CN105226999A - 一种利用红外光发电的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用红外光发电的设备，包含红外光发电机、支架和电容器，利用红外光作为能源，先将红外光转化成热能再转化成电能，与普通太阳能发电装置相比，红外光作为能源不受天气和时间的限制，能源更稳定；采用表面涂敷高分子聚合物圆弧形聚光透镜作为红外光捕获器，能够吸收波长为0.76-400微米范围的红外光，并将其聚焦到红外光制热薄膜上，使分散的能源聚集，达到热电有效转化目的；采用一层或多层石墨烯作为红外光制热薄膜，能够紧密耦合到红外光捕获器收集的红外光，直接将红外光辐射引导至热电转化器元件，热能更有效地传递；采用碱金属热电转换器发电，转化效率高。
Description
技术领域
本发明涉及电力领域，尤其是一种利用红外光发电的设备。
背景技术
红外光又叫红外线，是波长比可见光要长的电磁波，波长为1毫米到770纳米之间，光谱上面在红色光的外侧。自然界的任何物体都是红外光辐射源，时时刻刻都在不停地向外辐射红外光。
红外光的传热形式是辐射传热，由电磁波传递能量。在远红外光照射到被加热的物体时，一部分射线被反射回来，一部分被穿透过去。当发射的远红外光波长和被加热物体的吸收波长一致时，被加热的物体吸收远红外光，这时，物体内部分子和原子发生“共振”——产生强烈的振动、旋转，而振动和旋转使物体温度升高，达到了加热的目的。
发明内容
本发明提出了一种利用红外光发电的设备，先将红外光转化成热能再转化成电能，本发明采取的技术方案如下：
一种利用红外光发电的设备，包含红外光发电机、支架和电容器，所述电容器为平板电容器，电容器表面上设置有一个支架，电容器与支架通过转轴连接，且二者之间具有支架向四面旋转45度角的旋转空间，支架上固定有若干个红外光发电机，所述红外光发电机包含红外光捕获器、红外光制热薄膜和热电转换器元件，所述每个热电转化器元件表面连接一层红外光制热薄膜，所述红外光制热薄膜与红外光捕获器相连，电容器通过导线与红外发电机的正极和负极相连，形成一个闭合的发电机。
所述红外光制热薄膜为一层或多层石墨烯，所述石墨烯表面涂敷有远红外光涂料或经陶瓷化处理。
所述红外光捕获器为圆弧形聚光透镜，所述的透镜表面涂敷高分子聚合物，适用于吸收波长为0.76-400微米范围的红外光。
所述热电转换器元件为碱金属热电转换器。
所述碱金属热电转换器是一个充有少量钠的密闭容器，由厚度约1毫米的氧化铝固体电解质和电磁泵将其分隔成压力不同的两部分。在高压侧，电解质钠被热源加热，在钠与固体电解质的交界面，由压力差决定的化学势梯度驱使钠离子透过氧化铝向低压侧的电解质多孔电极界面迁移，负载开路时，在氧化铝两侧便形成电动势，这一过程和浓度差电池类似，因而，碱金属热电转换器空载电压由能斯特方程决定。负载接通时，电子从高压侧经外电路到达多孔电极处，与离子复合成钠原子，然后钠以蒸气相穿过低压空间到达冷凝器，凝结的液钠则由电磁泵送回高压侧，从而达到热电的转化。
本发明涉及一种利用红外光发电的设备，利用红外光作为能源，先将红外光转化成热能再转化成电能，与普通太阳能发电装置相比，红外光作为能源不受天气和时间的限制，能源更稳定；采用表面涂敷高分子聚合物圆弧形聚光透镜作为红外光捕获器，能够吸收波长为0.76-400微米范围的红外光，并将其聚焦到红外光制热薄膜上，使分散的能源聚集，达到热电有效转化目的；采用一层或多层石墨烯作为红外光制热薄膜，能够紧密耦合到红外光捕获器收集的红外光，直接将红外光辐射引导至热电转化器元件，热能更有效地传递；采用碱金属热电转换器发电，转化效率高。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，并非对本发明的限制，凡是依照本发明公开内容所进行的任何本领域的等同替换，均属于本发明的保护范围。
附图说明
图1一种利用红外光发电的设备示意图。
图2红外光发电机示意图。
具体实施方式
实施例1：
本发明提供一种利用红外光发电的设备，包含红外光发电机1、支架2和电容器3，电容器3为平板电容器，电容器3表面上设置有一个支架2，电容器3与支架2通过转轴连接，且二者之间具有支架2向四面旋转45度角的旋转空间，支架2上固定有若干个红外光发电机1，电容器通过导线与红外发电机1的正极14和负极15相连，形成一个闭合的发电机。
红外光发电机1包含红外光捕获器11、红外光制热薄膜12和热电转换器元件13，每个热电转化器元件13表面连接一层红外光制热薄膜12，所述红外光制热薄膜12为表面涂敷有远红外光涂料或经陶瓷化处理的一层或多层石墨烯；红外光制热薄膜12与红外光捕获器11相连，红外光捕获器11为圆弧形聚光透镜，在其表面涂敷高分子聚合物，适用于吸收波长为0.76-400微米范围的红外光，热电转换器元件13为碱金属热电转换器。
本发明提供一种利用红外光发电的设备，其工作原理如下：
聚光透镜表面涂敷高分子聚合物将捕获到波长为0.76-400微米的红外光，通过聚光透镜聚集到石墨烯表面，通过耦合效应产生热能，碱金属热电转换器将热能转化成电能，通过导线，输送到电容器表面，产生电压。
Claims (4)
1.一种利用红外光发电的设备，包含红外光发电机、支架和电容器，其特征在于：所述电容器为平板电容器，电容器表面上设置有一个支架，电容器与支架通过转轴连接，且二者之间具有支架向四面旋转45度角的旋转空间，支架上固定有若干个红外光发电机，所述红外光发电机包含红外光捕获器、红外光制热薄膜和热电转换器元件，所述每个热电转化器元件表面连接一层红外光制热薄膜，所述红外光制热薄膜与红外光捕获器相连，电容器通过导线与红外发电机的正极和负极相连，形成一个闭合的发电机。
2.根据权利要求1所述利用红外光发电的设备，其特征在于：所述红外光制热薄膜为一层或多层石墨烯，所述石墨烯表面涂敷有远红外光涂料或经陶瓷化处理。
3.根据权利要求1所述利用红外光发电的设备，其特征在于：所述红外光捕获器为圆弧形聚光透镜，所述的透镜表面涂敷高分子聚合物，适用于吸收波长为0.76-400微米范围的红外光。
4.根据权利要求1所述利用红外光发电的设备，其特征在于：所述热电转换器元件为碱金属热电转换器。
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