CN110778471B - 一种热声驱动的基于热释电效应的发电系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热能利用技术领域，提供了一种热声驱动的基于热释电效应的发电系统及方法，该系统包括热声发动机，还包括发电单元与填充有气体工质的密封管道；热声发动机与发电单元通过密封管道相连，热声发动机驱动气体工质产生自激振荡并与发电单元内的热释电材料换热，以使发电单元产生电流。本发明提供的热声驱动的基于热释电效应的发电系统，借助热声发动机驱动密封管道内的气体工质产生自激振荡，从而使气体工质与发电单元内的热释电材料进行热交换，利用热释电效应在发电单元中产生电流；整个系统无需机械运动部件，提高了可靠性，有利于延长使用寿命。

Description

一种热声驱动的基于热释电效应的发电系统及方法

技术领域

本发明涉及热能利用技术领域，特别是涉及一种热声驱动的基于热释电效应的发电系统及方法。

背景技术

热释电效应是晶体的一种自然物理效应，是指当晶体受热或冷却后，由于温度的变化而导致自发式极化强度变化，从而在晶体某一方向产生表面极化电荷的现象。当dT/dt＝0时，即温度不随时间发生变化，则晶体的自发极化强度就不会发生改变，同时也就不会有热释电电流的产生；而当温度升高时，即dT/dt>0，则晶体的自发极化强度会减小，这时如果将外电路用导线连接，那么电路中会有热释电电流产生，当温度逐渐升高并达到平衡时，晶体的自发极化强度也将不再发生变化；反之，当温度降低时，即dT/dt<0，则晶体的自发极化强度会增大，在外电路中也相应地会有热释电电流的产生，直到达到新的平衡。利用热释电材料的热释电效应，通过对其进行间断式加热或冷却，就能产生热释电电流。热释电效应的产生主要是当热释电材料的温度处在其居里温度附近的温区之间。

热释电材料主要可以分为单晶材料(如TGS(硫酸三甘肽)等)、高分子有机聚合物及复合材料(如PVF(聚氟乙烯)、PVDF(聚偏二氟乙烯)等)和金属氧化物陶瓷及薄膜材料(如ZnO、BaTiO₃等)。不同热释电材料的居里温度有所不同。

基于热释电效应的发电技术一直受到学者们的广泛关注。Cuadras等人设计研发了一个能够从周期的温度波动中产生电性并给1μF电容器充电的热释电元件，供低能耗的自主传感器使用。王中林小组等人利用ZnO纳米棒阵列，KNbO₃纳米棒以及锆钛酸铅薄膜研制了一台热释电纳米发电机。热释电纳米发电机可以作为自驱动温度传感器，不需要外界供电便可以监测温度的变化情况。Leng等人首次提出了基于有机物聚合物聚偏氟乙烯(PVDF)的微型热释电发电机并用于水能量采集。

但是，当前基于热释电效应的发电系统中大多包含有驱动传热流体往复运动机械泵或者阀门开关机构，这在一定程度上会降低系统的可靠性，同时也会降低系统的运行周期寿命。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供一种热声驱动的基于热释电效应的发电系统及方法，以解决现有的热释电发电系统中都包含有机械泵或者阀门开关机构，在一定程度上会降低系统的可靠性，同时也会降低系统的运行周期寿命的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种热声驱动的基于热释电效应的发电系统，包括热声发动机，还包括发电单元与填充有气体工质的密封管道；热声发动机与发电单元通过密封管道相连，热声发动机驱动气体工质产生自激振荡使所述气体工质作为传热工质与发电单元内的热释电材料换热，以使发电单元产生电流。

其中，热声发动机包括依次相连的第一加热器、发动机回热器以及第一室温换热器；发电单元包括依次相连的第二加热器、热释电材料板叠以及第二室温换热器；第一加热器的入口以及第二室温换热器的出口均与密封管道相连，第一室温换热器的出口与第二加热器的入口通过热缓冲管道相连。

其中，密封管道为U型管道；热声发动机为驻波型热声发动机；热声发动机与U型管道的第一竖直段相连，发电单元与U型管道的第二竖直段相连，第一竖直段与U型管道的弯曲段之间预留第一缓冲区，第二竖直段与弯曲段之间预留第二缓冲区，第一缓冲区与第二缓冲区之间的区域填充有液体工质。

其中，密封管道为U型管道；热声发动机为驻波型热声发动机；热声发动机与U型管道的第一竖直段相连，第一竖直段与U型管道的弯曲段之间预留第一缓冲区，U型管道的第二竖直段与弯曲段之间预留第二缓冲区，第一缓冲区与第二缓冲区之间的区域填充有电绝缘的液体工质；发电单元位于弯曲段，所述热声发动机驱动所述气体工质产生自激振荡使所述液体工质作为传热工质与所述发电单元内的热释电材料换热。

其中，热声发动机为行波型热声发动机，热声发动机以及发电单元通过密封管道相连形成环形闭合回路。

其中，该热声驱动的基于热释电效应的发电系统还包括外接负载；外接负载通过导线与发电单元内热释电材料板叠相连成闭合回路。

本发明实施例还提供了一种热声驱动的基于热释电效应的发电系统，包括热声发动机，还包括填充有气体工质的密封管道；热声发动机为驻波型热声发动机；热声发动机包括依次相连的第一加热器、发动机回热器以及第一室温换热器；第一加热器的入口以及第一室温换热器的出口均与密封管道相连，发动机回热器由热释电材料板叠制成；热声发动机驱动气体工质产生自激振荡,气体工质与发动机回热器内的热释电材料进行换热可使发动机回热器产生电流。

其中，该热声驱动的基于热释电效应的发电系统还包括外接负载；外接负载通过导线与发动机回热器内的热释电材料相连成闭合回路。

一种热声驱动的基于热释电效应的发电方法，包括：在密封管道内填充气体工质或气液工质，利用热声发动机驱动气体工质或气液工质中的气体工质产生自激振荡，使气体工质或气液工质中的液体工质作为传热工质沿着密封管道的轴向方向往复运动并与热释电材料进行热交换，利用热释电效应在热释电材料中产生电流。

其中，热声发动机使气体工质或者气液工质中的气体工质产生自激振荡，使得传热工质在密封管道内往复运动；传热工质正向流动时，工质在热释电材料板叠中释放热量，热释电材料板叠温度升高并产生正向电流；传热工质反向流动时，传热工质在热释电材料板叠中吸收热量，热释电材料板叠温度降低并产生反向电流。

(三)有益效果

本发明提供的热声驱动的基于热释电效应的发电系统，借助热声发动机驱动气体工质产生自激振荡，从而使气体工质作为传热工质与发电单元内的热释电材料进行热交换，利用热释电效应在发电单元中产生电流；整个系统无需机械运动部件，提高了可靠性，有利于延长使用寿命。

附图说明

图1为本发明提供的热声驱动的基于热释电效应的发电系统的一个实施例的整体结构示意图；

图2为本发明提供的热声驱动的基于热释电效应的发电系统的又一个实施例的整体结构示意图；

图3为本发明提供的热声驱动的基于热释电效应的发电系统的再一个实施例的整体结构示意图；

图4为本发明提供的热声驱动的基于热释电效应的发电系统的再一个实施例的整体结构示意图；

图5为本发明提供的热声驱动的基于热释电效应的发电系统的再一个实施例的整体结构示意图；

图6为本发明提供的热声驱动的基于热释电效应的发电系统的再一个实施例的整体结构示意图；

图7为本发明提供的热声驱动的基于热释电效应的发电系统中热释电材料板叠的一个实施例的结构示意图。

图中，1-密封管道；2-第一加热器；3-第一室温换热器；4-发动机回热器；5-第二加热器；6-热释电材料板叠；7-第二室温换热器；8-外接负载；9-热缓冲管道；10-第一缓冲区；11-第二缓冲区。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明实施例提供了一种热声驱动的基于热释电效应的发电系统，包括热声发动机，还包括发电单元与填充有气体工质的密封管道1；热声发动机与发电单元通过密封管道1相连，热声发动机驱动气体工质产生自激振荡并与发电单元内的热释电材料换热，以使发电单元产生电流。

具体地，例如，密封管道1可以为不锈钢制成的管道，管道的截面形状可以为圆形或矩形，该管道可以为直管；例如，气体工质为氦气或者其他惰性气体工质；热声发动机可以使气体工质往复振荡，振荡的气体工质作为传热工质与发电单元内的热释电材料进行热交换，利用热释电材料的热释电效应产生电流。其中，需要说明的是密封管道1的长度并非固定不变的，可以根据热释电材料的不同对应的调整两者之间的密封管道1的长度，来改变发电单元与热声发动机的相对位置，以获取更好的发电性能。

本发明提供的热声驱动的基于热释电效应的发电系统，借助热声发动机驱动密封管道1内的气体工质产生自激振荡，从而使传热工质与发电单元内的热释电材料进行热交换，利用热释电效应在发电单元中产生电流；整个系统无需机械运动部件，提高了可靠性，有利于延长使用寿命。

进一步地，热声发动机包括依次相连的第一加热器2、发动机回热器4以及第一室温换热器3；发电单元包括依次相连的第二加热器5、热释电材料板叠6以及第二室温换热器7；第一加热器2的入口以及第二室温换热器7的出口均与密封管道1相连，第一室温换热器3的出口与第二加热器5的入口通过热缓冲管道9相连

具体地，例如，热声发动机可以包括第一加热器2、发动机回热器4与第一室温换热器3；例如，第一加热器2的入口可以与一端为封口结构的密封管道1相连，第一加热器2的出口与发动机回热器4的入口相连通，发动机回热器4的出口与第一室温换热器3的入口相连通，第一室温换热器3的出口与第二加热器5的入口可以通过热缓冲管道9相连通以起到热缓冲、减少热量损失的作用。

例如，第一室温换热器3与第二室温换热器7的温度维持恒定，实际的温度值可以根据需要设定；对于热声发动机而言，第一加热器2可以从外界吸收热量达到高温，在发动机回热器4内沿着密封管道1的轴向方向形成温度梯度并进行热功转换为发电单元提供往复流动的气体工质。如图7所示，例如，热释电材料板叠6可以由多层不同热释电材料构成的板叠上下拼接而成，上下相邻的两层热释电材料板之间预留间隙，形成供气体工质或者流体工质穿过的通道，热释电材料板叠6的边缘处均做密封处理，其中，同一层热释电材料板可以由多片子板复合而成，且沿着气体工质或液体工质的流动方向，同一层热释电材料板的材料逐渐变化，由不同的热释电材料构成；例如，热释电材料板叠6的材质可以为单晶材料，如硫酸三甘肽，也可以为高分子有机聚合物及复合材料，如聚氟乙烯，聚偏二氟乙烯)等，也可以为金属氧化物陶瓷及薄膜材料，如ZnO、BaTiO₃等；使用时，热释电材料板叠6的入口可以与第二加热器5的出口相连通，热释电材料板叠6的出口可以与第二室温换热器7的入口相连通，第二室温换热器7的出口可以与一端为封口结构的密封管道1相连；气体工质正向交变流动时，气体工质在第二加热器5中被加热，加热后的气体工质与热释电材料板叠6进行热交换，使其温度升高，根据热释电效应可知，在温度升高的过程中，热释电材料板叠6的自发极化强度随之减小，热释电材料板叠6中会产生正向电流；由于第二室温换热器7与第二加热器5之间存在一定的温差，当气体工质反向流动时，处于相对较低温度的气体工质对热释电材料板叠6进行冷却，使其温度降低，根据热释电效应可知，在温度降低的过程中，热释电材料板叠6的自发极化强度随之增加，热释电材料板叠6中会产生反向电流；如此往复，即可产生交变电流。

需要说明的是，发电单元中第二加热器5和第二室温换热器7的位置是可以互换的，即第二室温换热器7的出口与热释电材料板叠6的入口相连通，第二加热器的入口与热释电材料板叠6的出口相连通；其中，发动机单元和发电单元通过密封管道1相连。

此时，若是通过导线将外接负载8与热释电材料板叠6连接，形成闭合回路，即可对产生的电流进行利用，例如，可以使用两根导线分别连接热释电材料板叠6的正极与负极，两根导线的另一端分别与外接负载8的正极与负极相连；其中，外接负载8可以是耗电元器件，如灯泡，也可以是储能元器件，如蓄电池。

如图2所示，进一步地，密封管道1为U型管道；热声发动机为驻波型热声发动机；热声发动机与U型管道的第一竖直段相连，发电单元与U型管道的第二竖直段相连，第一竖直段与U型管道的弯曲段之间预留第一缓冲区10，第二竖直段与弯曲段之间预留第二缓冲区11，第一缓冲区10与第二缓冲区11之间的U型管道的弯曲段区域填充有液体工质。

具体地，例如，该U型管道包括两个直线型的密封管道1与一个弧线型的密封管道1，其中两个直线型的密封管道1的一端均为封口结构；热声发动机为驻波型热声发动机；

其中，第一加热器2的入口与其中一个直线型的密封管道1相连通，第一室温换热器3的出口与弧线型的密封管道1的左端开口相连通，第二加热器5的入口与弧线型的密封管道1的右部开口相连通，第二室温换热器7的出口与另一个直线型的密封管道1相连通；例如，弯曲段内的液体工质可以为水或者导热油等，其中添加液体工质时，需要使液面与第一室温换热器3保持一定的间隔，作为第一缓冲区10，需要使液面与第二加热器5保持一定的间隔，作为第二缓冲区11；该实施例中，利用热声发动机来驱动气体工质产生自激振荡，通过第一缓冲区10内的气体工质的往复振荡推动弯曲段内的液体工质往复运动，将能量传递至第二缓冲区11，使第二缓冲区11内的气体工质产生往复振荡，并与热释电材料板叠6进行热交换，从而产生电流。其中，弯曲段内的液体工质充注量不同，整个发电过程中气体工质的往复振荡频率也不同，因此，可以通过改变液体工质充注量来调节交变电流的频率。

如图3所示，进一步地，密封管道1为U型管道；热声发动机为驻波型热声发动机；热声发动机与U型管道的第一竖直段相连，第一竖直段与U型管道的弯曲段之间预留第一缓冲区10，U型管道的第二竖直段与弯曲段之间预留第二缓冲区11，第一缓冲区10与第二缓冲区11之间的区域填充有电绝缘的液体工质；发电单元与弯曲段相连。

具体地，例如，在该实施例中，可以将弧线型的密封管道1一分为二，整个发电单元位于两个弧线型的密封管道1之间；第一加热器2的入口与其中一个直线型的密封管道1相连通，第一室温换热器3的出口与左侧的弧线型的密封管道1的左端开口相连通，第二加热器5的入口与左侧的弧线型的密封管道1的右端开口相连通；第二室温换热器7的出口与右侧的弧线型的密封管道1的左端开口相连通，右侧的弧线型的密封管道1的右端开口与另一个直线型的密封管道1相连通；此时整个发电单元位于弯曲段内，利用热声发动机来使气体工质产生自激振荡，能量传递至弯曲段内的液体工质时，推动液体工质往复振荡并与热释电材料板叠6进行热交换，从而产生电流。与上述实施例相比，在该实施例中与热释电材料板叠6换热的介质由气体工质改为液体工质，但是发电的原理与上述实施例相同，在此不再赘述；而且，为了防止短路，该实施例中的液体工质需要具备电绝缘的特性。

如图4所示，进一步地，热声发动机为行波型热声发动机，热声发动机以及发电单元通过密封管道1相连形成环形闭合回路。

具体地，例如，该密封管道1可以由两个弧线型的子段构成，与发电单元以及热声发动机拼接成环形闭合回路，并且整个密封管道1内部填充气体工质；例如，行波型热声发动机可以位于环形闭合回路上方的水平段，发电单元可以位于右侧的竖直段；如图5所示，例如，环形闭合回路上方的水平段的密封管道1可以向右侧延伸形成延伸段，此时发电单元可以位于该密封管道1的延伸段，热声发动机可以位于环形闭合回路上方的水平段；发电原理与上述实施例相同，在此不再赘述。其中，需要说明的是该实例中热声发动机与发电单元的位置并非固定不变的，可以根据需要调整两者的相对位置关系，以获取更好的发电性能。

进一步地，该热声驱动的基于热释电效应的发电系统还包括外接负载8；外接负载8通过导线与发电单元内的热释电材料相连成闭合回路。

如图6所示，本发明实施例还提供了一种热声驱动的基于热释电效应的发电系统，包括热声发动机，还包括填充有气体工质的密封管道1；热声发动机包括依次相连的第一加热器2、发动机回热器4以及第一室温换热器3；第一加热器2的入口以及第一室温换热器3的出口均与密封管道1相连，发动机回热器4由热释电材料板叠制成；热声发动机驱动气体工质产生自激振荡,同时气体工质与发动机回热器4内的热释电材料进行换热可使发动机回热器4产生电流。；发动机回热器4具备热功转换和热释电发电的双重功能。同样的，该热声驱动的基于热释电效应的发电系统还包括外接负载8；外接负载8通过导线与发动机回热器4内的热释电材料相连成闭合回路。

具体地，例如，密封管道1可以为不锈钢制成的管道，管道的截面形状可以为圆形或矩形，该管道可以为直管；其中，与第一加热器2的入口相连的密封管道1的另一端为封口结构，与第一室温换热器3的出口相连的密封管道1的另一端也为封口结构；例如，气体工质为氦气或者其他惰性气体工质；热声发动机可以使气体工质往复振荡，利用发动机回热器4内热释电材料的热释电效应产生电流。

本发明提供的热声驱动的基于热释电效应的发电系统，采用热释电材料制成发动机回热器4，当热声发动机驱动密封管道1内的气体工质产生自激振荡时，利用热释电效应在发动机回热器4中产生电流；发动机回热器4具备热功转换和热释电发电的双重功能；整个系统无需机械运动部件，提高了可靠性，有利于延长使用寿命。

一种热声驱动的基于热释电效应的发电方法，包括：在密封管道1内填充气体工质或气液工质，其中，气体工质仅有气体，气液工质为气体工质和液体工质的混合。利用热声发动机驱动气体工质或者气液工质中的气体工质产生自激振荡，使气体工质沿着密封管道1的轴向方向往复运动，使得气体工质或气液工质中的液体工质作为传热工质与热释电材料进行热交换，利用热释电效应在热释电材料中产生电流。

进一步地，热声发动机使气体工质产生自激振荡，使得传热工质在密封管道1内往复运动；传热工质正向流动时，传热工质在热释电材料中释放热量，热释电材料温度升高并产生正向电流；传热工质反向流动时，传热工质在热释电材料中吸收热量，热释电材料温度降低并产生反向电流。

具体地，如图1至5所示的热声驱动的基于热释电效应的发电系统，当传热工质正向流动时，被第二加热器5加热的传热工质对热释电材料板叠6进行加热，使其温度升高，根据热释电效应可知，在温度升高的过程中，热释电材料板叠6的自发极化强度随之减小，热释电材料板叠6中会产生正向电流；由于第二室温换热器7与第二加热器5之间存在一定的温差，当传热工质反向流动时，处于相对较低温度的传热工质对热释电材料板叠6进行冷却，使其温度降低，根据热释电效应可知，在温度降低的过程中，热释电材料板叠6的自发极化强度随之增加，热释电材料板叠6中会产生反向电流；如此往复，即可产生交变电流。

如图6所示的热声驱动的基于热释电效应的发电系统，在进行发电时，第一加热器2从系统外界不断吸收热量产生高温，第一室温换热器3的两端形成一定的温度梯度，在达到临界值之后开始产生自激的压力振荡并进行热功转换，声功被放大并传递到密封管道1中，同时由于往复交变流动的工质气体与发动机回热器4内热释电材料在不断地进行热量交换，热释电材料间断性地被加热或冷却，从而在外接电路中产生热释电电流，在驻波型热声发动机的基础上实现系统发电的功能。

由以上实施例可以看出，本发明提供的热声驱动的基于热释电效应的发电系统通过热声发动机热驱动产生往复交变流动的流体，利用热释电材料的热释电效应，通过对其进行间断式加热或冷却，产生热释电电流，从而构建一种无运动部件的发电系统。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种热声驱动的基于热释电效应的发电系统，包括热声发动机，其特征在于，还包括发电单元与填充有气体工质的密封管道；

所述热声发动机与所述发电单元通过所述密封管道相连，所述热声发动机驱动所述气体工质产生自激振荡使所述气体工质作为传热工质与所述发电单元内的热释电材料换热，以使所述发电单元产生电流；

所述热声发动机包括依次相连的第一加热器、发动机回热器以及第一室温换热器；

所述发电单元包括依次相连的第二加热器、热释电材料板叠以及第二室温换热器；

所述第一加热器的入口以及所述第二室温换热器的出口均与所述密封管道相连，所述第一室温换热器的出口与所述第二加热器的入口通过热缓冲管道相连。

2.根据权利要求1所述的热声驱动的基于热释电效应的发电系统，其特征在于，所述密封管道为U型管道；

所述热声发动机为驻波型热声发动机；

所述热声发动机与所述U型管道的第一竖直段相连，所述发电单元与所述U型管道的第二竖直段相连，所述第一竖直段与所述U型管道的弯曲段之间预留第一缓冲区，所述第二竖直段与所述弯曲段之间预留第二缓冲区，所述第一缓冲区与所述第二缓冲区之间的区域填充有液体工质。

3.根据权利要求1所述的热声驱动的基于热释电效应的发电系统，其特征在于，所述密封管道为U型管道；

所述热声发动机为驻波型热声发动机；

所述热声发动机与所述U型管道的第一竖直段相连，所述第一竖直段与所述U型管道的弯曲段之间预留第一缓冲区，所述U型管道的第二竖直段与所述弯曲段之间预留第二缓冲区，所述第一缓冲区与所述第二缓冲区之间的区域填充有电绝缘的液体工质；

所述发电单元位于所述弯曲段，所述热声发动机驱动所述气体工质产生自激振荡使所述液体工质作为传热工质与所述发电单元内的热释电材料换热。

4.根据权利要求1所述的热声驱动的基于热释电效应的发电系统，其特征在于，所述热声发动机为行波型热声发动机，所述热声发动机以及所述发电单元通过所述密封管道相连形成环形闭合回路。

5.根据权利要求1所述的热声驱动的基于热释电效应的发电系统，其特征在于，还包括外接负载；

所述外接负载通过导线与所述发电单元内热释电材料板叠相连成闭合回路。

6.一种热声驱动的基于热释电效应的发电系统，包括热声发动机，其特征在于，还包括填充有气体工质的密封管道；

所述热声发动机为驻波型热声发动机；

所述热声发动机包括依次相连的第一加热器、发动机回热器以及第一室温换热器；

所述第一加热器的入口以及所述第一室温换热器的出口均与所述密封管道相连，所述发动机回热器由热释电材料板叠制成；

所述热声发动机驱动所述气体工质产生自激振荡,所述气体工质与所述发动机回热器内的热释电材料换热可使所述发动机回热器产生电流，所述发动机回热器具备热功转换和热释电发电的双重功能。

7.根据权利要求6所述的热声驱动的基于热释电效应的发电系统，其特征在于，还包括外接负载；

所述外接负载通过导线与所述发动机回热器内的热释电材料相连成闭合回路。

8.一种基于权利要求1-7任一项所述的热声驱动的基于热释电效应的发电系统的发电方法，其特征在于，包括：

在密封管道内填充气体工质或者气液工质，利用热声发动机驱动气体工质或者气液工质中的气体工质产生自激振荡，使气体工质或者气液工质中的液体工质作为传热工质沿着密封管道的轴向方向往复运动并与热释电材料进行热交换，利用热释电效应在热释电材料中产生电流。

9.根据权利要求8所述的发电方法，其特征在于，热声发动机使气体工质或者气液工质中的气体工质产生自激振荡，使得所述传热工质在密封管道内往复运动；

传热工质正向流动时，传热工质在热释电材料板叠中释放热量，热释电材料板叠温度升高并产生正向电流；

传热工质反向流动时，传热工质在热释电材料板叠中吸收热量，热释电材料板叠温度降低并产生反向电流。

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