蓄熱式斯特林發電機組及移動機組的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及熱能利用，特別是使用為熱能形式的能源并對其存儲后，采用斯特林機組實現將熱能轉換為電能。
【背景技術】
[0002]蓄熱器是對熱能進行儲存的設備，現有的蓄熱器為蒸汽型和液體蓄熱器；
在工業節能領域，將余熱進行回收并儲存，通常采用相變技術進行蓄熱，在低溫領域采用蓄冰技術實現蓄熱；
在太陽能領域，采用熔融鹽蓄熱，雖然熔融鹽可以實現高溫的儲存，但是由于其需要從固態轉變為液體，因而需要熱能將其加熱，同時熔融鹽的毒性、經濟型、安全性也存在問題，因而熔融鹽蓄熱的使用受到限制。
[0003]在太陽能領域，也采用空氣或其他氣體進行蓄熱，但其熱熔小，無法實現大規模的熱能存儲。
[0004]蓄能電站采用電能進行儲存，特別是風電及光伏組成的電能，由于其無法實現儲存，因而不得不大量的拋棄，造成大量的浪費。如果采用熱能進行儲存，需要具備大功率的存儲能力的儲存器。
[0005]如何實現能源進行經濟的儲存和使用，提供一種可行的技術方法，實現將對中種不同形式的能源進行互補、儲存、和利用，是需要解決的問題。
[0006]斯特林機組為1-100KW的熱發電機組，如何將其用于家庭等小單位的蓄熱式發電，需要進一步的研究。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是提供蓄熱式斯特林發電機組，通過將多種能源進行有效的互補利用，并經過蓄熱器蓄熱，實現低成本、高效率的能源利用，特別是各種余熱以及低谷電力等能源的有效利用。
[0008]本發明采用將蓄熱材料存在在一個容器內，通過流體或熱管將熱能與容器內的蓄熱材料進行換熱，在需要熱能時，再利用流體或熱管將熱能進行利用。本發明采用斯特林發電機組，實現將熱能轉換為電能。
[0009]本發明的另外目的是提供一種具備移動功能的蓄熱器發電機組，可以將蓄熱器進行移動，到一個熱能使用的區域，然后再進行發電利用。
[0010]具體
【發明內容】
如下:
蓄熱式斯特林發電機組，包括蓄熱材料，熱聲發電機，殼體，保溫材料等，其特征是:由容器、蓄熱材料、斯特林發電機組、控制系統組成；蓄熱材料及斯特林發電機組及控制系統設置在容器內；由蓄熱材料提供斯特林發電機組的所需要的熱能，斯特林發電機組將儲存的熱能轉換為所需能源。
[0011]容器的內部設置有至少三個腔體，一個蓄熱材料腔室，一個為斯特林發電機組腔室，另一個為控制系統腔室，在蓄熱材料腔室內設置有蓄熱材料；斯特林發電機組腔室內設置有斯特林發電機組，發電機組與蓄熱腔室的蓄熱材料之間設置有換熱器件，完成熱能的交換與使用；在斯特林發電機組腔室內還設置有散熱部位，將發電機組產生的余熱通過散熱部位進行散熱。
[0012]在蓄熱腔體設置有一個進口與一個出口，通過流體直接的從蓄熱腔室進口進入與蓄熱材料換熱后從蓄熱腔室出口流出，或者通過設置在聯通進口與出口之間的管道流體在管道內流動，完成對蓄熱材料的加熱；蓄熱腔體腔室外部設置有保溫材料。
[0013]在蓄熱腔室和斯特林發電機組上設置有由多個傳感、檢測、控制、顯示器件、軟件、單板機或計算機組成的控制系統，完成對機組的運行控制。
[0014]還包括一個熱源系統，為蓄熱材料提供熱源，所述的熱源選擇下列一種:
A、工業余熱；
B、低價格時的電能轉換為的熱能；
C、低價格的電能直接制氫，然后利用氫氣燃燒產生熱能；
D、地熱能；
E、利用太陽能光伏電站所產生的電能產生的熱能；
F、利用風電所產生的電能所產生的熱能；
G、生物質所產生的熱能。
[0015]還包括一個移動換熱器件，將非本地的遠距離熱源運輸到斯特林發電機組區域，通過換熱將熱能提供給斯特林發電機組的蓄熱材料，由蓄熱材料接受并儲存其熱能。
[0016]設置有多個蓄熱器，每個蓄熱器設置有不同的溫度，從不同遠距離的將蓄熱器充滿熱能后運輸到多聯產所需要的地點，實現能源的轉換利用；當上述熱源的溫度低于設定溫度是采用吸收式熱泵為其提升溫度。
[0017]所述的蓄熱材料選擇自下列一種或多種:
A、蓄熱材料:由金屬或非金屬或其混合物組成的顆粒或者/和磚塊，包括由金屬、金屬化合物、尾礦、工業鋼渣或鐵渣、鵝卵石、小石塊至少一種或多種組成的蓄熱材料；
B、流體:包括液體、氣體、液態金屬、納米流體、等離子體、超臨界流體中的一種或多種；
C、熔融鹽:包括金屬或非金屬的熔融鹽；
D、液態金屬:包括各種液態金屬；
E、混凝土:包括采用混凝土通過澆筑的方式所形成的蓄熱材料；
F、陶瓷:包括各種陶瓷的蓄熱材料。
[0018]所述的在蓄熱材料與斯特林發電機組之間設置有換熱器件為流體換熱或熱管換熱，所采用的熱管為重力熱管、循環熱管、自激震蕩熱管的一種或幾種。
[0019]流體選擇下列一種:液體、氣體、熔融鹽、液態金屬、納米流體、等離子體、超臨界流體中的一種或多種。
[0020]還設置有至少一個動力裝置和流體箱，將流體設置在流體箱內，動力裝置提供動力，通過流體的循環實現熱能的交換。
[0021]蓄熱式斯特林發電移動機組，將以上所述的任一蓄熱式斯特林發電機組設置在可以移動運輸設備上，使其具備移動能力，實現移動的蓄熱材料蓄熱式多聯產。
[0022]可以移動運輸設備上或者容器上安裝有軌道和動力裝置，可以將容器箱體從可以移動運輸設備上卸載和吊裝到汽車上；在容器的殼體上設置有滾輪或者輪胎，滾輪或者輪胎與容器底部的外殼連接，同于支撐和移動容器，滾輪可以在設置在可以移動運輸設備上的軌道上進行運動。
[0023]采用本發明的技術方案可產生如下的有益效果:
1、本發明提供了以蓄熱為基礎的斯特林發電機組，實現多種能源的互補利用蓄熱發電，特別是針對余熱利用及無法提供能源的使用地點，可以采用移動的發電，實現能源供應。
[0024]2、本發明可以實現移動蓄熱，將蓄熱器移動到需要的地方實現熱能的采集及利用。
[0025]3、本發明可以應用于工業余熱、太陽能、地熱、生物質等多種應用。
【附圖說明】
[0026]圖1是固定蓄熱式斯特林發電機組。
[0027]圖2是移動蓄熱式斯特林發電機組。
[0028]圖中標號含義:
1:進口，2:出口，3:容器，4:蓄熱材料，5:蓄熱材料腔室6:斯特林發電機組腔室，7:控制器件腔室，8:發電機組，9:散熱區域，10:斯特林發電機組，11:熱管換熱，12:流體換熱，
13:控制線路，14:控制系統，15:運輸設備，16:余熱，17:風電轉換的熱能，18:太陽能光伏轉換的熱能。
【具體實施方式】
[0029]實施例1、蓄熱斯特林發電機組
圖1所示的固定蓄熱材料斯特林發電機組，由容器3、蓄熱材料4、斯特林發電機組(8、9、10)、控制系統14組成；蓄熱材料4及斯特林發電機組(8、9、10)及控制系統設14置在容器3內；容器3的內部設置有三個腔體，一個蓄熱材料腔室5，一個為斯特林發電機組腔室6，另一個為控制系統腔室7，在熱聲發電裝置腔體內設置有發電蓄熱材料，在蓄熱材料腔室內設置的蓄熱材料以及發電蓄熱材料為:氧化鐵30%，導熱水泥40%，沙粒30%組成，在斯特林發電機組腔室6內的蓄熱材料通過流體換熱12系統完成熱能交換，將熱能提供給發電機組進行發電，在斯特林發電機組腔室6內設置有兩組斯特林發電機組，一組為5KW的斯特林發電機組，換熱設備采用流體換熱；第二組為1KW的斯特林發電機組，換熱設備采用熱管進行換熱，實現將蓄熱材料的熱能轉換