CN101499746A

CN101499746A - 板式半导体温差发电装置

Info

Publication number: CN101499746A
Application number: CNA2008101720235A
Authority: CN
Inventors: 周正
Original assignee: WUXI MINGHUITONG SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: WUXI MINGHUITONG SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2008-10-28
Filing date: 2008-10-28
Publication date: 2009-08-05

Abstract

本发明提供了一种板式半导体温差发电装置，包括半导体温差发电模块、加热槽、冷却槽、紧固夹板，所述加热槽和冷却槽交叉排列，半导体温差发电模块夹在两个相邻的不同槽中间，其中冷却槽紧贴半导体温差发电模块的冷面，加热槽紧贴半导体温差发电模块的热面，可以对工业企业生产过程中产生的气态、液态产物余热进行回收并发电，也可依靠带有热量的气态或液态介质作为能量来源发电可将余热直接转换成电能，发电过程中无噪音、无磨损、无介质泄漏、体积小、重量轻、移动方便、使用寿命长，本发明装置结构简单，便于加工，易于推广应用，利用工业余热发电，可降低企业能耗，符合国家产业政策。

Description

板式半导体温差发电装置

技术领域

本发明涉及一种热能发电装置，特别是一种板式半导体温差发电装置。

背景技术

目前发电技术一般利用火力发电和水力发电，还有利用风能和太阳能以及地热等等，小型发电机则一般利用柴油、汽油等矿物能源，共同特点就是在应用上需要满足一定条件，如果不具备这些形式的能量就无法进行发电。对于带有热量的气态或者液态介质尤其工业企业排放烟气的余热，现有的发电设备不具备直接使用的条件，不能有效的进行余热回收，一方面造成能源的浪费，另一方面也对环境造成了负面影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种板式半导体温差发电装置，可以对工业企业生产过程中产生的气态、液态产物余热进行回收并发电，也可依靠带有热量的气态或液态介质作为能量来源发电。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种板式半导体温差发电装置，包括半导体温差发电模块、加热槽、冷却槽、紧固夹板，所述加热槽和冷却槽交叉排列，半导体温差发电模块夹在两个相邻的不同槽中间，其中冷却槽紧贴半导体温差发电模块的冷面，加热槽紧贴半导体温差发电模块的热面。

根据热源情况，所述加热槽、半导体温差发电模块、冷却槽的组合结构为一组或多组。

所述紧固夹板为绝热材料，位于装置两侧，夹板上用螺栓将加热槽、冷却槽以及半导体温差发电模块紧压在一起，使相互之间紧密贴合。

所述加热槽和冷却槽采用金属材料制成。

本发明的有益效果是，可利用气态或者液态介质所携带的热量直接发电，既可以对工业企业生产过程中产生的气态、液态产物余热进行回收并发电，也可依靠带有热量的气态或液态介质作为能量来源发电，无需按传统的方式先将热能转换成机械能，再将机械能转换成电能的复杂过程，从而提高了热电转换效率，与其他形式的余热回收装置相比，本发明是一种全固态能量转换方式，具有在发电过程中无噪音、无磨损、无介质泄漏、体积小、重量轻、移动方便、使用寿命长，本发明装置结构简单，便于加工，易于推广应用，利用工业余热发电，可降低企业能耗，符合国家产业政策。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明的截面结构示意图；

图中：

1、加热槽通道；2、冷却槽通道；3、紧固螺栓；4、紧固夹板；5、冷却槽；6、半导体温差发电模块；7、加热槽；8、绝热材料。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述的板式半导体温差发电装置，其结构包括半导体温差发电模块6，冷却槽5，加热槽7以及紧固夹板4和紧固螺栓3，其中半导体温差发电模块6夹在加热槽7与冷却槽5之间，加热槽7紧贴在半导体温差发电模块6热面一侧，冷却槽5紧贴在半导体温差发电模块6冷面一侧，紧固夹板4，为两块平板，选用绝热材料制作，可防止加热槽7或冷却槽5的热量向外界传递。两块紧固夹板4将加热槽7、冷却槽5、半导体温差发电模块6夹紧，再用紧固螺栓3将两块夹板连接并紧固在一起，使各个传热面紧密贴合，以提高热传递的效率；在冷却槽5和加热槽7两端进出口处的壁面之间加入绝热材料8，防止加热槽和冷却槽的壁面之间产生热量交换。

半导体温差发电模块6，由多块半导体发电芯片组成，其发电原理是基于塞贝尔效应，半导体材料中的电子在温度差的驱动下会从高温端流向低温端，从而形成电势差。

加热槽7和冷却槽5，是介质流通的槽道，为中空的长方体，分别形成加热槽通道1和冷却槽通道2，两端有进出口，为介质进出的通道。加热槽7和冷却槽5的材料选用金属材料，因为金属材料导热系数较大，传热较快。

可视乎热源多少情况，采用一组通道或多组通道组合的结构，得到足够高的电压。

发电原理：在散发热量的气态或液态介质通过加热槽7的加热槽通道1时，加热槽壁面吸收介质的热量，壁面将热量传递到紧贴它的半导体温差发电模块6热面；冷却槽5布置在半导体温差发电模块6冷面一侧，冷却槽壁面吸收半导体温差发电模块冷面的热量，再将热量传递给冷却介质，由冷却介质将热量带走；在加热介质和冷却介质的分别作用下，半导体温差发电模块6的热面与冷面之间形成温度差，由于塞贝尔效应，这个温度差被转换成电势差，经过稳压整流(现有技术)以及交直流转换(现有技术)之后，可接负载作为电源用。

如采用热空气作为加热介质，常温水作为冷却介质进行发电。将热空气通入加热槽7中，空气在流动过程中散发出热量，加热槽7的壁面吸收这些热量后，将它传递到半导体温差发电模块6的热面，半导体温差发电模块6的热面会将热量传递到冷面，冷面将热量传递给冷却槽5的壁面，冷却槽5中通入的冷却介质会通过流动将这些热量带走，使冷面保持一个相对较低的温度，这样在半导体温差发电模块6的两个端面就形成了一个较大的温差。由于塞贝尔效应，半导体模块就会产生电势差。通过电路将此电势差输出即可作为电源。通过将很多对半导体温差发电模块6串联起来，就可得到足够高的电压，成为一个温差发电机。

本装置可利用气态或者液态介质所携带的热量直接发电，既可以对工业企业生产过程中产生的气态、液态产物余热进行回收并发电，本发明是一种全固态能量转换方式，直接将热能转化为电能，具有在发电过程中无噪音、无磨损、无介质泄漏、体积小、重量轻、移动方便、使用寿命长的特点；装置结构简单，便于加工，利用工业余热发电，可降低企业能耗，符合国家产业政策，易于推广应用。

Claims

1、一种板式半导体温差发电装置，其特征是包括半导体温差发电模块、加热槽、冷却槽、紧固夹板，所述加热槽和冷却槽交叉排列，半导体温差发电模块夹在两个相邻的不同槽中间，其中冷却槽紧贴半导体温差发电模块的冷面，加热槽紧贴半导体温差发电模块的热面。

2、根据权利要求1所述的板式半导体温差发电装置，其特征在于所述加热槽、半导体温差发电模块、冷却槽的组合结构为一组或多组。

3、根据权利要求1或2所述的任一种板式半导体温差发电装置，其特征在于所述紧固夹板为绝热材料，位于装置两侧，夹板上用螺栓将加热槽、冷却槽以及半导体温差发电模块紧压在一起，使相互之间紧密贴合。

4、根据权利要求1或2所述的任一种板式半导体温差发电装置，其特征在于所述加热槽和冷却槽采用金属材料制成。