种结构简单，造价低，发电效率高，发电和运行成本低，适合家庭、单位个体户使用的太阳能发电设备。
本发明的技术方案是这样实现的：
设备的组成有：辐射曲面、集能器、电动机、传动机构、待循环空气存储器、活塞泵、气轮机、发电机、控制系统、箱体、支架等。如生产的电需并入国家电网还应有变频，变压等装置。
辐射曲面与安装其轴线上的集能器组成太阳能接收器。上述所提到的其它部分（不包括支架）均安装在箱体内。该箱体与接收器固定连接构成设备的主体，该主体的主轴通过铰链，转动副与支架连接组成整体设备。转动机构使接收器面向太阳。辐射曲面是把所接收的太阳能辐射给集能器的一种装置。集能器是吸收太阳能加热其腔内的空气成为高温高压热源的高压容器。它通过一出气孔、换向阀、单向阀与汽轮机、活塞泵、待循环空气存储器、大气相连接，组成一个由换向阀、单向阀控制的闭口、开口热交换系统。
四、附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明
图Ⅰ是设备外观和辐射曲面、集能器示意图
图Ⅱ是集能器剖面图
图Ⅲ是转动机构示意图
图Ⅳ是热循环工作示意图
图Ⅰ所示辐射曲面的形状是圆台内表面，为缩小其高度：设计有两个锥角，主锥角90度左右，副锥角110度左右。曲面要求平整、光滑、很小的粗糙度，类似镜面，辐射率可达0.96-0.98。曲面适当开孔防风。其大径可作成不同尺寸，成为系列产品。
图Ⅰ所示集能器2，它的结构由图Ⅱ所示：集能器由集能管1、玻璃罩2及散热片3组成。其主体、集能管1用导热好的材料制作，如纯铜，其外壁镀黑镍，使吸收率达到0.97。外围加玻璃罩2，中间真空，达到集热管1吸收太阳能又减少本身的辐射散热损失，形成温室效应。其管内安装有散热片3，使管内的空气迅速吸收热量。
图Ⅲ所示转动机构，可以采用多种方式。本案例是由时控或光控的电动机拖动涡轮副1和四杆机构2实现的。（如果采用技术手段也可用发电机拖动）要求是曲面与太阳的射线的交角小于20度，曲面的接收率可达0.98以上。采用上述技术可以有效地利用太阳能量。
图IV所示热循环工作示意图
参照示意图热循环具体技术方案如下：
工作前，气压源1（附件）一次性向待循环空气存储器3供气打压，通过单向阀4进入集能器5，集能器5内的空气接收太阳的辐射能，压力急剧升高，成为高压气体。该高压气体通过换向阀6进入气轮机7的存储室，当高压气体的能量足以克服气轮机7的转矩时，气轮机运转发电。其流出的乏气进入活塞泵2存储。此时还有一系列的运动和作动发生：该气体能过换向阀6时，使阀内活塞右端受压，压缩弹簧，使阀的进出气口关闭，该气体进入活塞泵11推动活塞和推杆12向左运动使换向阀13的进出气口接通，同时压缩活塞泵左腔空气，该气体能通过单向阀9进入待循环空气存储室3。集能器5内空气压力逐渐降低，当高压气体的能量与气轮机7的转矩平衡时，换向阀6恢复常态进气口接通，活塞泵11内存的乏气按原路回流气轮机经过换向阀6，同时集能器5内剩下的乏气也经过换向阀6共同经过换向阀13排到大气14中。此时乏气与不能推动气轮机的集能器5中剩余气体以正压和负压的形式再次推动气轮机发电，这种技术就是前面所述的乏气、存储、加压、再循环、提高热循环作功效率。（气轮机不因出进气口改变而影响旋转方向）一个循环结束。另外当集能器5内的空气压力低于待循环空气存储器3的空气压力时，待循环空气存储器3内的空气进入集能器5内，补充气源。综上所述高压气体的能量分配是一部分用来发电一部给待循环空气加压，存储。这里特别指出的是由于活塞泵8和大气相通，其活塞在弹簧的作用下，使推杆迅速右移，集能器5充气时，换向阀13进出气口关闭。集能器5不1000W/M2停的释放热源又不停的接收补充气源，保证热循环的持续进行，本案例为“单缸式”，像汽车发动机一样可作成“多缸式”，或者作成组合式，形成小规模发电厂，供一个村或单位使用。
五、发明效果评估
夏天中午前后，北方地区地球表面所接收的太阳能可达到左右。如果辐射曲面1的面积按 4M2计算，则有三千多瓦的能量参与热交换，一天可发二十几度电。冬天太阳的辐射能交较弱，但大气的温度较低可提高热交换的发电效率，可发近十度电，具有实用性。
所发的电可以即时使用，可以存储，最好是并入国家电网，需用向电网购电，改变国家的电力结构。它可以解决家庭能源的需求并能向社会输送一部分电力，具有非常深远的国家社会、能源、环保意义。
联系电话：0351-3286019 郑先生
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