我研发出百千瓦级自在活塞热声斯特林发电样机

　　科技日报北京11月2日电 （记者陆成宽）记者2日从中国科学院理化技能研讨所得悉，该所成功研发世界首套百千瓦级自在活塞热声斯特林发电样机。专家组现场测验成果为，在热源温度为530摄氏度时，发电样机实测最大发电功率达102千瓦。

　　自在活塞热声斯特林发电技能是一种新式热发电技能。根据该技能研发的发电机，首要由自在活塞热声发动机和直线电机两部分所组成。发动机首要组成部件为加热器、热声换能器（传总称回热器）、冷却器等，直线电机首要组成部分为动力活塞、永磁体、线圈等。

　　外部热源经过加热器向发动机输入热量，进步加热器的温度；外部冷源则从冷却器带走热量，使之维持在较低的温度。“当加热器和冷却器之间的温差到达必定值、热声换能器内部构成必定的温度梯度时，发动机内部的气体就会发生自激声振荡，也便是气体往复运动，将热能转化为声波方式的机械能。”中国科学院理化所研讨员罗二仓说，发动机发生的声波又会推进直线电机的动力活塞往复运动，带动永磁体改动线圈中的磁通量，感应出交流电，然后完结机械能到电能的转化。

　　不同于汽轮机、燃气轮机和内燃机等传统的热机动力体系，该类型发电机中的热声斯特林发动机没有紧缩机、胀大机等机械运动部件。“它首要是使用声波压力的替换升高和下降完结气体的紧缩和胀大，一起经过气体的往复运动与处于不同方位的高、低温换热器壁面进行换热，完结能量转化。”中国科学院理化所研讨员胡剑英告知记者。

　　罗二仓表明，自在活塞热声斯特林发电机长处杰出。“一是体系简略，机械运动部件少，可靠性高；二是理论振荡小、噪声低；三是理论效率高；四是热源适应性好，可经过太阳能、余热、生物质能等各种不同方式的热源。”罗二仓说。

　　但是，因为自在活塞热声斯特林发电技能存在杂乱的热动力学问题，且触及多项高难度加工及制备技能，单机上限功率一向难以获得进一步的打破。一起，较小的单机功率也极大地限制了该技能的推广应用。

　　在中国科学院先导项目支持下，理化所研讨团队创建了先进的热声剖析和设计理论，阐明晰热声转化、声场调理、声电匹配等机理问题，打破了高功率交改换热、高精度气体空隙密封、气浮支撑多项关键技能，研发成功了世界首套百千瓦级自在活塞热声斯特林发电体系。

　　胡剑英表明，自在活塞热声斯特林发电机功率的打破极大地拓宽了其应用范畴，使之成为太阳能热发电、生物质发电以及分布式动力范畴具有广泛应用远景的新一代动力动力转化技能。

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