[发明专利]一种太阳能热力发电方法及太阳能热力发电机

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能发电领域，具体涉及一种太阳能热力发电方法，以及实施该方法的太阳能热力发电机。

背景技术

前在国际市场上，特别是在一些发展中的国家和地区，电力供应情况存在供应紧缺的状况，在我国的大中城市缺电、限电和电力供不应求的现象也较为常见，在边远地区、边防海岛等场合仍有尚无供电设施的地方。随着社会的发展，科技的进步，人民的生活水平不断提高，各种家用电器已经进入了千家万户，市场供应的各种家电产品紧跟时尚的潮流，层出不穷，满足人们的科技生活享受，人们的购买能力与日俱增和生活用电的直线上升，必然和工业、农业、产业争相用电，使国家的供电网超负荷，造成了限电、停电现象时有发生。目前主要用煤来火力发电，以及水利发电，太阳能作为可再生资源，人们对其利用率较低。

太阳能热力发电机是一种太阳能驱动的外燃发电机，可作为内燃发电机的替代产品。尽管与内燃发电机相比，热力发电机的热能转化效率潜力更大，但过往开发的热力发电机，因设计过于复杂，特别是厚重的外壳及排出器与动力活塞间复杂的机械连接，单位重量的电能输出过低，自启动困难且排出器与动力活塞的运动速度和相角难以调节，使得太阳能热力发电机的应用受到限制。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种太阳能热力发电方法，及太阳能热力发电机，采用电磁驱动器，电磁驱动器接收线圈中产生的经过调节后的电信号，驱动排出器运动，从而可调节排出器运动的速度和频率，以及调节排出器与动力活塞之间的相角。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：

一种太阳能热力发电方法，其包括以下步骤：

(1)设置一热力驱动装置，该热力驱动装置包括热头顶盖，内壁，外壁和底盖，在其内部设置一密封腔，该密封腔包括一热腔和一冷腔，在热腔和冷腔内，分别设置一排出器和一动力活塞，在排出器下端设置一排出器磁体，该排出器与动力活塞分别在热腔和冷腔中上下移动；在热腔周围，内壁与外壁之间，设置一工作气体通道；

(2)设置一直线发电装置，其包括磁体，以及位于磁体周围的多个线圈，其中，所述磁体设于步骤(1)所述的动力活塞中，所述线圈设于冷腔周围；

(3)设置一信号发生和处理装置，其包括一信号调制器，和一电磁驱动器，其中，所述的电磁驱动器设于热腔末端，信号调制器通过导线，将电磁驱动器与步骤(2)中所述其中至少一个线圈相连通；

(4)在密封腔中充入工作气体，并置于太阳下，通过太阳光聚焦照射热头顶盖对工作气体进行加热，工作气体受热膨胀，通过工作气体通道流入冷腔，推动动力活塞向下运动，使磁体与线圈产生相对运动，切割磁感线产生正向电流，与信号调制器相连的线圈，通过导线将电流输送至信号调制器，通过信号调制器处理后，输送至电磁驱动器，使电磁驱动器产生磁场，与排出器磁体相作用，推动排出器向上运动，将热腔中的热工作气体压至冷腔中，加速动力活塞运动，当动力活塞运动到冷腔下部，排出器运动到热腔上部时，工作气体在冷腔内冷却收缩，使得工作气体通过工作气体通道，回到热腔中，此时，动力活塞向上运动，产生反向电流，与信号调制器相连的线圈，通过导线将电流输送至信号调制器，通过信号调制器处理后，输送至电磁驱动器，使电磁驱动器产生磁场，与排出器磁体相作用，使排出器向下运动，将冷腔中的工作气体压入热腔中加热，如此循环工作，通过动力活塞的上下移动，产生连续电流、实现发电。

所述的内壁和外壁的顶部及底部分别由热头顶盖及底盖密封焊接，内壁与外壁之间设有环形片，回热器和蓄热器，所述环形片与回热器、蓄热器分开或为一体式结构，其中，所述环形片和回热器设于热腔周围的工作气体通道内，所述蓄热器设于热腔上部的工作气体通道内；所述排出器、动力活塞、热腔、冷腔、内壁、外壁、热头顶盖及底盖均用轻薄金属板制成；所述电磁驱动器为电磁线圈，电磁铁或其它电磁装置。

在热腔和冷腔周围还分别设有一定位磁体a和定位磁体b，在冷腔底部设有一定位机构，排出器磁体与定位磁体a的磁场相斥且与定位磁体b的磁场相吸，使排出器的初始位置处于热腔下部，动力活塞上的磁体与定位机构作用且与定位磁体b的磁场相吸，使动力活塞的初始位置处于冷腔上部；排出器和动力活塞所处的初始位置，使在有太阳照射时，排出器和动力活塞自动启动发电。

所述定位机构为磁体或定位弹簧，所述排出器和动力活塞密封结构内用填充气体加压，填充气体压力高于热腔和冷腔内的工作气体压力，防止由于工作气体压力过大，将气缸损坏，排出器和动力活塞为一单独的密封结构或由多个单独的密封结构组合。

所述工作气体和填充气体为氦气或氢气。