文章提出了一种高效的35W自由活塞斯特林发电机的总体设计。该机的总效率高于50%的卡诺循环效率,比功率接近100W/kg。经过长期的准备工作,在NASA的SBIR项目的资助下,该项目分两个阶段进行:
一期工作:设计
装置采用双缸对置结构,用一个250W的GPNS模块加热,冷却温度为120℃,交流发电机效率为83%,输入热量115W,输出33W,工质质量为305g,具体外形图见图1。
二期工作:实验
对该装置进行优化。优化的主要方法是降低冷却温度和提高交流发电机的效率。当冷却温度降到80℃,交流发电机效率提高到90.9%,工质质量增加到约400g时,输入热量115W,输出为40W。
在对该发电机进行实验的同时,Sunpower公司还进行了大量的计算机模拟优化,以达到最好的性能。文章指出了小型自由活塞斯特林发电机不同于大型发电机的参数和结构,并对这些参数和结构的影响加以分析。
图1 Sunpower公司35W自由活塞斯特林发电机外形图