1、盤式太陽能熱動(dòng)力發(fā)電盤式太陽能熱動(dòng)力發(fā)電簡稱盤式發(fā)電，又稱蝶式發(fā)電。采用旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器，聚光比在2500-3000之間，集熱溫度多在850度以上，因此盤式發(fā)電為高溫太陽能發(fā)電。 盤式太陽能熱動(dòng)力發(fā)電裝置的系統(tǒng)組成與工作原理 1.裝置系統(tǒng)組成 裝置由四部分組成：旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器，熱動(dòng)力發(fā)電機(jī)組，儲(chǔ)能裝置，監(jiān)控系統(tǒng)。 2.裝置工作原理 盤式太陽能熱動(dòng)力發(fā)電的工作原理是，在旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器焦點(diǎn)處，配置空腔接收器或熱動(dòng)力發(fā)電機(jī)組，加熱工質(zhì)，推動(dòng)熱動(dòng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)電，從而將太陽能轉(zhuǎn)換為電能。根據(jù)熱力循環(huán)原理不同，又分為兩種形式： a.太陽能蒸汽朗頓循環(huán)熱動(dòng)力發(fā)電 將小型空腔接收器配置在旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器的

2、焦點(diǎn)，直接或間接產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。 b.太陽能斯特林循環(huán)熱動(dòng)力發(fā)電 將熱氣發(fā)電機(jī)組配置在拋物面聚光器的焦點(diǎn)，直接接收聚焦后的太陽輻射能，加熱汽缸中的工質(zhì)，推動(dòng)熱氣發(fā)電機(jī)組工作。熱氣機(jī)為外燃機(jī)，即著名的斯特林機(jī)。 旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器 1.旋轉(zhuǎn)拋物面的聚光設(shè)計(jì) 以拋物線方程為母線方程，繞主軸線旋轉(zhuǎn)一周，即為旋轉(zhuǎn)拋物面，構(gòu)成盤形點(diǎn)聚焦聚光器。旋轉(zhuǎn)拋物面和槽型拋物面的母線方程均為拋物線方程，所以它們的聚光特性又很多相同和相近之處。的坐標(biāo)。為旋轉(zhuǎn)拋物面邊緣某點(diǎn)為域更大，最大焦斑直徑距離，所以聚光區(qū)鏡底部任一點(diǎn)到焦點(diǎn)的焦點(diǎn)的距離都大于鏡上部鏡面上任一點(diǎn)到的定義域不同。由于相同的形式，只

3、是焦斑方程具有完全鏡上部焦斑方程與鏡底鏡上部焦斑方程鏡底部焦斑方程msmsyfyddybpffppatan)(2.222arctan,sin1tan.maxmax 2.旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器的鏡面利用系數(shù) 對(duì)旋轉(zhuǎn)拋物面，不同深度的鏡面，所能接收到的太陽輻射強(qiáng)度也不一樣，鏡面不同部位對(duì)聚光起的作用不一樣。 鏡面利用系數(shù)定義為聚光器光孔面積與鏡面面積之比。saAA度。邊緣角要小于到鏡面利用系數(shù)，一般考慮旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器時(shí)，系數(shù)越小，所以在設(shè)計(jì)利用近光孔邊緣的鏡面，其從結(jié)果可以看出，越接通過計(jì)算可得刨分成若干環(huán)形的鏡面軸等垂直于按設(shè)將旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器90.53. 0/,63. 0/,82. 0/,.,.2

4、3,2333222111321sabsabsabsssAAAAAAAAAyppp 3.旋轉(zhuǎn)拋物面的聚光性能分析 旋轉(zhuǎn)拋物面的主要光學(xué)參數(shù)包括焦距f,聚光器光孔直徑d,邊緣角，而其主要光學(xué)性能參數(shù)是聚光比C，光學(xué)效率和投射輻射通量分布。 （1）主要光學(xué)參數(shù)關(guān)系式的光學(xué)轉(zhuǎn)換效率很高。接收器內(nèi)部，這樣發(fā)電射進(jìn)小光孔的空腔焦距很長，反射光束投都采用鏡面曲率小，而轉(zhuǎn)拋物面聚光器能熱動(dòng)力發(fā)電裝置的旋越大。通常，盤式太陽離開鏡面的距離，鏡面曲率越小，焦點(diǎn)由此可見，邊緣角越小之間具有以下函數(shù)關(guān)系主要光學(xué)參數(shù))2tan(41f,ddf46200sin1sin)(cossin)2(2max222minsCC器，最

5、大聚光比為理想的旋轉(zhuǎn)拋物面聚光能。義表示聚光器的聚光性這里光束品質(zhì)的物理意，聚光器的最小聚光比對(duì)給定的光束品質(zhì)聚光比的變化關(guān)系：邊緣角的隨，聚光器的最小聚光比對(duì)不同的光束品質(zhì) （3）光學(xué)效率 聚光器的光學(xué)效率，主要取決于它的各種漏光損失。 （4）投射輻射通量分布 焦平面上投射輻射通量分布，與很多設(shè)計(jì)和加工因素有關(guān)，而主要決定于聚光器的加工精度。聚光器的實(shí)際投射輻射通量，應(yīng)根據(jù)實(shí)際測(cè)量確定。 （5）主要光學(xué)參數(shù)的設(shè)計(jì)選擇 a.當(dāng)母線方程的p值確定后，焦斑區(qū)域的尺寸和位置也就確定，通常鏡深越大，焦斑區(qū)域的能量密度越高，但鏡面利用系數(shù)變低。為兼顧利用系數(shù)，降低成本，選擇鏡深小于焦距。b.聚光器、接收

6、器的設(shè)計(jì)尺寸先由焦斑尺寸方程計(jì)算，再參照轉(zhuǎn)換效率和成本綜合選擇。 4.旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）鏡面結(jié)構(gòu) 旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器的鏡面結(jié)構(gòu)和槽型拋物面聚光器完全相同，可以是表面鏡，背面鏡或粘貼反光薄膜。典型設(shè)計(jì)都采用低鐵超白玻璃鍍銀背面鏡。巨形旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器，一般由多片弧形鏡面組裝而成，鏡面研磨光潔，采用機(jī)械固件將它們和盤面結(jié)構(gòu)組裝成一個(gè)堅(jiān)固、連續(xù)而完整的薄殼鏡面盤體。 （2）鏡面盤體結(jié)構(gòu) 旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器鏡面盤體的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)為型鋼框架，即在整體鋼結(jié)構(gòu)框架上，精確定位與安裝鏡面，形成連續(xù)的拋物反射面。這種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的鏡面盤體較重，自然跟蹤機(jī)構(gòu)的功率消耗也大，價(jià)格也高。近年提出一種新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

7、，是以樹脂為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，將一種聚合物反射薄膜或者薄玻璃反射鏡面粘貼到基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上，使得制成的聚光器結(jié)構(gòu)更加輕便也更便宜。 （3）鏡面盤體跟蹤機(jī)構(gòu) 鏡面盤體的中心支承通過三點(diǎn)與機(jī)座的減速齒輪機(jī)構(gòu)相連接。跟蹤機(jī)構(gòu)的仰角傳動(dòng)極限為-2度到90度，傳動(dòng)齒輪比為18300比1，以此跟蹤太陽高度角。方位角的傳動(dòng)極限為正負(fù)240度，傳動(dòng)齒輪6級(jí)變速，傳動(dòng)比為23850比1，以此跟蹤太陽方位角。 空腔接收器 盤式太陽能熱動(dòng)力發(fā)電機(jī)組，一般采用圓柱形或球形陶瓷空腔接收器，取其結(jié)構(gòu)上能與熱氣機(jī)膨脹腔具有良好的配置，以及具有良好的熱性能。例如法國10kW盤式太陽能斯特林熱動(dòng)力發(fā)電裝置，采用圓柱形空腔接收器，直徑為30厘

8、米，深度為12厘米，空腔光孔直徑19厘米。實(shí)際的測(cè)量結(jié)果是，從聚光器反射的太陽輻射能85%進(jìn)入接收器空腔內(nèi)，78%的太陽輻射直接投射到接收管上，7%投射到空腔壁面上。 1.兩種加熱設(shè)計(jì) （1）直接加熱設(shè)計(jì) 聚焦的入射太陽輻射直接投射到熱氣機(jī)加熱管上，吸收太陽輻射能，加熱工質(zhì)，驅(qū)動(dòng)斯特林發(fā)電機(jī)組發(fā)電。 優(yōu)點(diǎn)：日落之后可以在加熱管的背面燃燒天然氣，從而熱動(dòng)力發(fā)電機(jī)組可能全天連續(xù)運(yùn)行。 （2）間接加熱方式 聚焦的入射太陽輻射投射到高效鈉熱管上，吸收太陽能，產(chǎn)生鈉蒸汽，再去加熱管加熱工質(zhì)，驅(qū)動(dòng)斯特林發(fā)電機(jī)組發(fā)電。凝結(jié)的液態(tài)鈉，經(jīng)表面毛細(xì)結(jié)構(gòu)返回到鈉熱管里，再行循環(huán)加熱。 2.鈉熱管 盤式太陽能斯特林熱

9、動(dòng)力發(fā)電裝置，接收器較多應(yīng)用鈉熱管技術(shù)，取其傳熱性能優(yōu)越，工作溫度高。鈉熱管單位平方厘米面積的傳熱率為1kW，鈉蒸汽的工作溫度接近800度。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鈉熱管接收器的主體由圓拱形鈉熱管和石英玻璃圓拱組成，兩者配制成一體，外面包著很厚的陶瓷保溫罩，形成拱形吸收空腔。圓拱形鈉熱管的下尖頂為鈉池，沿鈉熱管的太陽輻射吸收面設(shè)置燈芯，用來泵吸池中的液態(tài)鈉，送到鈉熱管的吸收面進(jìn)行加熱，變成鈉蒸汽進(jìn)入熱氣機(jī)的加熱管腔，與加熱管進(jìn)行熱交換，自己凝結(jié)成液態(tài)的鈉從側(cè)面的回流管回到鈉池，如此循環(huán)。由于盤式太陽能斯特林機(jī)組正常工作位置是傾斜的，所以液態(tài)鈉依靠自身重力作用就可回到鈉池。 蒸發(fā)區(qū)鈉蒸汽的壓力分布 鈉熱管的

10、工作依賴于燈芯的毛細(xì)泵吸作用，燈芯的泵吸力要克服液態(tài)鈉的流動(dòng)阻力和體積力。燈芯中鈉流動(dòng)的壓力降受運(yùn)行溫度和接收器方位的影響。對(duì)給定的太陽輻射通量，鈉沿?zé)粜玖鲃?dòng)方向的壓力將隨運(yùn)行溫度的增高而降低，這是由于溫度升高，鈉的粘性降低。但另一方面，由于高溫時(shí)表面張力的下降，所以燈芯的毛細(xì)泵吸力也下降。所以當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行在高溫時(shí)，燈芯將難以供給足夠的液態(tài)鈉，從而影響鈉熱管的正常工作。此外，接收器軸的方位處于水平位置時(shí)，鈉池集中在拱形鈉熱管下半部，上半部燈芯接觸不到鈉池失去供給功能，同樣影響鈉熱管的正常工作。所以設(shè)計(jì)鈉熱管，必須考慮在高溫下，燈芯能從鈉池泵吸足夠的液態(tài)鈉。 燈芯的設(shè)計(jì)選擇 （1）材料選擇 金屬絲

11、網(wǎng) 金屬絲網(wǎng)的編制形式和金屬絲直徑，可以在很寬的范圍內(nèi)選擇。在熱管技術(shù)中，表征金屬絲網(wǎng)性能的主要參數(shù)為有效孔隙尺寸、絲網(wǎng)厚度、孔隙率和滲透率。它們的數(shù)值，主要取決于編制絲網(wǎng)目數(shù)和金屬絲直徑的不同組合。用細(xì)金屬絲編織成網(wǎng)目數(shù)少的粗網(wǎng)，較容易拉成拱形，而網(wǎng)目數(shù)大的細(xì)網(wǎng)，則是將其置于兩片鋁箔之間進(jìn)行層壓，制成拱形。目前的熱管大都采用金屬絲網(wǎng)制作燈芯。 粉末燒結(jié)金屬 粉末燒結(jié)金屬的性能，隨粉末大小和形狀以及在成品中粉末的密度而變化。一般粉末燒結(jié)金屬的有效孔隙尺寸較小，因此制成的燈芯可以具有很高的泵吸力，但是孔隙率不高，例如10微米孔隙半徑的燈芯，孔隙率只有40%，這會(huì)導(dǎo)致低的滲透力，增大燈芯中的壓力降

12、。 粉末燒結(jié)金屬制作燈芯技術(shù)，尚在研發(fā)中。 （2）參數(shù)設(shè)計(jì)選擇 有效孔隙半徑 研究表明，為了使燈芯中不致產(chǎn)生過高的壓力降，燈芯的最大容許有空隙徑半徑必須低于70微米。當(dāng)有效孔隙半徑達(dá)到70微米時(shí)，燈芯厚度與滲透率的乘積必須大于750 。200目的金屬絲網(wǎng)燈芯厚度與滲透率的乘積為5 ，如果采用這種金屬絲網(wǎng)制作燈芯，需要150層才能滿足要求，而采用單一金屬絲網(wǎng)制作的多層燈芯，會(huì)產(chǎn)生過大的溫度降。 復(fù)合結(jié)構(gòu) 選用粗網(wǎng)和細(xì)網(wǎng)相結(jié)合的方式。比如選56目的粗網(wǎng)和325目的細(xì)網(wǎng)制作復(fù)合燈芯，不明顯加大燈芯的溫度降。 mmm2mmm2 斯特林發(fā)電機(jī)組 熱氣機(jī)又稱斯特林機(jī)。1816年愛爾蘭人斯特林發(fā)明。它是由氣

13、缸外部加熱，推動(dòng)缸內(nèi)氣體工質(zhì)循環(huán)做工，故稱外燃機(jī)。 （1）熱氣機(jī)分類 曲柄連桿式 自由活塞式 熱氣機(jī)的運(yùn)行1923468751、真空加熱透鏡，2、連接管接出口，3、換熱式回?zé)崞鳎?、發(fā)電機(jī)，5、熱量流出端網(wǎng)罩，6、熱量流出端氣缸，7、機(jī)體，8、熱量流入端氣缸，9、蓄熱室。 蓄熱式太陽能斯特林發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)（蓄熱式太陽能斯特林發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)（1 1） 一種蓄熱式太陽能斯特林發(fā)電機(jī)已于2013年6月26日申請(qǐng)中國專利，專利號(hào)201310261858.9 。 斯特林可逆熱機(jī)（200710050949.2）、一種太陽能斯特林發(fā)電機(jī)（201110077563.7）、一種斯特林熱機(jī)換熱式回?zé)崞鳎?01210000

14、717.7）、一種斯特林熱機(jī)工況控制器（201110035499.6） 、多環(huán)連接型斯特林可逆熱機(jī)（201210174097.7）、一種斯特林熱機(jī)換熱裝置（201210383424.1）等中國發(fā)明專利是本發(fā)明的支撐技術(shù)。蓄熱式太陽能斯特林發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)（蓄熱式太陽能斯特林發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)（2 2） 蓄熱式太陽能斯特林發(fā)電機(jī)的熱機(jī)是蓄熱式太陽能斯特林發(fā)電機(jī)的熱機(jī)是6個(gè)工作腔、雙環(huán)連接型斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)。個(gè)工作腔、雙環(huán)連接型斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)。蓄熱式太陽能斯特林發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)（蓄熱式太陽能斯特林發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)（3 3） 真空加熱透鏡真空加熱透鏡1安裝在熱量流入端蓄安裝在熱量流入端蓄熱室熱室9的端面上。蓄熱室的端面上。蓄熱室9

15、位于熱量流位于熱量流入端中央，蓄熱室入端中央，蓄熱室9內(nèi)有熱量流入端氣內(nèi)有熱量流入端氣缸與回?zé)崞鬟B接管，并充滿熔融鹽和缸與回?zé)崞鬟B接管，并充滿熔融鹽和固態(tài)蓄熱介質(zhì)。固態(tài)蓄熱介質(zhì)。蓄熱式太陽能斯特林發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)（蓄熱式太陽能斯特林發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)（4 4） 熱量流入端氣缸與回?zé)崞鬟B接管接出口熱量流入端氣缸與回?zé)崞鬟B接管接出口2到換熱到換熱式回?zé)崞魇交責(zé)崞?之間的連接管沒有畫出，要求材料絕之間的連接管沒有畫出，要求材料絕熱性好。換熱式回?zé)崞鳠嵝院谩Q熱式回?zé)崞?到熱量流出端氣缸到熱量流出端氣缸6之間之間的連接管也沒畫出，要求材料導(dǎo)熱性好，管路上的連接管也沒畫出，要求材料導(dǎo)熱性好，管路上還要設(shè)置散熱片。蓄熱

16、室還要設(shè)置散熱片。蓄熱室9和熱量流入端氣缸和熱量流入端氣缸8都都外包絕熱層。外包絕熱層。蓄熱式太陽能斯特林發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)（蓄熱式太陽能斯特林發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)（5 5）熱機(jī)轉(zhuǎn)子置于機(jī)體熱機(jī)轉(zhuǎn)子置于機(jī)體7中央，中央，6個(gè)活塞組對(duì)稱卡在熱機(jī)轉(zhuǎn)子個(gè)活塞組對(duì)稱卡在熱機(jī)轉(zhuǎn)子上。活塞組兩端的活塞分別插入熱量流入端氣缸上。活塞組兩端的活塞分別插入熱量流入端氣缸8和熱量和熱量流出端氣缸流出端氣缸6內(nèi)。發(fā)電機(jī)內(nèi)。發(fā)電機(jī)4置于熱量流出端氣缸置于熱量流出端氣缸6中央的中央的二級(jí)密封腔內(nèi)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸與熱機(jī)轉(zhuǎn)子軸相連。發(fā)電機(jī)二級(jí)密封腔內(nèi)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸與熱機(jī)轉(zhuǎn)子軸相連。發(fā)電機(jī)4與熱量流出端網(wǎng)罩與熱量流出端網(wǎng)罩5之間布置換熱式回?zé)崞髦g

17、布置換熱式回?zé)崞?到熱量流出到熱量流出端氣缸端氣缸6之間的連接管。控制系統(tǒng)在此連接管上連通之間的連接管。控制系統(tǒng)在此連接管上連通6個(gè)個(gè)工作腔。工作腔。蓄熱式太陽能斯特林發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)（蓄熱式太陽能斯特林發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)（6 6）斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)理論計(jì)算斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)理論計(jì)算斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)理論計(jì)算（斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)理論計(jì)算（1 1） 斯特林可逆熱機(jī)的設(shè)計(jì)理論已經(jīng)很完善，由輸出功計(jì)算公式、平均溫度計(jì)算公式、限極壓力與平均溫度關(guān)系式、熱機(jī)效率定義式組成。 中國發(fā)明專利多環(huán)連接型斯特林可逆熱機(jī)實(shí)施例給出了計(jì)算過程。r10.1r20.1L0.12A1r1r1A2r2r2A2L3.77103T2673.15T1

18、333.15Vh0.0035Vc0.003V00.01P29 106N150.25R8.314T0VhVcVhT2VcT1P1P2A2L1sin62 T2V0T0A2L1sin62 T2V0T0A1LT1T0457.605nP2A2L1sin62 RT2P2V0RT0n25.172P15.6106W02nRT0T1T2LA1sin()A2cos6A1LT0T21cos()()A2LT0T11sin62 V0T1T2dQ2WQ11() WW3.498103Q21.399104Q11.049104PowerWNphQ2NpcQ1NPower5.247104ph2.099105pc1.574105輸

19、出功計(jì)算公式：W202100120212102126sin1)cos1 (6cossinTTVTLTATLTAdAALTTnRT平均溫度計(jì)算公式：120TVTVVVTCHCH極限壓力與平均溫度關(guān)系式：12002211minmaxTVTLATLAPP蓄熱式太陽能斯特林發(fā)電機(jī)優(yōu)點(diǎn)斯特林發(fā)電機(jī)優(yōu)點(diǎn) 一、同時(shí)具備可蓄熱和熱機(jī)效率高的特點(diǎn)，發(fā)電質(zhì)量高，可直接上網(wǎng)，成為基礎(chǔ)電力。 二、實(shí)行風(fēng)冷散熱，適宜缺水地區(qū)發(fā)電，節(jié)約水資源，同時(shí)降成本。 三、整個(gè)發(fā)電過程沒有污染物排放。 四、蓄熱介質(zhì)不流動(dòng)，可選用價(jià)廉的固態(tài)液態(tài)混合物。 五、可利用坡地、公路隔離帶等槽式系統(tǒng)、塔式系統(tǒng)無法利用的土地，提高土地資源的綜合利

20、用率。 六、發(fā)電成本有低于現(xiàn)有火電的潛力。 機(jī)組支撐結(jié)構(gòu) （1）支桿支撐結(jié)構(gòu) 早期研發(fā)的盤式發(fā)電裝置，多采用支桿支撐結(jié)構(gòu)，即在盤體上伸出3根或4根支撐桿，將發(fā)電機(jī)組架置在旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器的焦點(diǎn)位置，與鏡面盤體構(gòu)成一體。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，缺點(diǎn)是跟蹤系統(tǒng)的負(fù)載大，以及需要解決高溫高壓油管、水管、汽管等的活動(dòng)密封連接技術(shù)。目前這種支撐結(jié)構(gòu)已不再采用。 （2）桁架或鵝頸結(jié)構(gòu) 現(xiàn)代盤式發(fā)電裝置，機(jī)座大多采用桁架或鵝頸結(jié)構(gòu)，將熱動(dòng)力發(fā)電機(jī)組定位架設(shè)在旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器的焦點(diǎn)位置。其優(yōu)點(diǎn)是熱動(dòng)力發(fā)電機(jī)組與鏡面盤體分開，這樣鏡面跟蹤系統(tǒng)負(fù)載小，沒有油、氣、水等管路的活動(dòng)密封連接問題，但機(jī)組與鏡面盤體兩者之間，需

21、要精密的結(jié)構(gòu)配置設(shè)計(jì)。 典型盤式太陽能熱動(dòng)力發(fā)電裝置介紹 1.盤式太陽能3kW自由活塞式斯特林發(fā)電裝置 美國公司早年生產(chǎn)有RG-1000型自由活塞式斯特林發(fā)電機(jī)組，發(fā)電功率1kW，全封閉結(jié)構(gòu)，運(yùn)行噪聲極低，由于全封閉，機(jī)組壽命長，大約50000小時(shí)。公司從2008年開始研發(fā)同型號(hào)3kW自由活塞式斯特林發(fā)電機(jī)組，制成3kW盤式太陽能自由活塞式斯特林熱動(dòng)力發(fā)電裝置，該裝置高6.4米，聚光器直徑4.6米，可以多臺(tái)并聯(lián)發(fā)電，構(gòu)成發(fā)電場(chǎng)。目前正在推廣商用，每臺(tái)價(jià)格20000美元。 2.盤式太陽能25kW曲柄連桿式斯特林發(fā)電裝置 這是美國公司早期生產(chǎn)的盤式太陽能斯特林熱動(dòng)力發(fā)電裝置。其拋物面聚光器由82枚

22、反射鏡面組成，每枚鏡面尺寸為91cm122cm,動(dòng)力機(jī)為曲柄連桿式斯特林機(jī)，4缸，雙行程。熱氣機(jī)膨脹腔由大量U形管圍成圓柱空腔，構(gòu)成圓柱形空腔接收器，空腔開口直徑20厘米。盤形拋物面聚光器直徑11米，當(dāng)太陽直射輻射強(qiáng)度850W/m2時(shí)，投射到接收器上的熱功率為86.8kW,U形管對(duì)太陽輻射能直接吸收，多臺(tái)裝置組成發(fā)電場(chǎng)。 3.盤式太陽能朗頓循環(huán)熱動(dòng)力發(fā)電裝置 20世紀(jì)80年代，我國湘潭電機(jī)廠與美國公司合作，研制了5kW盤式太陽能朗頓循環(huán)熱動(dòng)力發(fā)電裝置。整機(jī)由六個(gè)部件組成：旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器，空腔接收器，熱動(dòng)力發(fā)電機(jī)組，儲(chǔ)能裝置，跟蹤系統(tǒng)，機(jī)座。從聚光器鏡面盤體上伸出4根支撐桿，將空腔接收器架置在

23、旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器的焦點(diǎn)處，構(gòu)成一整體，通過齒輪變速機(jī)構(gòu)承架在機(jī)座上。熱動(dòng)力發(fā)電裝置與聚光器分置于機(jī)座兩側(cè)。系統(tǒng)配置了一個(gè)蓄電池組，置于地面基礎(chǔ)上。裝置總高2.8米，重4.6噸。 A.旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器 整個(gè)聚光器由16塊面板組成，采用螺釘鏈接，構(gòu)成一個(gè)堅(jiān)固而連續(xù)的薄殼結(jié)構(gòu)，在其表面粘貼反光薄膜。盤架通過3點(diǎn)與機(jī)座相連。在盤架中心孔對(duì)面的水平中心線上，裝有兩個(gè)仰角軸承，來支撐從機(jī)座伸出的軸，第三點(diǎn)則在仰角軸承下部的垂直中心線上，與機(jī)座上的滾珠絲桿相連，用以驅(qū)動(dòng)聚光器的仰角。 B.空腔接收器 空腔接收器為空腔型圓筒直流式單管熱交換器，采用直徑14毫米，壁厚1毫米的不銹鋼管盤繞而成，底部繞成平面。圓筒直徑為41厘米，軸向長度為42厘米，空腔圓筒的外表面包覆一定厚度的隔熱層，與鋁外殼包成一體。開口端加擋風(fēng)罩，伸出10.2厘米，用來降低接收器的熱損失。進(jìn)出空腔接收器的硅油管，沿上部位的兩根支撐桿鋪設(shè)，以減少遮光，并防止機(jī)械損傷。 C.熱動(dòng)力發(fā)電機(jī)組 熱動(dòng)力循環(huán)回路由單機(jī)軸流式汽輪機(jī)、蒸發(fā)器、過熱器、預(yù)熱器、回?zé)崞鳌⒛鳌⑿顭崞鳌⒈玫冉M成。循環(huán)工質(zhì)為甲苯，汽輪機(jī)工質(zhì)入口蒸汽參數(shù)為，溫度371度，壓力2.1兆帕。配套發(fā)電機(jī)為交流高速發(fā)電機(jī)，其額定輸出電參數(shù)為，電壓23伏特，功率6.5