CN201830183U - 一种发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种发电装置，属于温差发电技术领域。它解决了现有的温差发电装置的发电效率低的问题。本发电装置包括内部为空腔的壳体、穿过壳体的热循环管路和冷循环管路，在壳体内固连有若干块半导体发电模板，在每一块半导体发电模板的两侧分别有热循环管路和冷循环管路通过，在壳体外侧还设有蓄电池，上述的每块半导体发电模板的输出端均接于该蓄电池上。本发电装置采用相互独立的热循环管路和冷循环管路设置于半导体发电模板的两侧，使得半导体发电模板两侧温差维持在一个稳定的范围，因此其发电效率高。

Description

一种发电装置

技术领域

本实用新型属于温差发电技术领域，涉及一种温差发电装置，特别是一种利用太阳能的温差发电装置。

背景技术

太阳能是一种可持续产生的能源，是取之不尽、用之不竭、无污染的能源。随着人类对太阳能的研究，现在已有很多太阳能产品，如太阳能热水器、太阳能路灯、太阳能电池板等。

太阳能热水器是利用集热循环管路吸收太阳能并将其转化成热能从而对水箱里的水进行加热的装置，而在光照条件好，热水用量不大的情况下，水箱中的热水很快即可达到沸点，此时太阳能面板吸收的能量就不断的流失，造成能源的浪费。

针对上述情况，本领域技术人员经过长期的探索和研究，结合温差发电的塞贝克效应(即两种不同材质的导体构成闭合回路，当两端存在着温度梯度时，回路中将产生电流，从而在两端形成电动势)，设计出一种温差发电装置。如中国专利(授权公告号CN201422088Y)公开的一种太阳能热水器温差发电装置，它包括储水箱、集热真空管、支架，集热真空管是两端为通孔的真空管，在真空管夹层中沿轴向有一面内嵌有导热器，本装置还包括冷水管、冷热水管连接器；储水箱、集热真空管、冷热水管连接器、冷水管环形连接，集热真空管夹层中沿轴向内嵌有导热器的一面与冷水管平行放置。在集热真空管与冷水管中间紧夹有半导体温差发电器，利用半导体温差发电器两侧的温差进行发电。

上述专利中虽从理论上利用了温差发电原理，但是其集热真空管和冷水管在一个回路中，水流的热交换范围小，因而发电器两侧的温差较小，发电效率低，在长期使用后发电器两侧温差会越来越小，导致发电效率急剧降低。并且上述专利中仅仅在太阳能面板上进行温差发电，其在集热循环管路和冷水管的数量和布置方式上存在着很大的局限性，同样会导致发电效率降低。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的太阳能温差发电装置存在的上述问题，提出了一种发电效率高的发电装置。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种发电装置，其特征在于，该装置包括内部为空腔的壳体、穿过所述的壳体的热循环管路和冷循环管路，在壳体内固连有若干块半导体发电模板，在每一块半导体发电模板的两侧分别有上述的热循环管路和冷循环管路通过，在所述的壳体外侧还设有蓄电池，上述的每块半导体发电模板的输出端均接于该蓄电池上。

热循环管路与热源相连接，冷循环管路与冷源相连接。由于每一块半导体发电模板的两侧都具有热循环管路和冷循环管路通过，在上述过程中半导体发电模板两侧形成的温差，使半导体发电模板进行发电，然后再通过蓄电池将电储存起来。

在上述的发电装置中，所述的冷循环管路与半导体发电模板接触，所述的热循环管路与半导体发电模板接触。

这样的结构使得半导体发电模板的两侧直接形成温差。

在上述的发电装置中，所述的壳体内具有传导液。热循环管路处的热量通过传导液传递至半导体发电模板的一侧，冷循环管路通过传导液将半导体发电模板另一侧的热量带走，使得半导体发电模板的两侧形成温差。

即使长时间使用，冷、热循环管路与半导体发电面板之间产生间隙仍能正常发电。

在上述的发电装置中，所述的壳体内侧具有若干与半导体发电模板边沿相匹配的安装槽，上述的半导体模板的插接在安装槽处。

通过安装槽将半导体模板定位在壳体的发电腔内。

在上述的发电装置中，所述的壳体中部具有隔板，隔板将壳体分隔为上下相邻的发电腔和储存腔，上述的半导体发电模板、冷循环管路、热循环管路均位于发电腔中，上述的蓄电池位于储存腔中。这样的结构使得半导体发电模板发电过程中，发电腔中的液体或其它物质不能进入蓄电池处，保证蓄电池在稳定的环境中蓄电。

在上述的发电装置中，所述的半导体模板处于发电腔的上部。

由于热量积聚在发电腔上部，半导体模板设置于发电腔上部分使得它的两侧能够形成更大的温差。

在上述的发电装置中，所述的储存腔处还具有能释放发电腔中高压的排放件。

发电过程中由于发电腔内会形成高温高压，通过排放件就能及时的排放过大的压力。

在上述的发电装置中，所述的排放件为膨胀罐，且膨胀罐与发电腔相通。

膨胀罐由罐体、气囊、进/出水口及补气口四部份组成。罐体一般为碳钢材质，气囊为EPDM环保橡胶，当外界有压力的水进入膨胀罐气囊内时，密封在罐内的氮气被压缩，根据波义耳气体定律，气体受到压缩后体积变小压力升高，直到膨胀罐内气体压力与水的压力达到一致时停止进水。当水流失压力减低时膨胀罐内气体压力大于水的压力，此时气体膨胀将气囊内的水挤出补到系统，直到气体压力与水的压力再次达到一致时停止排水。显然，当发电腔内的水温发生变化引起水压变化时，膨胀罐可起到缓冲压力波动的效果。

在上述的发电装置中，所述的排放件为安全阀，且安全阀与发电腔相通。

同样的，发电腔内压力过大时，安全阀自行开启，从而减小发电腔内的压力。

在上述的发电装置中，所述的热循环管路能供热的流体介质通过，所述的冷循环管路能供冷的流体介质通过。

显然，热循环管路通过半导体发电模板的一侧时就能在该侧形成高温，冷循环管路通过半导体发电模板的另一侧时就能在该侧形成低温，使得半导体发电模板的两侧产生温差。

在上述的发电装置中，所述的热循环管路与一太阳能面板相连，所述的冷循环管路与一水箱相连。

太阳能面板能是热循环管路中的流体介质变热，由于水箱中的水一直在使用，相对与太阳能面板而言流经水箱的水温度低很多。

在上述的发电装置中，所述的热循环管路具有若干迂回的制热部，所述的冷循环管路具有若干迂回的制冷部，上述每个半导体发电模板的两侧分别具有制热部和制冷部。

呈迂回的制热部和制冷部使得半导体发电面板的两侧能得到更高的温度或更低的温度。

在上述的发电装置中，所述的制热部呈螺旋状，所述的制冷部具有若干支管。显然，上述的两种结构都能增加制热部或制冷部的面积。

在上述的发电装置中，所述的制热部和制冷部均为若干锯齿形弯折段。这样的结构也能增加制热部和制冷部的面积。

在上述的发电装置中，所述的壳体外侧还具有控制面板，控制面板上具有与蓄电池相连的插座。蓄电池内储存的电能为直流电，在该控制面板上可设置输出开关，稳压器等。若需输出交流电供用户使用，还可在该控制面板上设置一逆变器，将蓄电池内蓄积的直流电转换成一定电压和频率的交流电。

与现有技术相比，本发电装置采用相互独立的热循环管路和冷循环管路设置于半导体发电模板的两侧，使得半导体发电模板两侧温差维持在一个稳定的范围，因此其发电效率高；并且本发电装置的冷循环管路、热循环管路、半导体发电模板设置于一个相对独立的壳体内，方便冷循环管路和热循环管路的布置，可同时设置多个半导体发电模板，提高了温差的利用率，从而进一步增加了发电效率；另外本蓄电装置的壳体上还设有一膨胀罐，有效的防止壳体内温度的变化而引起壳体内压力的变化，使用稳定性较高。

附图说明

图1是本发电装置的立体结构示意图。

图2是本发电装置的主视结构示意图。

图3是图2中的A-A向剖视结构示意图。

图4是图2中的B-B向剖视结构示意图。

图中，1、壳体；11、隔板；12、储存腔；13、发电腔；2、半导体发电模板；3、冷循环管路；31、冷回水主管；32、冷进水主管；33、制冷部；4、热循环管路；41、热回水主管；42、热进水主管；43、制热部；5、蓄电池；6、膨胀罐；7、控制面板。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1～4所示，本发电装置设置于太阳能面板与水箱之间，包括一个内部为空腔的壳体1，壳体1内固连有若干半导体发电模板2，壳体1内设有用于与水箱相连的冷循环管路3和用于与太阳能面板相连的热循环管路4，冷循环管路3上具有若干迂回的制冷部33，热循环管路4上具有若干迂回的制热部43，各半导体发电模板2的两侧均具有制冷部33和制热部43，所述半导体发电模板2与蓄电池5相连。壳体1中部还设有一隔板11，隔板11将壳体1分隔为上下相邻的储存腔12和发电腔13，其中半导体发电模板2、冷循环管路3、热循环管路4均位于发电腔13中，发电腔13内具有用于导热的传导液，蓄电池5位于储存腔12内，半导体发电模板2的端部与蓄电池5连接。本实施例中，传导液为水。

热循环管路4与太阳能面板连接，热循环管路4中的水源经太阳能面板加热后形成热水，冷循环管路3与水箱连接，通过水箱供应冷水。热循环管路4和冷循环管路3上分别具有若干个迂回的制冷部33和制热部43，且各制冷部33和制热部43分别位于对应的半导体发电模板2两侧，壳体1内具有用于导热的水流，通过制冷部33和制热部43在半导体发电模板2两侧形成的温差，使半导体发电模板2进行发电，并通过蓄电池5将电能储存起来。

壳体1的储存腔12内还设有一个膨胀罐6，膨胀罐6与上述的发电腔13相通。当发电腔13内形成的高压进入膨胀罐6气囊内时，密封在罐内的氮气被压缩，根据波义耳气体定律，气体受到压缩后体积变小压力升高，直到膨胀罐6内气体压力与水的压力达到一致时停止进水。当水流失压力减低时膨胀罐6内气体压力大于水的压力，此时气体膨胀将气囊内的水挤出补到系统，直到气体压力与水的压力再次达到一致时停止排水。利用膨胀罐6与发电腔13相通，因而当发电腔13内的水温发生变化引起水压变化时，膨胀罐6可起到缓冲压力波动的作用。

上述热循环管路4的制热部43为螺旋状弯曲，热循环管路4包括位于上部的热回水主管41和位于下部的热进水主管42，各半导体发电模板2的一侧分别设有制热部43，制热部43的两端分别连接在热进水主管42和热回水主管41上。通过制热部43进行热传递，因而热进水主管42和热回水主管41之间形成一定的温差，由于温差的存在，在热进水主管42、制热部43、热回水主管41、太阳能面板之间形成一个循环的回路，持续的将热源输送至半导体发电模板2的一侧。

上述的冷循环管路3包括位于上部的冷回水主管31和位于下部的冷进水主管32，在冷进水主管32和冷回水主管31之间位于每个半导体发电模板2一侧分别设置有若干根支管，各支管形成上述的制冷部33。通过连接冷进水主管32和冷回水主管31的各支管将冷水输送至半导体发电模板2的一侧，冷进水主管32、制冷部33、冷回水主管31、水箱之间形成一个循环的回路，持续的将冷水输送至半导体发电模板2的另一侧。

本发电装置中，壳体1的外侧还具有控制面板7，控制面板7上具有与蓄电池5相连的插座。由于蓄电池5内储存的电能为直流电，在控制面板7上设置一逆变器，可将蓄电池5内蓄积的直流电转换成一定电压和频率的交流电供用户使用。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种发电装置，其特征在于，该装置包括内部为空腔的壳体(1)、穿过所述的壳体(1)的热循环管路(4)和冷循环管路(3)，在壳体(1)内固连有若干块半导体发电模板(2)，在每一块半导体发电模板(2)的两侧分别有上述的热循环管路(4)和冷循环管路(3)通过，在所述的壳体(1)外侧还设有蓄电池(5)，上述的每块半导体发电模板(2)的输出端均接于该蓄电池(5)上。

2.根据权利要求1所述的发电装置，其特征在于，所述的冷循环管路(3)与半导体发电模板(2)接触，所述的热循环管路(4)与半导体发电模板(2)接触。

3.根据权利要求1所述的发电装置，其特征在于，所述的壳体(1)中具有传导液。

4.根据权利要求1或2或3所述的发电装置，其特征在于，所述的壳体(1)内侧具有若干与半导体发电模板(2)边沿相匹配的安装槽，上述的半导体模板的插接在安装槽处。

5.根据权利要求1或2或3所述的发电装置，其特征在于，所述的壳体(1)中部具有隔板(11)，隔板(11)将壳体(1)分隔为上下相邻的发电腔(13)和储存腔(12)，上述的半导体发电模板(2)、冷循环管路(3)、热循环管路(4)均位于发电腔(13)中，上述的蓄电池(5)位于储存腔(12)中。

6.根据权利要求5所述的发电装置，其特征在于，所述的半导体模板处于发电腔(13)的上部。

7.根据权利要求5所述的发电装置，其特征在于，所述的储存腔(12)处还具有能释放发电腔(13)中高压的排放件，所述的排放件为膨胀罐(6)，且膨胀罐(6)与发电腔(13)相通，或所述的排放件为安全阀，且安全阀与发电腔(13)相通。

8.根据权利要求1或2或3所述的发电装置，其特征在于，所述的热循环管路(4)与一太阳能面板相连，所述的冷循环管路(3)与一水箱相连。

9.根据权利要求1或2或3所述的发电装置，其特征在于，所述的热循环管路(4)具有若干迂回的制热部(43)，所述的冷循环管路(3)具有若干迂回的制冷部(33)，上述每个半导体发电模板(2)的两侧分别具有制热部(43)和制冷部(33)。

10.根据权利要求1或2或3所述的发电装置，其特征在于，所述的壳体(1)外侧还具有控制面板(7)，控制面板(7)上具有与蓄电池(5)相连的插座。

Images