專利名稱：家用太陽能動(dòng)力源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能動(dòng)力源裝置，尤其是家用太陽能動(dòng)力源裝置。
背景技術(shù)：
目前，許多國家都在進(jìn)行大規(guī)模的太陽能利用建設(shè)。這些太陽能利用建設(shè)主要是 利用硅光電池板經(jīng)串聯(lián)或者并聯(lián)的方式來獲取高電壓和大電流，然后輸給蓄電池充電來存 儲(chǔ)電能，或者直接并入電網(wǎng)。但是，由于硅光電池板價(jià)格昂貴，使得整個(gè)太陽能發(fā)電設(shè)備的 成本大大地提高，需要投入大量的資金，而且安裝整個(gè)發(fā)電設(shè)備需要耗費(fèi)大量的人力物力， 整個(gè)安裝過程繁瑣，需要大量的時(shí)間才能完成。也有一些發(fā)達(dá)國家如美國，采用集光型太陽 能發(fā)電，這些太陽能發(fā)電需要利用大量的大型拋物面鏡或曲面鏡來采集陽光并經(jīng)反射聚焦 到建設(shè)在高塔上的聚集器上。這樣一來，就需要大面積的空間來擺放這些鏡面，所以這些大 型拋物面鏡或曲面鏡和聚焦高塔一般建在人煙稀少的沙漠里，形成一座太陽能發(fā)電站。由 于人類居住的區(qū)域離沙漠距離較遠(yuǎn)，這就存在一個(gè)需要把由收集到的太陽能轉(zhuǎn)化來的電能 傳輸給用戶使用的問題。為了把電能傳輸?shù)接脩魠^(qū)域，這些太陽能發(fā)電站需要建設(shè)遠(yuǎn)距離 的輸電線，這也會(huì)使得成本大大增加。而且，對(duì)大量的鏡面進(jìn)行不同角度的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)所有 鏡面的焦點(diǎn)集中在一點(diǎn)上的技術(shù)目前并不成熟，當(dāng)出現(xiàn)偏差時(shí)便很難獲得高溫。此外，沙漠 中的風(fēng)力對(duì)鏡面的聚焦也會(huì)產(chǎn)生不利的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低成本、高效率、施 工方便的家用太陽能動(dòng)力源裝置。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明包括蒸汽輪機(jī)，還包括圓形凹球面反射體、蒸 汽導(dǎo)管，在所述圓形凹球面反射體的偏離聚焦區(qū)的位置設(shè)置有蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器通過所 述蒸汽導(dǎo)管與所述蒸汽輪機(jī)密封連接，所述蒸發(fā)器內(nèi)備有低沸點(diǎn)液體。所述蒸汽導(dǎo)管的管路周圍設(shè)置有凹弧反射體，所述凹弧反射體的反射光焦點(diǎn)位置 與所述蒸汽導(dǎo)管的位置重合。所述蒸汽輪機(jī)的輸出軸端采用磁流體密封。所述家用太陽能動(dòng)力源裝置還包括空調(diào)壓縮機(jī)、聯(lián)軸器，所述空調(diào)壓縮機(jī)的伸出 軸端采用磁流體密封，所述空調(diào)壓縮機(jī)的伸出軸通過所述聯(lián)軸器與所述蒸汽輪機(jī)的輸出軸 相連接。所述家用太陽能動(dòng)力源裝置還包括聯(lián)軸器、發(fā)電機(jī)、控制電路，所述發(fā)電機(jī)的輸入 軸通過所述聯(lián)軸器與所述蒸汽輪機(jī)的輸出軸相連接，所述發(fā)電機(jī)的電輸出接口與所述控制 電路電連接，所述控制電路電連接有家用電器。所述家用電器為家用空調(diào)機(jī)。所述蒸汽輪機(jī)上設(shè)置行回流管，所述回流管密封連接到所述蒸發(fā)器上，所述回流 管的回路上設(shè)置有換熱器。
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所述蒸汽輪機(jī)上設(shè)置有出口導(dǎo)管，所述出口導(dǎo)管的出口處連接有換熱器，所述換 熱器的出口與大氣相通。所述蒸發(fā)器內(nèi)的低沸點(diǎn)液體為液氨或合成油或水。本發(fā)明的有益效果是由于本發(fā)明采用了一個(gè)大型的圓形凹球面反射體來對(duì)太 陽光進(jìn)行反射聚焦，這樣能收集到更多的太陽光，在圓形凹球面反射體的焦點(diǎn)處產(chǎn)生極高 的溫度，處在所述圓形凹球面反射體的偏離聚焦區(qū)的位置上的蒸發(fā)器便能極快產(chǎn)生高溫高 壓，所述蒸發(fā)器內(nèi)的低沸點(diǎn)工質(zhì)也能很快發(fā)生蒸發(fā)，這一過程的效率是極高的；同時(shí)，在所 述蒸汽輪機(jī)的輸出軸采用磁流體密封，這樣使得所述蒸汽輪機(jī)的輸出軸在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，不 會(huì)因?yàn)檩S與所述蒸汽輪機(jī)機(jī)體之間存在間隙而產(chǎn)生蒸氣泄漏，能夠?qū)φ魵庥泻芎玫拿芊庾?用；另外，本發(fā)明是用于家庭中，只要在屋頂上安裝上這一設(shè)備，即可以使所述蒸汽輪機(jī)直 接對(duì)家用電器進(jìn)行帶動(dòng)，當(dāng)家用電器為空調(diào)機(jī)時(shí)，空調(diào)機(jī)的伸出軸與機(jī)體之間也采用磁流 體來實(shí)現(xiàn)密封；也可以在所述蒸汽輪機(jī)的輸出端連接發(fā)電機(jī)來把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，經(jīng)過 整流后直接輸送給家用電器，無需任何外來的輸電線路，能自給自足地產(chǎn)生電力，滿足家庭 需要，使用極為方便；同時(shí)這一家用太陽能動(dòng)力源裝置每年只需要保養(yǎng)一次，由此，本發(fā)明 的成本是比較低的；由于在安裝本發(fā)明的設(shè)備時(shí)，只需將所述圓形凹球面反射體安裝在屋 面上，所述蒸汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)可以放置于屋面上或者地面上，其安裝十分方便。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例3的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是所述圓形凹球面反射體的工作原理示意圖；圖6是所述凹弧反射體橫截面剖視圖；圖7是所述磁流體密封結(jié)構(gòu)剖視圖；圖8是所述磁流體橫截面剖視圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 如圖1、圖5、圖6、圖7、圖8所示，在本發(fā)明中，包括圓形凹球面反射體1，其直徑不 小于五米，所述圓形凹球面反射體1安裝在家庭屋面上；所述圓形凹球面反射體1采用非常 純凈的玻璃制成，其透光度極高，或者采用其他有良好反射性的材料制成；由于所述圓形凹 球面反射體1使得陽光18聚焦到焦點(diǎn)上，故所述焦點(diǎn)上的溫度極高，能達(dá)到1000°c以上，為 了使蒸發(fā)器2不被高溫?zé)龎?，需要把蒸發(fā)器2移離所述圓形凹球面反射體1的焦點(diǎn)位置，故 在所述圓形凹球面反射體1的偏離聚焦區(qū)的位置通過支撐架放置蒸發(fā)器2 ；由于所述圓形 凹球面反射體1布置在戶外，在多云或者陰天的情況下，當(dāng)光線不是很強(qiáng)烈時(shí)，仍然能在所 述圓形凹球面反射體1的聚光焦點(diǎn)上產(chǎn)生一定的高溫，所述蒸發(fā)器2能產(chǎn)生蒸氣推動(dòng)所述 蒸汽輪機(jī)5的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣，仍然能產(chǎn)生一定的功率輸出；在所述蒸發(fā)器2內(nèi)裝有一定 量的低沸點(diǎn)液態(tài)工質(zhì)，本實(shí)施例采用液氨或低沸點(diǎn)合成油；所述蒸發(fā)器2上連接有蒸汽導(dǎo)管3，在所述蒸汽導(dǎo)管3的周圍設(shè)置有一段凹弧狀的凹弧反射體31，所述凹弧反射體31利 用拉桿連接到所述蒸汽導(dǎo)管3上，所述蒸汽導(dǎo)管3所處的位置正好是所述凹弧反射體31反 射陽光18的聚焦點(diǎn)處，所述蒸汽導(dǎo)管3內(nèi)的蒸氣在流動(dòng)過程中仍然會(huì)受到太陽光的加熱， 這樣使得從所述蒸發(fā)器2出來的蒸氣溫度不會(huì)在流動(dòng)過程中降低，反而會(huì)有所上升，當(dāng)蒸 氣到達(dá)蒸汽輪機(jī)5時(shí)，會(huì)有很高的溫度；蒸氣帶動(dòng)所述蒸汽輪機(jī)5轉(zhuǎn)動(dòng)。所述蒸汽輪機(jī)5上的輸出軸與所述蒸汽輪機(jī)5的機(jī)體20之間采用密封形式，在本 實(shí)施例中采用磁流體進(jìn)行密封連接，這樣可以防止低沸點(diǎn)蒸氣泄漏。所述磁流體19與所 述蒸汽輪機(jī)5的輸出軸12的連接情況如圖5所示，包括循環(huán)水冷卻系統(tǒng)13、鋼質(zhì)極靴14， 銣、鐵、硼等強(qiáng)磁材料制成的帶有南極和北極的磁塊15，所述極靴14的內(nèi)徑比所述磁塊15 的內(nèi)徑小，所述極靴14、所述磁塊15與所述蒸汽輪機(jī)5的輸出軸之間均存在間隙，在這些 間隙內(nèi)充滿磁流體19，在強(qiáng)磁塊15的磁場(chǎng)作用下，磁流體19不會(huì)產(chǎn)生泄漏，所述蒸汽輪機(jī) 5內(nèi)的蒸氣也不能泄漏出來，外界污物也進(jìn)入不到間隙內(nèi)，所述循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的作用是使 得所述磁流體在工作過程中能保持有較低的溫度，保持工作性能。當(dāng)蒸氣中的熱能被轉(zhuǎn)化成機(jī)械能從所述蒸汽輪機(jī)5的輸出軸輸出后，可以直接把 家用電器通過聯(lián)軸器與所述蒸汽輪機(jī)5的輸出軸相連接，本實(shí)施例選用空調(diào)壓縮機(jī)6，在所 述空調(diào)壓縮機(jī)的伸出軸上也設(shè)置成磁流體密封，以保持所述空調(diào)壓縮機(jī)6的密封；由于可 以把從所述蒸汽輪機(jī)5上產(chǎn)生的機(jī)械能直接用來帶動(dòng)家用電器工作，此時(shí)的轉(zhuǎn)化效率是極 高的，能達(dá)到50%，而當(dāng)前采用硅電池板發(fā)電的效率僅為17%左右。由于本實(shí)施例采用液 氨作為工質(zhì)，若直接把液氨蒸氣排入環(huán)境中，則會(huì)造成污染，所以在所述蒸汽輪機(jī)5的出口 處密封連接回流管4 ；此外，蒸氣經(jīng)過所述蒸汽輪機(jī)5后，溫度會(huì)有所降低，但是仍然有余熱 可以被利用，而且在回流過程中需要把仍然是汽態(tài)的氨液化才能回流到所述蒸發(fā)器2中， 所以在所述回流管4的回路中安裝上換熱器11，這里采用套管式換熱器，所述換熱器11的 內(nèi)管流過冷卻液，在家庭中一般為水，所述換熱器11的外管流過所述工質(zhì)，待工質(zhì)冷卻液 化后，重新回流到所述蒸發(fā)器2內(nèi)接受太陽光加熱，進(jìn)行蒸發(fā)，然后經(jīng)過所述蒸汽導(dǎo)管3再 度到達(dá)所述蒸汽輪機(jī)5，如此循環(huán)。這樣，所述空調(diào)壓縮機(jī)6就能連續(xù)不斷地工作，給家庭提 供冷氣或者熱氣。實(shí)施例2 如圖2、圖5、圖6、圖7、圖8所示，在本實(shí)施例中，與實(shí)施例1相似，本實(shí)施例中也 密封連接有回流管4，在所述回流管4的回路上也安裝有換熱器11，在實(shí)現(xiàn)工質(zhì)循環(huán)利用的 同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了余熱的回收。與實(shí)施例1相比，其不同之處在于把所述蒸汽輪機(jī)5的輸出 軸12通過聯(lián)軸器7把機(jī)械能輸出給發(fā)電機(jī)8，所述發(fā)電機(jī)8實(shí)現(xiàn)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，輸 出的電流經(jīng)過整流，可以把電能供應(yīng)給家用的各種電器，如電視機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、電飯鍋 等，本實(shí)施例采用家用空調(diào)機(jī)；當(dāng)輸出的功率較高時(shí)，可以把多余的電能用蓄電器存儲(chǔ)起來 以備后用，如在雨天或者多云天氣或者陰天時(shí)，在所述蒸汽輪機(jī)5仍然能提供部分功率的 同時(shí)，可以利用存儲(chǔ)起來的電能用來使更多的家用電器工作。實(shí)施例3 如圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1、實(shí)施例2相比較，其不 同之處就在于本實(shí)施例中沒有形成密封回路。在本實(shí)施例中，在所述蒸發(fā)器2內(nèi)裝的是生 活用水，太陽光反射到所述蒸發(fā)器2上，使得生活用水汽化，水蒸氣到達(dá)并使所述蒸汽輪機(jī)5運(yùn)動(dòng)；在所述蒸汽輪機(jī)5的帶動(dòng)下，當(dāng)所述蒸氣輪機(jī)5連接的是家用電器時(shí)，所述家用電 器就能穩(wěn)定地工作；當(dāng)連接的是發(fā)電機(jī)8時(shí)，發(fā)電機(jī)8轉(zhuǎn)動(dòng)并產(chǎn)生電能，然后輸出到家庭中 的各種電器，如實(shí)施例2中提到的各種電器；從所述蒸汽輪機(jī)5的出口流出的水蒸氣，仍然 有較高的溫度，所以在出口管處接入換熱器11，這里采用套管式換熱器，所述換熱器11的 內(nèi)管通過冷卻水，在外管通過所述高溫水蒸氣，經(jīng)過了換熱器11后，水蒸氣降溫部分液化， 由于水這種工質(zhì)在轉(zhuǎn)化過程中，并沒有受到任何的污染，所以可以把從換熱器11中流出的 水和水蒸氣直接排入大氣中。在所述蒸發(fā)器2上安裝上導(dǎo)水管16，所述導(dǎo)水管16的一端與 水池17相連接，以使從所述蒸發(fā)器2流失到環(huán)境中的水得到補(bǔ)充。
本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于太陽能發(fā)電領(lǐng)域，特別是家庭用太陽能發(fā)電領(lǐng)域。
權(quán)利要求
一種家用太陽能動(dòng)力源裝置，包括蒸汽輪機(jī)(5)，其特征在于所述家用太陽能動(dòng)力源裝置還包括圓形凹球面反射體(1)、蒸汽導(dǎo)管(3)，在所述圓形凹球面反射體(1)的偏離聚焦區(qū)的位置設(shè)置有蒸發(fā)器(2)，所述蒸發(fā)器(2)通過所述蒸汽導(dǎo)管(3)與所述蒸汽輪機(jī)(5)密封連接，所述蒸發(fā)器(2)內(nèi)備有低沸點(diǎn)液體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用太陽能動(dòng)力源裝置，其特征在于所述蒸汽導(dǎo)管(3)的 管路周圍設(shè)置有凹弧反射體(31)，所述凹弧反射體(31)的反射光焦點(diǎn)位置與所述蒸汽導(dǎo) 管⑶的位置重合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用太陽能動(dòng)力源裝置，其特征在于所述蒸汽輪機(jī)(5)的 輸出軸端采用磁流體密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的家用太陽能動(dòng)力源裝置，其特征在于所述家用太陽能 動(dòng)力源裝置還包括空調(diào)壓縮機(jī)(6)、聯(lián)軸器(7)，所述空調(diào)壓縮機(jī)(6)的伸出軸端采用磁流 體密封，所述空調(diào)壓縮機(jī)(6)的伸出軸通過所述聯(lián)軸器(7)與所述蒸汽輪機(jī)(5)的輸出軸 相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的家用太陽能動(dòng)力源裝置，其特征在于所述家用太陽能 動(dòng)力源裝置還包括聯(lián)軸器(7)、發(fā)電機(jī)(8)、控制電路(9)，所述發(fā)電機(jī)(8)的輸入軸通過所 述聯(lián)軸器(7)與所述蒸汽輪機(jī)(5)的輸出軸相連接，所述發(fā)電機(jī)⑶的電輸出接口與所述 控制電路(9)電連接，所述控制電路(9)電連接有家用電器(10)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的家用太陽能動(dòng)力源裝置，其特征在于所述家用電器(10)為 家用空調(diào)機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用太陽能動(dòng)力源裝置，其特征在于所述蒸汽輪機(jī)(5)上 設(shè)置有回流管(4)，所述回流管(4)密封連接到所述蒸發(fā)器(2)上，所述回流管(4)的回路 上設(shè)置有換熱器(11)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用太陽能動(dòng)力源裝置，其特征在于所述蒸汽輪機(jī)(5)上 設(shè)置有出口導(dǎo)管(41)，所述出口導(dǎo)管(41)的出口處連接有換熱器(11)，所述換熱器(11) 的出口與大氣相通。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用太陽能動(dòng)力源裝置，其特征在于所述蒸發(fā)器(2)內(nèi)的 低沸點(diǎn)液體為液氨或水或合成油。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種家用太陽能動(dòng)力源裝置，旨在提供一種低成本、高效率、施工方便的家用太陽能動(dòng)力源裝置。本發(fā)明包括蒸汽輪機(jī)(5)，還包括圓形凹球面反射體(1)、蒸汽導(dǎo)管(3)，在所述圓形凹球面反射體(1)的偏離聚焦區(qū)的位置設(shè)置有蒸發(fā)器(2)，所述蒸發(fā)器(2)通過所述蒸汽導(dǎo)管(3)與所述蒸汽輪機(jī)(5)密封連接，所述蒸發(fā)器(2)內(nèi)備有低沸點(diǎn)液體。本發(fā)明是一種可作廣泛推廣和應(yīng)用的家用太陽能動(dòng)力源裝置。
文檔編號(hào)F01K25/10GK101936273SQ20101022173
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月8日
發(fā)明者伍勁剛 申請(qǐng)人:伍勁剛;黃艷敏;伍琦敏