TWI614921B - 用於熱電能產生之系統、方法及／或裝置 - Google Patents

Abstract

本發明揭示用於將各種類型之能量轉換成可儲存及/或然後轉換成電能之熱能之系統、方法及/或裝置。電能可按需求及/或按一使用者期望之電力要求(例如，功率位準及/或類型)而獲得。舉例而言，該能量可在一特定電壓下獲得且可用作直流(DC)能量或交流(AC)能量。該電能可容易輸送且因此可在一使用者期望之位置處獲得。舉例而言，至少針對某些應用，該等系統、方法及/或器件可消除或減少對輸電之需求。在例示性實施例中，該系統可包含用於儲存該熱能之一有機相變材料。

Description

用於熱電能產生之系統、方法及/或裝置

本發明大體而言係關於將一熱能轉換成電能。本發明亦大體而言係關於將一溫差轉換成電能。

本申請案主張以下專利之優先權：2012年5月16日提出申請之美國臨時申請案第61/647,863號、2012年5月16日提出申請之美國臨時申請案第61/648,034號、2011年11月16日提出申請之國際申請案第PCT/US2011/060937號及2011年11月16日提出申請之國際申請案第PCT/US2011/060942號。本申請案亦係關於2010年11月16日提出申請之美國臨時申請案第61/413,995號及2011年9月8提出申請之美國臨時申請案第61/532,104號。此等申請案中之每一者以全文引用方式併入本文中。

減少由可消耗熱源發電廠(例如，天然氣、煤、化石燃料、核子等)產生之能量的量且用可再生及/或清潔能源來替換其正變得較重要。

當前可再生清潔能源技術面對之一挑戰係其幾乎與其試圖替換之舊型技術一樣複雜且在某些情形中比舊型技術複雜。此等技術中之大部分側重於電力之交替產生，且其未察覺到使能量至消費者之低效率之大部分發生在轉換成電能與該能量之實際實用之間的不計其數之步驟的事實。

將消耗能量之研發、部署及維護新技術與舊技術兩者納入為重要因素，通常存在不充足之投資收益。

需要針對可更高效地儲存且然後在期望時轉換成電能之區域化永續及/或可再生清潔能源之經改良系統、器件及/或方法。本發明針對克服及/或改善先前技術之缺點中之至少一者，如自本文中之論述將明瞭。

例示性實施例係關於將各種類型之能量轉換成可儲存及/或然後轉換成電能之熱能。在例示性實施例中，電能可按需求及/或按一使用者期望之電力要求(例如，功率位準及/或類型)而獲得。舉例而言，該能量可在一特定電壓下獲得且可用作直流(DC)能量或交流(AC)能量。

在例示性實施例中，該電能可容易輸送且因此可在一使用者之期望之位置處獲得。舉例而言，在例示性實施例中，至少針對某些應用，該等系統、方法及/或器件可消除或減少對輸電之需求。

在例示性實施例中，熱能可局部儲存。

在例示性實施例中，該系統可包含用於儲存該熱能之有機相變材料。另外，亦預期用於儲存該熱能之其他類型之相變材料。

在例示性實施例中，該系統可包含用於儲存該熱能之一基於石油之相變材料(例如，石蠟)。

在例示性實施例中，該系統可包含用於儲存該熱能之一基於礦物質之相變材料(例如，鹽水合物)。

在例示性實施例中，該系統可包含用於儲存該熱能之一基於水之相變材料(例如，水)。

在例示性實施例中，該系統可包含用於儲存該熱能之一有機相變材料。

在例示性實施例中，可使用兩個熱質量類型(熱及冷或一第一溫度或溫度範圍及一第二溫度或溫度範圍，其中該第一者大於該第二者以便形成一充足熱差)，且在例示性實施例中，該等材料中之一或兩者可經預充電且且以準備好供一最終使用者使用之一狀態提供給一使用者。

在例示性實施例中，一種用於將熱能轉換成電能之系統可包括：一熱電產生器；一高溫儲存器件，其與該熱電產生器之一第一側熱接觸；一低溫儲存器件，其與該熱電產生器之一第二側熱接觸；一高溫再生器，其用於將該高溫儲存器件維持在一高溫；及一低溫再生器，其用於將該低溫儲存器件維持在一低溫。該高溫儲存器件與該低溫儲存器件之溫度之差形成該熱電產生器之該兩個側之間的一熱差，該熱差形成該電能。

在某些實施例中，至少一個第一溫度儲存材料及至少一個第二溫度儲存材料可用於形成一溫差。另外，一第一溫度材料組合及一第二溫度材料組合可結合一或多個熱電產生器用於形成一溫度以產生電力。在例示性實施例中，該高溫儲存器件及該低溫儲存器件係相變材料。在某些實施例中，該較高溫度儲存材料及該較低溫度儲存材料可係有機相變材料、其他類型之相變材料、蓄電池、引擎、太陽能、地熱、電磁、周圍環境溫度之差、熱排氣、熱廢氣或其組合。

在例示性實施例中，該電能係DC電流。

在例示性實施例中，該高溫再生器包括：一熱電產生器，其使用在一側上之該高溫儲存器件及在另一側上之一周圍溫度(其充分低於該較高溫度)來形成跨越該熱電產生器之一溫差。跨越該熱電產生器之該熱差產生電能。

在某些實施例中，該至少一個第一溫度再生器之電能之至少一部分用於為一熱源供電以保持該至少一個第一溫度儲存器件在一適當溫度。在例示性實施例中，該高溫再生器之電能用於為一加熱器供電以保持該高溫儲存器件在一高溫度。在某些實施例中，該較高溫度再生器之電能之至少一部分用於為一加熱器供電以保持該較高溫儲存器件在一較高溫度。在某些實施例中，該較高溫度再生器之電能之至少一部分用於供電一熱源以至少部分地保持該較高溫儲存器件在一較高溫度。

在某些實施例中，該至少一個第二溫度再生器之電能之至少一部分用於為一熱源供電以保持該至少一個第一溫度儲存器件在一適當溫度。在例示性實施例中，該第二溫度再生器之電能用於為一加熱或冷卻源供電以保持該第二溫度儲存器件在一第二溫度。在某些實施例中，該第二溫度再生器之電能之至少一部分用於為一加熱或冷卻源供電以保持該第二溫度儲存器件在一第二溫度。在某些實施例中，該第二溫度再生器之該電能之至少一部分用於為一加熱或冷卻源供電以至少部分地保持該第二溫度儲存器件在一第二溫度。

在例示性實施例中，該較低溫度再生器包括：一熱電產生器，其使用在一側上之該較低溫儲存器件及在另一側上之一周圍溫度以形成跨越該熱電產生器之一溫差。跨越該熱電產生器之該熱差產生電能。

在例示性實施例中，該較低溫度再生器之電能用於為一驟冷器供電以保持該較低溫儲存器件在一低溫度。

在例示性實施例中，一種用於將熱能轉換成電能之系統可包括：一熱電產生器構件，其用於將一溫差轉換成電能；一高溫儲存構件，其用於儲存熱能，與該熱電產生器構件之一第一側接觸；一低溫儲存構件，其用於儲存熱能，與該熱電產生器構件之一第二側接觸；一高溫再生器構件，其用於將該高溫儲存構件維持在一高溫；及一低溫再生器構件，其用於將該低溫儲存構件維持在一低溫。該高溫儲存構件及該低溫儲存構件之溫度之差形成該熱電產生器構件之兩側之間的一熱差，該熱差形成電能。

在例示性實施例中，該高溫儲存構件及該低溫儲存構件係相變材料。

在例示性實施例中，該電能係DC電流。

在例示性實施例中，該高溫再生器構件包括：一用於將一溫差轉換成電能之熱電產生器構件，其使用在一側上之該高溫儲存構件及在另一側上之一周圍溫度來形成跨越該熱電產生器構件之一溫差。跨越該熱電產生器構件之該熱差產生電能。

在例示性實施例中，該高溫再生器構件之電能用於為一 加熱器構件供電以保持該高溫儲存構件在一高溫。

在例示性實施例中，該低溫再生器構件包括：一用於將一溫差轉換成電能之熱電產生器構件，其使用在一側上之該低溫儲存構件及在另一側上之一周圍溫度以形成跨越該熱電產生器構件之一溫差。跨越用於將一溫差轉換成電能之該熱電產生器構件之熱差產生電能。

在例示性實施例中，用於儲存熱能之該低溫再生器構件之電能用於為一驟冷器供電以保持該低溫儲存器件在一低溫。

除發明內容中所論述之實施例之外，本說明書、圖式及申請專利範圍中亦揭示其他實施例。發明內容並不意欲涵蓋本發明預期之每一實施例、組合或變化。

現在將參考附圖僅以實例方式闡述例示性實施例。

本發明中所闡述之例示性實施例係關於將各種類型之能量轉換成可儲存及/或然後轉換成電能之熱能。該熱能亦可用於其他目的，諸如加熱及/或冷卻。如熟習此項技術者在閱讀本發明之後將易於理解，出於環境以及經濟原因，本文中所闡述之例示性實施例可係有益的。在例示性實施例中，電能可容易輸送且因此可在一使用者之期望之位置處獲得從而減少輸送成本等。在例示性實施例中，至少針對某些應用，系統、方法及/或器件可消除或減少對輸電之需求，因此減少對基於(舉例而言)化石燃料之電力產生之需求。在例示性實施例中，熱能可局部儲存。在其 他例示性實施例中，熱能可被儲存且可移動。在例示性實施例中，系統可包含用於儲存熱能之一有機相變材料，藉此減少由系統所產生之生物不可降解廢物。

在某些實施例中，揭示可提供(舉例而言)舒適加熱、舒適冷卻、熱水加熱、製冷、電能或其組合之系統、方法及/或器件，其中此等實施例可部分、實質上或完全獨立於電網能量及/或化石燃料。某些實施例可針對操作週期而至少20%、40%、50%、60%、75%、85%、90%、95%或99%獨立於電網能量及/或化石燃料。某些實施例可針對操作週期而介於20%至99%、20%至40%、10%至30%、20%至50%、40%至99%、50%至100%、70%至95%、65%至100%、80%至95%、80%至100%、90%至99%或90%至100%之間獨立於電網能量及/或化石燃料。某些實施例可在6個月、1年、2年、2.5年、3年、5年或10年內提供一投資收益。在例示性實施例中，建築物或其他結構可經改造或建造而不需要針對加熱及/或烹飪要求而遞送之天然氣或減少對其需求。在某些實施例中，上述情況可以比習用方法之成本少10%、20%、30%或50%之一成本進行。在某些實施例中，建築物或其他結構可經改造或建造，其中消除用於提供加熱及/或烹飪要求之天然氣的至少40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%或100%。在某些實施例中，建築物或其他結構可經改造或建造，其中消除用於提供加熱及/或烹飪要求之天然氣的至少40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%或100%。亦預期減少對電網 電力、發電廠產生之電力、化石燃料產生之電力及/或天然氣之需求之組合。

在某些實施例中，陸上運載工具可經製造及/或改造以消除或減少對化石燃料或電動運載工具上之化學電池之使用。某些實施例可使對化石燃料及/或化學電池之需求減少至少20%、40%、50%、60%、75%、85%、90%、95%或100%。某些實施例可針對操作週期之一部分、操作週期之大部分或針對整個操作週期而使對化石燃料及/或化學電池之需求減少介於20%至99%、20%至40%、10%至30%、20%至50%、40%至99%、50%至100%、70%至95%、65%至100%、80%至95%、80%至100%、90%至99%或90%至100%之間。此等系統、方法及/或器件可減少與陸上運載工具相關聯之初始成本、維護成本及/或續生(recurring)燃料成本。

在某些實施例中，海運船舶可經製造或改造以消除或減少對化石燃料之需求，或在電動海運船舶之情形中消除或減少對化學電池之需求及/或充電彼等電池之電能成本。在某些實施例中，消除或減少安置化學電池之相關聯成本。在某些實施例中，某些揭示內容之固態性質實質上或完全地減少維護及/或替換成本。在某些實施例中，建造成本可藉由消除或減少諸如變壓器及粗導線之並網方法來減少或實質上減少。在某些實施例中，當太陽能及/或風能經轉換成熱能且經儲存於(舉例而言)有機相變材料中時，該能量產生之大小及成本可減少或實質上減少。由於 熱儲存之效率，因此可消除或減少電池及/或太陽追蹤系統之使用，從而進一步減少購置及/或維護成本。熟習此項技術者將明瞭額外優點。某些實施例可使對化石燃料及/或化學電池之需求減少至少20%、40%、50%、60%、75%、85%、90%、95%或100%。某些實施例可針對操作週期之一部分、操作週期之大部分或針對整個操作週期而使對化石燃料及/或化學電池之需求減少介於20%至99%、20%至40%、10%至30%、20%至50%、40%至99%、50%至100%、70%至95%、65%至100%、80%至95%、80%至100%、90%至99%或90%至100%之間。

如本文中所使用，術語一「第一溫度」與一「第二溫度」係在一相關對比較方面上使用，其中該第一溫度高於該第二溫度。此等術語亦可涵蓋溫度範圍，其中該「第一溫度」及該「第二溫度」涵蓋溫度範圍且該第一範圍高於(或實質上高於)該第二溫度範圍。在某些實施例中，該第一溫度範圍與該第二溫度範圍可存在一部分重疊。在某些實施例中，該重疊可介於0%至10%、0%至20%、1%至8%、2%至5%、4%至8%、0.5%至3%、0%至5%、0%至2%等。在某些實施例中，該「第一溫度」可變化±0.5%、1%、5%、10%、20%、40%、50%、60%、80%、100%、125%、150%或200%。在某些實施例中，該「第一溫度」可變化至少±0.1%、0.25%、0.5%、1%、5%、10%、20%、40%、50%、60%、80%、100%、125%、150%、200%等。在某些實施例中，該「第一溫度」可變化小於± 0.5%、1%、5%、10%、20%、40%、50%、60%、80%、100%、125%、150%、200%等。在某些實施例中，該「第二溫度」可變化±0.5%、1%、5%、10%、20%、40%、50%、60%、80%、100%、125%、150%、200%等。在某些實施例中，該「第二溫度」可變化至少±0.1%、0.25%、0.5%、1%、5%、10%、20%、40%、50%、60%、80%、100%、125%、150%、200%等。在某些實施例中，該「第二溫度」可變化少於±0.5%、1%、5%、10%、20%、40%、50%、60%、80%、100%、125%、150%、200%等。在某些實施例中，該「第一溫度」與該「第二溫度」之變化之組合亦係可能。在某些實施例中，亦可存在諸如一「第三溫度」、一「第四溫度」等額外溫度。在某些實施例中，可使用至少1、2、3、4、5、6、7、10或更多個溫差。

使用「第一溫度」及「第二溫度」作為例示性說明，此將意味著其中一第一溫度與一第二溫度兩者皆比一典型室溫熱之該第一及第二溫度；其中一第一溫度與一第二溫度兩者皆比一典型室溫冷之該第一及第二溫度；或其中該第一溫度大於一典型室溫且該第二溫度小於一典型室溫。如本文中所使用，術語「高溫」及「低溫」亦在一相關比較方面上使用，其中該高溫大於該低溫。如本文中所使用，術語「較高溫」及「較低溫」亦在一相關比較方面上使用，其中該較高溫度大於該較低溫度。

在某些實施例中，設計自系統、方法及/或器件供應之 電壓及電流之期望之位準可係一有用最終結果。若提供電力產生之系統、方法及/或器件可提供達一特定電壓及電流位準或一實質上特定電壓及電流位準之彼電力，則其通常係一優點。由於熱電產生器模組之電性質，因此基於個別者之串聯連接之其電輸出在模組中耦合，基於任一側上之一熱差之一最大電壓及電流經「內建」至熱電模組。藉由使用特定溫差且串聯或並聯電連接個別模組，若干個電力輸出選項可經設計至系統中。本發明之某些實施例可提供12 kV、24 kV、48 kV、110 kV、120 kV、230 kV、240 kV、25 kV或110 kV之電壓。亦預期其他較高及較低電壓。本發明之某些實施例可經設計以具有電壓(以增量形式)低達毫伏且電流低達毫安(例如，-75 mV至900 mV及0.01 mA至900 mA)之一輸出。亦可使用其他適合範圍。本發明之某些實施例可提供具有一使用者可利用之多個不同電輸出之一系統。本發明之某些實施例可使得使用者能夠藉由允許藉助電子工業中通常使用之跨接線來按需求或實質上按需求變更模組連接而調整電輸出。

某些實施例之另一優點係可遞送之較高每平方毫米瓦特數。本發明之某些實施例可使得系統能夠以三維方式設計從而允許一較小平方呎佔用面積。藉由垂直堆疊實施例，舉例而言，如圖14或圖27中所示，可構造允許在所提供佔用面積中產生增加量之電力之系統。在諸如光伏打及風能之其他可再生能源之情況下，幾乎無藉由在彼此上下面添加面板或渦輪機來獲得每平方毫米或每平方米更多電力之 能力。由於熱儲存及熱電模組之遙遠熱傳遞性質，因此將具有熱輸送層之熱電模組堆疊至熱儲存貯器增加每平方毫米瓦特數。舉例而言，若一單個50平方毫米熱電模組熱連接至一側上之一低溫熱儲存貯器且熱連接至另一側上之一高溫熱儲存貯器從而為該熱電模組提供舉例而言150℃之一熱差，則其可產生8瓦特電力或每平方毫米0.16瓦特。藉由添加一第二50平方毫米熱電模組，該第二50平方毫米熱電模組熱連接至一側上之相同低溫熱儲存貯器且熱連接至另一側上之相同高溫熱儲存貯器從而亦為其提供(舉例而言)150℃之一熱差，良率現在係16瓦特電力或每平方毫米0.32瓦特。此可在較大或較小佔用面積上進行高達結構上合理高度。在某些實施例中，堆疊包括至少1、2、3、4、5、6、7、8、10、15、20、30、40、100等個熱電模組。在某些實施例中，堆疊包括介於2至100、2至5、5至30、5至10、5至15、10至50、25至50、40至80、50至200之間等個熱電模組。經堆疊模組可熱連通至類似數目個較高溫熱儲存貯器及/或類似數目個較低熱儲存貯器。在技術之某些態樣中，可需要較少熱儲存貯器，此乃因一熱貯器可充當一熱電模組之較高熱貯器及另一熱電模組之較低熱貯器。某些實施例可在堆疊中使用至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20等個溫差。預期經堆疊熱電模組之數目、熱儲存貯器之數目及溫差之數目之各種組合。堆疊可在一垂直構造、一實質上垂直構造、一水平構造、一實質上水平構造、其他三維構造後其組合中進行。

某些實施例係針對使用由熱電產生器產生之電能之至少一部分來為至少部分地輔助將相變材料維持在適當溫度之加熱器及/或驟冷器供電之系統。使用系統可利用之熱差且藉由將所產生電能之至少一部分分配至至少部分地輔助於將相變材料維持在適當溫度之電力器件，某些實施例能夠在不必依賴於其他電源之情況下延長系統之操作時間。舉例而言，若一系統能夠藉由利用由陽光及某一其他較冷熱能源(當陽光不可用時)提供之熱能來使其電力產生持續，則該系統仍能夠藉由使用所產生電能之至少一部分來繼續加熱較高溫度側上之相變材料來操作及產生電力。

在某些實施例中，系統能夠以一自持續方式在介於期望之操作週期之30%至50%、40%至60%、50%至70%、30%至95%、50%至100%、70%至95%、80%至98%、90%至99.5%或80%至100%之間操作。某些實施例係針對一系統，該系統可在介於該系統處於操作中之時間的30%至50%、40%至60%、50%至70%、30%至95%、50%至100%、70%至95%、80%至98%、90%至99.5%、95%至100%或80%至100%之間提供充足電力。某些實施例係針對一系統，該系統可在介於該系統處於操作之時間的30%至50%、40%至60%、50%至70%、30%至95%、50%至100%、70%至95%、80%至98%、90%至99.5%、95%至100%或80%至100%之間提供充足電力、加熱及/或冷卻。某些實施例係針對一系統，該系統可在不需要補充外部電源之情況下在介於該系統處於操作中之時間的30%至 50%、40%至60%、50%至70%、30%至95%、50%至100%、70%至95%、80%至98%、90%至99.5%、95%至100%或80%至100%之間提供充足電力、加熱及/或冷卻。

某些實施例揭示一系統，其中至少一個第一溫度再生器之電能之至少一部分用於為一加熱或冷卻源供電以保持至少一個第一溫度儲存器件在或實質上在一第一溫度或溫度範圍；且至少一個第二溫度再生器之電能之至少一部分用於為一加熱或冷卻源供電以保持至少一個第二溫度儲存器件在一第二溫度或實質上在一第二溫度範圍；其中該第一溫度高於該第二溫度且該系統在介於該系統處於操作中之時間的30%至50%、40%至60%、50%至70%、30%至95%、50%至100%、70%至95%、80%至98%、90%至99.5%、95%至100%或80%至100%之間提供充足電力。

某些實施例係針對用於將熱能轉換成電能之一系統，該系統包括：至少一個熱電產生器；一第一溫度儲存材料，其與該熱電產生器之一第一側實質上直接或間接接觸；一第二溫度儲存材料，其與該熱電產生器之一第二側實質上直接或間接接觸；一第一溫度再生器，其用於將該第一溫度儲存材料至少部分地維持在一第一溫度；及一第二溫度再生器，其用於將該第二溫度儲存材料至少部分地維持在一第二溫度，其中該第一溫度儲存材料與該第二溫度儲存材料之溫度之差在形成電能之熱電產生器之兩個側指間形成一熱差且其中該系統系統在介於該系統處於操作中之時間的30%至50%、40%至60%、50%至70%、30%至95%、 50%至100%、70%至95%、80%至98%、90%至99.5%、95%至100%或80%至100%之間提供充足電力。在某些實施例中，該第一及/或第二溫度再生器可用一替代電源替換、部分替換或補充。本文中所揭示之技術之應用及使用位置係廣泛的。熱儲存器件之再生之適合源之數目(不論其是較高或是較低)亦係廣泛的。用於直接或間接熱再生之某些實例可係太陽熱、地熱、工業廢熱、火山灰、用過核燃料棒、來自化學反應之熱、來自新陳代謝之熱、來自電阻及廢生物燃料燃燒之熱或其組合。用於藉由為一加熱器供電進行之熱再生之某些實例可係光伏打、風能、水力發電、電之動能、電磁、壓電、熱力及在特定位置處可用之其他類型之經收穫之廢能源或其組合。用於直接或間接冷卻再生之某些實例可係水體、地下結構、洞穴、冰、雪、城市水管道、城市污水管道、高海拔及在高大氣壓力下之物質或其組合。用於藉由為一驟冷器供電進行之冷卻再生之某些實例可係光伏打、風能、水力發電、電之動能、電磁、壓電、熱力及在特定位置處可用之其他類型之經收穫之廢能源或其組合。以上非限制性所列舉之實例亦可以各種適合方式組合，圖1係一熱電能產生系統之一例示性實施例之一示意圖。圖1中之系統包含一熱電產生器1。該熱電產生器之一側與高溫儲存器件2接觸或熱連通地放置，而另一側與低溫儲存器件3接觸或熱連通地放置。高溫儲存器件2與低溫儲存器件3的溫度之差異形成熱電產生器1之兩個側之間的一大熱差，該大熱差形成一電輸出。舉例 而言，在圖1之例示性實施例中，電輸出由在正端子與負端子之間流動之直流20識別。

一熱電產生器係使用稱作「熱電效應」之一現象將熱(亦即，如本文中所闡述之溫差)轉換成電能之一器件。可使用之溫差之量可取決於若干個因素(包含但不限於，一特定實施例中使用之熱電產生器之類型、所使用相變材料之類型或所使用再生系統之類型)而變化。

在例示性實施例中，諸如圖1中所圖解說明之一者，高溫儲存器件2可藉由採用一高溫再生器4而保持在一高溫度。在某些實施例中，較高溫儲存器件可藉由採用至少1、2、3、4、5或6個高溫再生器、其他較高溫度能源或其組合而保持在一較高溫度。在例示性實施例中，高溫再生器4可包括一熱電產生器1。在某些實施例中，該高溫再生器可包括至少1、2、3、4、5、6個，或其他較高溫度源或其組合。高溫再生器4之熱電產生器1以實質上類似於原始所闡述之熱電產生器1之一方式操作，惟其在一側上使用高溫儲存器件2且在另一側上使用高溫周圍溫度9以跨越熱電產生器1形成一溫差。跨越熱電產生器1之熱差形成由直流20識別之一電輸出。熱電產生器1之電輸出可用於為一加熱器5供電，該加熱器5可用於保持高溫儲存器件2在一高溫度。在某些實施例中，至少一個熱電產生器之電輸出可用於供電至少一個加熱器及/或其他能源(諸如熱能)可用於保持較高溫儲存器件在一較高溫度。

類似地，在例示性實施例中，諸如圖1中所圖解說明之 該者，低溫儲存器件3可藉由採用一低溫再生器6而保持在一低溫度。在某些實施例中，較低溫儲存器件可藉由採用至少1、2、3、4、5或6個低溫再生器、其他較低溫度能源或其組合而保持在一較低溫度。在例示性實施例中，低溫再生器6可包括一熱電產生器1。在某些實施例中，該低溫再生器可包括至少1、2、3、4、5、6個，或其他較低溫度源或其組合。低溫再生器6之熱電產生器1以實質上類似於原始所闡述之熱電產生器1之一方式操作，惟其在一側上使用低溫儲存器件3且在另一側上使用低溫周圍溫度17以跨越熱電產生器1形成一溫差。跨越熱電產生器1之熱差形成由直流20識別之一電輸出。熱電產生器1之電輸出可用於為一驟冷器7供電，該驟冷器7可用於保持低溫儲存器件3在一低溫度。在某些實施例中，至少一個熱電產生器之電輸出可用於為至少一個驟冷器及/或其他能源(諸如熱能)供電，可用於保持較低溫儲存器件在一較低溫度。熱能源可選自產生適合熱能之各種源。舉例而言，一較低溫度源可係一建築物之混凝土平板或基礎、一大水體、一蓄水層、一地熱迴路、一城市總水管、一運載工具之金屬底盤、較涼爽氣候地區之室外溫度或較涼爽氣候全地區之冰或雪或其組合。

在例示性實施例中，高溫儲存器件2及低溫儲存器件3之表面可用一絕熱障壁8絕熱以有助於使儲存於材料中之熱能守恆。在某些實施例中，高溫儲存器件2及/或低溫儲存器件3之表面之至少一部分用一絕熱障壁8絕熱以有助於使 儲存於材料中之熱能守恆。

在某些實施例中，相變材料之表面可與熱電產生器之表面直接接觸或與其熱連通。相比材料之表面之至少一部分及/或熱電產生器之至少一部分之間的接觸或熱連通(直接的或間接的)之量可取決於所選擇實施例之特定組態而變化。在某些實施例中，相變材料之表面之至少一部分或表面之一大部分可與熱電產生器之表面之至少一部分或表面之一大部分直接接觸或熱連通。在某些實施例中，相變材料之表面可與熱電產生器之表面間接接觸。在某些實施例中，相變材料之表面之至少一部分或表面之一大部分可與熱電產生器之表面之至少一部分或表面之一大部分間接接觸。在某些實施例中，如圖1中所圖解說明，可存在與相變材料之表面熱連通或接觸且亦與熱電產生器之表面熱連通或接觸之一間隔材料。此間隔材料可由各種材料(諸如銀、銅、金、鋁、鈹或某些導熱塑膠、聚合物或其組合)製成。在某些實施例中，間隔材料可係所使用熱電產生器之一部分；間隔材料可係：用於固持相變材料之容器之表面之一部分；一單獨間隔件；或其組合。

在某些實施例中，可使用各種組態及/或結構來將來將熱能自熱儲存材料輸送、傳導及/或移動至熱電產生器之表面。此可使用熱傳遞之四個基本模式(傳導、對流、輻射及平流)中之一或多者來進行。舉例而言，相變材料可藉由使用某一類型之熱管或熱導管(舉例而言，圖21、22、23及24中所圖解說明之組態)而與熱電產生器之表面 熱連通。在某些實施例中，可存在使較高溫度熱儲存材料及/或較低溫度熱儲存材料彼此及/或與熱電產生器之表面熱隔離之優點。熱隔離可以包含但不限於以下方式之若干種適合方式完成：增加較高熱源及/或較低熱源之間的距離、使較高熱源及/或較低熱源絕熱、處理熱電產生器之表面、處理熱儲存容器之表面、某些材料之磁性、積極使欲與熱能隔離之區域驟冷或其組合。在某些實施例中，用於使熱能自熱儲存材料輸送、傳導及/或移動至熱電產生器之表面之結構可包含熱管內之流體(例如，水、氨、丙酮、氦、戊烷、甲苯、氟氯碳化物、氫氟氯碳化物、碳氟化合物、丙烷、丁烷、異丁烯、氨或二氧化硫或其組合物)。

在例示性實施例中，相變材料可係達成且維持期望之溫度、若干溫度或期望之溫度範圍之一可接收材料或材料組合。最通常使用之相變材料係自石油產品、鹽或水導出之化學配方。舉例而言，水、基於水之鹽水合物、各種形式之石蠟、脂肪酸及酯、三羥甲乙烷、有機熱鹽、無機熱鹽、離子液體、熱複合物、基於植物之脂肪或油或其組合。此等類型相變材料可在以下方面受限：溫度範圍選項、圍阻方法、熱循環及/或潛熱能力。

一相變材料係使用相變(例如，固化、液化蒸發或凝結)來在相對恆定溫度下吸收或釋放大量潛熱之一材料。相變材料利用潛熱之自然性質以有助於維持產品溫度達延長之時間段。在例示性實施例中，相變材料可由可再生資源 (諸如基於天然植物之相變材料)製造。舉例而言，在例示性實施例中，相變材料可係由Entropy Solutions製造且以PureTemp名稱銷售之一類型。舉例而言，可使用PureTemp PT133及PT-15，其中PT133係用於儲存熱能之較高溫度相變材料且PT-15係用於儲存熱能之較低溫度相變材料。另一實例將使用PureTemp PT48及PT23，其中PT48係用於儲存熱能之較高溫度相變材料且PT23係用於儲存熱能之較低溫度相變材料。

在某些實施例中，相變材料可用於眾多應用中以使得可採用各種圍阻方法(例如，微型囊封(例如，10微米至1000微米、80%至85%核，心利用率)(例如，25、50、100、200、500、700、1000微米等)、大型囊封(例如，1000+微米，80-85%核心利用率)(例如，1000、1500、2000、2500、300、4000、5000+微米等)、撓性薄膜、金屬、剛性面板、球體及其他)。如熟習此項技術者將理解，恰當之圍阻選項取決於眾多因素。

在某些實施例中，相變材料可經受且仍以一適合方式執行之熱循環之數目可係至少400、1000、3000、5,000、10,000、30,000、50,000、75,000或100,000個熱循環。在某些實施例中，相變材料可經受且仍以一適合方式執行之循環之數目可係介於400與100,000、5000與20,000、10,000至50,000、400至2000、20,000至40,000、50,000至75,000，55,000至65,000之間個熱循環。PureTemp有機相變材料已經證明在60,000以上個熱循環中保持器峰值效 能。

在例示性實施例中，至少部分地取決於電力要求，熱相變材料與冷相變材料之間的溫差可自一度之一分數至數百度不等。在例示性實施例中，相變材料熱差可能夠用(例如)5克相變材料產生1瓦特電力或用1.3千克材料產生約3.5千瓦。用50克材料產生100瓦特、用200可材料產生500瓦特、用380克材料產生1千瓦、用22.8千克材料產生100千瓦或用14公噸材料產生1百萬瓦。隨著熱儲存器件之質量增加，每克之電力輸出亦增加。亦預期其他千瓦範圍。在尺寸上，在例示性實施例中，系統可係一蜂巢式電話電池之大小(例如，針對1瓦特22 mm×60 mm×5.6 mm)(例如，0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6等)或更大(例如，針對約3.5千瓦21 cm×21 cm×21 cm)(例如，3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4千瓦)。其他尺寸大小及量亦預期且在一定程度上可取決於系統之應用及/或組態。

在某些實施例中，一特定實施例中可使用之相變材料之量可介於自1 gm至20 kg、0.5 gm至1.5 gm、20 kg至50 kg、1 gm至100 gm、500 gm至2 kg、250 gm至750 gm、4 kg至10kg、10 kg至20 kg、25 kg至40 kg、100 kg至500 kg、500 kg至1噸或其他可接受量之範圍中。

在例示性實施例中，可利用多個熱電產生器來增加正產生之能量的量。舉例而言，一蜂巢式電話中可使用介於1與10之間(例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、2至 4、3至5、4至6等)個產生器，而較大3.5千瓦器件可使用300至1000(例如，300、400、500、600、200至400、300至500、400至600等)個產生器。在某些實施例中，熱電產生器之數目可介於自1至10、15至2000、5至20、15至40、20至100、50至200、100至400、200至1000、600至1200等之範圍中。熱電產生器之數目在一定程度上可取決於系統之應用及/或組態。在某些實施例中，熱電產生器可與其他熱源及/或電源組合。

圖2係利用以周圍溫度儲存之能量的一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖。圖2中之實施例類似於圖1之實施例，惟一絕熱障壁8用於維持兩個不同周圍溫度(一高側周圍溫度9及一底側周圍溫度17)。此配置可在(舉例而言)高溫儲存器件2保持在一相對低溫時係有益的。在此情形中，高側周圍溫度9可維持在比低側周圍溫度17低之一溫度。較高側溫度及/或較低側溫度可與熱電產生器直接接觸、間接接觸或熱連通。

圖3係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖。圖3中之實施例類似於圖2之實施例，惟替代一高溫再生器，提供光伏打直流電能51、壓電直流電能52或電磁電能53之一替代電源經提供用於加熱器5。替代電源亦可係一習用電源，諸如一電池、一引擎等。較高側溫度及/或較低側溫度可與熱電產生器直接接觸、間接接觸或熱連通。

圖4係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意 圖。圖4中之實施例類似於圖2之實施例，惟替代一低溫再生器，提供光伏打直流電能51、壓電直流電能52或電磁電能53之一替代電源經提供用於驟冷器7。此外，替代電源亦可係一習用電源，諸如一電池、一引擎等。較高側溫度及/或較低側溫度可與熱電產生器直接接觸、間接接觸或熱連通。

圖5係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖。圖5中之實施例類似於圖2之實施例，惟替代一高溫再生器及低溫再生器，兩者皆替換為對加熱器5及驟冷器7提供光伏打直流電能51、壓電直流電能52或電磁電能53之一替代電源。該電源亦可係一習用電源，諸如一電池、一引擎、太陽能、地熱、電磁等。此實施例可在兩個能源皆具有一可用人造廢熱能源時係有益的。在此情形中，其可不必在系統中包含再生能力。此實施例可在一或多個能源具有一可用人造廢熱能源時係有益的。在此情形中，其可不必在系統中包含再生能力或其可僅需要包含將相變材料維持在恰當溫度所需之熱能之再生之一減少能力。較高側溫度及/或較低側溫度可與熱電產生器直接接觸、間接接觸或熱連通。

圖6係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖。在圖6中，高溫源經替換為一替代高溫熱源48。在例示性實施例中，高溫熱源48可係(例如)來自核燃料棒之熱、來自一活火山之熔岩、來自一加熱爐之熱、體溫等。較高側溫度及/或較低側溫度可與熱電產生器直接接觸、 間接接觸或熱連通。

圖7係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖。在圖7中，低溫源經替換為一替代冷溫度源50。在例示性實施例中，低溫源可(例如)來自一冰川、海洋等。較高側溫度及/或較低側溫度可與熱電產生器直接接觸、間接接觸或熱連通。

圖8係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖。圖8類似於圖7，惟高溫儲存器件2替換為與一替代高溫熱源48之一直接連接。在例示性實施例中，高溫熱源48可係(例如)來自核燃料棒之熱、來自一活火山之熔岩、來自一加熱爐之熱、體溫等。較高側溫度及/或較低側溫度可與熱電產生器直接接觸、間接接觸或熱連通。

圖9係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖。圖9類似於圖6，惟低溫儲存器件3經替換為與一替代冷源50之一連接。如以上所闡述，各種替代源可用。較高側溫度及/或較低側溫度可與熱電產生器直接接觸、間接接觸或熱連通。

圖10係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖。在圖10中，高溫儲存器件2經替換為至一替代高溫熱源48之一連接且低溫儲存器件3經替換為與一替代冷源50之一直接連接。如以上所闡述，各種替代源可使用。較高側溫度及/或較低側溫度可與熱電產生器直接接觸、間接接觸或熱連通。

圖6至圖9類似於圖10之實施例，惟一相變材料亦存在於 替代源間歇或溫度波動之情形中。

圖11係一熱電能產生器、加熱及冷卻系統之另一例示性實施例之一示意圖。圖11類似於圖1中所圖解說明之實施例但亦包含一熱交換器10以按需求提供加熱及/或冷卻。在此例示性實施例中，所提供之高溫入口12及低溫入口11將由高溫儲存器件2或低溫儲存器件3加熱或冷卻之液體或蒸汽用於熱交換器10，熱交換器10使自低溫入口11接收之液體或蒸汽變涼或進一步使自高溫入口12接收之液體或蒸汽變暖。該液體或蒸汽然後自熱交換器排出穿過高溫出口13或低溫出口14至一充氣部或箱15，在該充氣部或箱中，該液體或蒸汽藉由使用幫浦或風扇16之傳統方法經由管或管道分佈至期望之位置。該液體或蒸汽將其熱能釋放至欲加熱或冷卻之大氣且然後經由高溫回流管18或低溫回流管19、充氣部或箱15及熱交換器10返回至高溫儲存器件2或低溫儲存器件3。在此實施例中，來自熱電產生器1之電能可用於產生用於其他器件之電力。較高側溫度及/或較低側溫度可與熱電產生器直接接觸、間接接觸或熱連通。

圖12係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖。圖12類似於圖11中所圖解說明之實施例但可不(若期望)自熱電產生器1為除幫浦或風扇16之外的輔助器件供電。較高側溫度及/或較低側溫度可與熱電產生器直接接觸、間接間接或熱連通。

圖13係一熱電產生、加熱或冷卻系統之另一例示性實施例之一示意圖。在此實施例中，不存在再生器；存在兩個 熱電產生器1，一個使用高溫儲存器件2及高側周圍溫度9來為驟冷器7供電，另一個熱電產生器1在低側周圍溫度17與低溫儲存器件3之間用於為加熱器5及幫浦或風扇16供電。較高側溫度及/或較低側溫度可與熱電產生器直接接觸、間接間接或熱連通。

儘管以上所闡述之例示性實施例中之諸多著係圖2之例示性實施例之單個修改，但熟習此項技術者應易於理解可對(舉例而言)圖1作出相同或相似變化。另外，各種例示性修改可彼此組合進行以形成額外例示性實施例。

圖14係可用於例示性熱電能產生系統之一熱電器件之一例示性實施例之一分解圖。在例示性實施例中，可使用一較高效熱電器件替代一一般現貨器件。

圖14中所闡述之例示性實施例額外細節可在圖15至圖20中找到。圖15係可用於例示性熱電能產生系統中之一熱電器件之一例示性實施例之一等角視圖。圖16係可用於例示性熱電能產生系統中之一熱電器件之一例示性實施例之一平面圖。圖17係可用於例示性熱電能產生系統中之一熱電器件之一例示性實施例之一剖面圖。圖18係可用於熱電器件之例示性實施例中之半導體柱之一例示性實施例之一等角視圖。圖19係可用於熱電器件之例示性實施例中之半導體柱之一例示性實施例之一平面圖。圖20係可用於熱電器件之例示性實施例中之半導體柱之一例示性實施例之一剖面圖。

熱電器件39、43、45可包括真空密封箔22，該真空密封 箔22密封模組之兩端以形成經抽空或實質上經抽空之室。該等室可含有大量熱管工作流體23(例如，水、丙酮、丁烷或其他適合材料)。當真空密封箔22經真空密封至具有切口以匹配室的兩個最外面導熱熱塑彈性體電絕緣表皮24上時，該等表皮24各自使用導熱但電絕緣之環氧樹脂附接電導體層25及電輸入/輸出(I/O)層28，電導體層25及電輸入/輸出(I/O)層28稍微小於半導體柱26、27中之空隙區域31，空隙區域31具有允許模組之通用定向之芯吸溝槽32，半導體柱26、27使用導熱且導電之環氧樹脂附接至電導體層25及電輸入/輸出層28。藉由有效地添加穿過半導體柱之一內熱管，可實現各種益處。舉例而言，在例示性實施例中，柱之較少質量導致較小熱阻率，此添加效率；柱中之電洞添加允許較多電子流動之表面積；且/或熱管潛能可減小柱之熱阻率，此添加效率。舉例而言，若一電洞置於每一柱中從而使其熱阻率減小約30%且亦擴大表面積以允許約40%之較多電子流，如此一來可使熱電模組之效率增加高達82%。本文中所揭示之熱電器件之某些實施例可具有將熱能轉換成電能之介於9%至15%之間的一效率。然而，彼效率基於必須自一燃料而非自一收穫產生熱。亦預期其他效率範圍。

在例示性實施例中，個別半導體柱26、27可以電串聯且熱並聯方式配置，以頂部或「熱」側層開始。串聯以如下一層開始：該層以位於該層之右下方(當自頂部觀看時)上之一正電導體I/O接片29開始，連接至一半導體n型柱26， 在半導體柱類型26、27之間交替直至以連接至左下方(當自頂部觀看時)上之一負電導體I/O接片30之一半導體p型柱27結束。I/O接片30可連接至下一層之位於此層之左下方(當自頂部觀看時)上之正電導體I/O接片29，該正導電體I/O接片29連接至一半導體n-型柱26，在半導體柱類型27、26之間交替直至以連接至位於彼層之右下方上之一負電導體I/O接片30之一半導體柱p型27結束。此結構可繼續逐層交替，直至達成期望數目個層為止。在例示性實施例中，最底部層以連接至堆疊之右下方之一負電導體I/O接片30之一半導體p型柱27結束。最終電輸入/輸出(I/O)層28可使用(例如)熱且導電環氧樹脂附接至使用真空密封箔22密封之一最終底部或「冷」側、導熱熱塑彈性體電絕緣表皮24。在某些實施例中，取決於高溫與低溫之間的熱差，層之數目可介於2至5、5至10、10至50、40至100等之間。取決於特定實施例之組態，層之數目可顯著變化。

在例示性實施例中，此等例示性模組可以若干種不同方式或其組合用於系統中。舉例而言，熱電器件可用作諸如以下堆疊之組態中之一能量轉換器：(i)在一高熱能施加至頂部側且一低熱能施加至底部側，達成一正極性輸出電流47之情況下，一熱電產生器模組堆疊39；(ii)當施加來自收穫源44之一正極性輸入電流時，一熱電加熱器模組堆疊43；及(iii)當施加來自收穫源46之一負極性輸入電流時，一熱電驟冷器模組堆疊45。

圖21係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意 圖。圖21之例示性實施例使用一熱電產生器39，該熱電產生器在例示性實施例中可係為可調整大小及數目以達成期望之正極性輸出電流47。熱電產生器39可在「熱」側上使用導熱但電絕緣之環氧樹脂來附接至一高溫輸出導熱熱管殼體38之平坦且光滑表面且可在「冷」側上使用導熱但電絕緣之環氧樹脂附接至一低溫輸出導熱熱管殼體40之平坦且光滑表面。避免或實質上減少微小空隙之此等殼體之實質上完整黏合可(在某些實施例中)有益於能量轉換之效能。高溫輸出導熱熱管殼體38及低溫輸出導熱熱管殼體40兩者可延伸至成中空管形狀之一儲存熱能團塊中，該等中空管中之每一者可具有充當用於熱管工作流體36之一內部毛細結構(interior wick)之一燒結層37。熱管可使用眾所周知之熱力方法設計且可自熱傳遞行業中之若干個來源購買。高溫輸出導熱熱管殼體38管可延伸至具有儲存一窄溫度範圍內之熱及>180 J/g之一潛熱之一高密度能量儲存之高溫相變材料34之一潛熱熱能團塊中。低溫輸出導熱熱管殼體40管可延伸至具有儲存一窄溫度範圍內之熱及(舉例而言)>180 J/g之一潛熱之一高密度能量儲存之低溫相變材料42之一潛熱熱能團塊中。在例示性實施例中，相變材料可具有表1中所識別之性質之組合：

表1：相變材料性質

在例示性實施例中，所儲存能量可使用以下方程式計算：

其中所儲存潛熱能(kW/h)等於：相變材料之容積(cm³)乘以相變材料密度(g/cm³)；其之總數然後乘以相比材料潛熱儲存能量(J/g)且然後總數(J)除以3,600,000而轉換成kW/h。

高溫相變材料34及/或低溫相變材料42兩者可具有所嵌入之額外熱管以確保維持或實質上維持其溫度。

具有嵌入至高溫相變材料34中之管部分之一高溫輸入導熱熱管殼體35可包含經設計以芯吸熱管工作流體36之一燒結層37且亦可包含相同高溫輸出導熱熱管殼體34之一平坦且光滑表面。在例示性實施例中，熱管可延伸超過絕熱匣33。類似地，具有嵌入至低溫相變材料42中之管部分之一低溫輸入導熱熱管殼體41可包含經設計以芯吸熱管工作流體36之一燒結層37及相同低溫輸出導熱熱管殼體41之一平坦及光滑表面。在例示性實施例中，熱管可延伸超過絕熱匣33，此可有助於將熱能自一遙遠源傳導至該器件中。

當判定高溫相變材料34及低溫相變材料42之兩者之溫度時，可利用自然發生及/或作為來自初級動作之一次級廢料發生之局部溫度(熱或冷)。舉例而言，若將該系統安裝 於一工廠中，該工廠在具有一高平均日間溫度之沙漠中及/或存在作為在白天期間在該工廠處進行之工作之副產物發生之其他熱源，則彼熱可用於維持及/或增加高溫相變材料34之高溫，藉此使其更容易達成且維持一大熱距離。在某些應用中，可利用多個第一及第二溫度，此可准許使用多個溫差之系統使用多個適合相比材料。

舉例而言，圖21係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖。如圖21中所示，熱電加熱器模組堆疊43可使用導熱但電絕緣之環氧樹脂附接至高溫輸入導熱熱管殼體35至其平坦且光滑外表面。熱可藉由添加來自收穫源44之正極性輸入電流來產生。此外，熱電驟冷器模組堆疊45使用導熱但電絕緣之環氧樹脂附接至低溫輸入導熱熱管殼體41至其平坦且光滑外表面。冷卻可藉由添加來自收穫源46之負極性輸入電流來產生。

圖22係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖。參考圖22，若存在可收穫之一熱源48，則可消除或減少圖21中提及之熱電加熱器模組堆疊43且高溫輸入導熱熱管殼體35可附接至廢高溫熱能源及/或與其熱連通。未連接至熱源48之高溫輸入導熱熱管殼體35之區域可密封於一不導熱材料49中。

圖23係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖。參考圖23，若存在可收穫之一冷溫度源50，則可消除或減少圖21中所提及之熱電驟冷器模組堆疊45，且低溫輸入導熱熱管殼體41可附接至廢低溫熱能源及/或與其熱連 通。未連接至冷溫度源50之低溫輸入導熱熱管殼體41之區域可密封於一不導熱材料49中。

圖24係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖。參考圖24，若存在一熱源48以及可收穫之一冷源50，則可消除或減少熱電加熱器模組堆疊43以及熱電驟冷器模組堆疊45且高溫輸入導熱熱管殼體35以及低溫輸入導熱熱管殼體41可分別附接至廢高溫熱能來源及廢低溫熱能來源，及/或與其熱連通。未連接至冷溫度源50之高溫輸入導熱熱管殼體35之區域及低溫輸入導熱熱管殼體41之區域可密封於一不導熱材料49中。

圖25係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖。參考圖25，在各種應用中可在某程度上存在收穫且轉換額外能以維持質量及熱差以便達成一恆定穩定電供應之需求。使用習知方法收穫之能量(諸如經收穫光伏打直流電能51、經收穫壓電直流電能52及經收穫電磁能53連同其他類型)可為熱電加熱器33供電。以此方式，加熱器54可加熱以使工作流體在高溫熱管56中蒸發成工作流體蒸汽55，該工作流體蒸汽55隨著其行進朝向一較低溫度之一流動路徑57將其熱傳遞至高溫熱儲存器件59中且如此一來冷卻且經芯吸為經凝結工作流體回流58。在例示性實施例中，可此用於為熱電驟冷器61供電以使一液體低溫工作流體在低溫熱管63中冷卻成驟冷工作流體62，該驟冷工作流體62朝向低溫熱儲存器件66沿著外部熱管壁64行進且如此一來經加熱，從而自一液體變成一蒸汽且經芯吸回朝向熱 電驟冷器61，如經展示為經加熱工作流體65。在例示性實施例中，此程序維持與熱電產生器模組68之相對側接觸之一實質上高溫傳遞60及一低溫傳遞67從而產生一可組態、可調整、恆定及/或可靠可再生的直流電輸出源。

圖26係利用用過核燃料棒作為經收穫熱源之一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖。在圖26中，一用過核燃料棒收穫能量轉換器在多重轉換能量轉換層處之熱能以產生電能。在實施例中，此消除或實質上減少當前使用之高成本之作用中水及空氣冷卻方法以及提供一四倍冗餘安全匣。圖26展示展示以具有不銹鋼內部襯裡71之最外部鋼筋混凝土70(例如，14,500 psi)外壁開始之多個層。例示性實施例亦可在最外部鋼筋混凝土外壁70上包括具有一次級鋼筋8,000 psi混凝土外壁(其具有用於地下結構之標準類型之bituthene低溫自黏合、橡膠化瀝青/聚乙烯防水隔膜系統之一外部保護層)之一加鉛乙烯外部襯裡塗層。具有不銹鋼內部襯裡71之最外部鋼筋混凝土外壁70囊封圍繞總成之整體或大部分(包含結構之頂部及底部)之大量低溫相變材料72。相變材料可與具有低溫工作流體(例如，氨、丙酮)之熱管(例如，Cu熱管)73整合，該等熱管在傳遞帶上方及下方延伸穿過低溫相變材料72、通過最外部鋼筋混凝土70外壁及不銹鋼內部襯裡71且延伸至環繞填充材料(例如，土、沙、灰及/或黏土)以便維持第一熱電層之熱電冷傳遞位置處之最冷可能(或至少一冷)溫度。熱電層可由多層(例如)圖14中所闡述之類型之低溫熱電產生器模組 堆疊74構成，該等層與一SiC陶瓷外部密封塞75連接，從而形成外部囊封室。在例示性實施例中，He氣76可經添加而且可構成第一熱電層之「熱」側及第二熱電層之「冷」側，該第二熱電層由HgCdTe：B及HgCdTe：P之SiC單獨交替室之一液汽熱電環77構成。在例示性實施例中，此可由外部抽空室(其可包含He氣76)內之一窄空區域分離，該窄控區域構成該第二熱墊層之「熱」側及第三且最終熱電層之「冷」層，該第三且最終熱電層由單獨的SiC：Se及SiC：Sb之交替柱79之一高溫熱電環78構成，其將液態CO2用於高溫工作流體80而經熱接合至具有整合式燒結熱管之次級SiC吸收壁，該等整合式燒結熱管可藉由通過SiC陶瓷板之一密封蓋及地板，然後穿過低溫相變材料72之一單獨上部及下部區域而在傳遞帶之上面及下面延伸，其中其彼此組合成含四個熱管之非毗鄰群組，穿透上部殼體至以與具有一不銹鋼內部襯裡71及/或塗佈有一次級鋼筋8,000 psi混凝土壁(其具有用於地下結構之標準類型之bituthene低溫自黏合、橡膠化瀝青/聚乙烯防水隔膜系統之一外部保護層)之一加鉛乙烯外部襯裡之最外部鋼筋混凝土70外壁相同方式構造之一頂部腔中，以使能夠隨著中心處之燃料棒冷卻使用不同工作流體，以便擴展最大發電量。該室可設計有雙重保護人孔以使用標準方法移除、添加或替換燃料棒。在實施例中，此可囊封與垂直鈦密封塞81連接之中間抽空室，從而囊封具有使用液態二氧化碳工作流體83之整合式熱管之初級SiC吸收壁82，該等整合式熱管可藉由通過SiC 陶瓷板之一密封蓋及地板，然後穿過低溫相變材料72之一單獨上部及下部區域而在傳遞帶之上面及下面延伸，其中其彼此組合成含四個熱管之非毗鄰群組，穿透上部殼體至與具有一不銹鋼內部襯裡71及/或塗佈有一次級鋼筋8,000 psi混凝土壁(其具有用於地下結構之標準類型之bituthene低溫自黏合、橡膠化瀝青/聚乙烯防水隔膜系統之一外部保護層)之一加鉛乙烯外部襯裡之最外部鋼筋混凝土70外壁相同方式構造之一頂部腔中，以使能夠隨著中心處之燃料棒冷卻使用不同工作流體，以便擴展最大發電量，從而形成具有添加之He氣76之一大面積內部抽空室，以均勻地分散裝納於其內之用過核燃料棒84之熱輻射。在例示性實施例中，可按以下方式收穫額外電能。初級SiC吸收壁82可包含經設計以利用α輻射之存在的具有塗佈有磷化銦鎵(InGaP)之深井之α伏打轉換層SiC塊及/或經設計以利用β輻射之存在的具有塗佈有氚(T)之深井之β伏打轉換層SiC塊及/或用以利用放射性衰變熱能之SiC熱發射體及銻化鎵(GaSb)光伏打二極體單元之熱光伏打轉換層。

圖27係一熱電能產生之另一例示性實施例之一示意圖。如圖27中所見，器件包含具有整合式熱管之高溫熱板85及具有整合式熱管之低溫熱板86，該等高溫熱板及低溫熱板在熱電產生器模組68之相對側上交替，用導熱黏合劑接合在一起，從而構成熱電產生器核心87。未使熱電產生器模組68附接至其之高溫熱板85之端部經嵌入於高溫相變材料34中以便維持每一熱電產生器模組68之期望之「熱」側之 一高溫。未使熱電產生器模組68附接至其之低溫熱板86之端經嵌入於低溫相變材料42中以便維持每一熱電產生器模組68之期望之「冷」側之一低溫。器件亦包含嵌入於高溫相變材料34中之可由額外熱電產生器模組68供電之一鎳鉻線圈加熱器88，其中該等額外熱電產生器模組68之「冷側」連接至低溫相變材料42且其「熱側」連接至可附接至任何傳導表面之一傳導連接架座91，從而收穫高側周圍溫度9以將一熱差轉換成電能。高溫相變材料34及低溫相變材料42兩者經囊封於一絕熱外部殼體92中。另外，器件包含嵌入於低溫相變材料42中之可由額外熱電產生器模組68供電之熱電驟冷器模組90，其中該等額外熱電產生器模組之「熱」側連接至高溫相變材料34且其「冷」側連接至可附接至任何傳導表面之一傳導連接架座91，從而收穫低側周圍溫度17以將一熱差轉換成電能。傳導連接架座91使用導熱外殼搭接片89來維持至額外熱電產生器模組68之正熱連接。此實施例之一替代方案將利用傳導連接架座91來將器件連接至外側廢棄或周圍熱源。由熱電產生器核心87所產生之電能可使用整合式電壓/電流插腳輸出板93來以期望之電壓及安培之可組態輸出汲取。

圖28係用以為建築物或其他結構提供熱電電力、熱水、舒適加熱、舒適冷卻或其組合之一太陽熱及光伏打能量收穫系統之一例示性實施例之一示意圖。參考圖28，具有一反射表面95(其面向太陽且可由玻璃面板96封圍，該等玻璃面板可在其外表面上塗佈有單向鏡以便允許陽光及熱進 入而不允許其出去(或至少減少損失))之一或多個拋物線槽94(圖29及圖30中進一步闡述)收集太陽之射線97且將太陽之熱聚焦至一管98上，該管98填充有沿一對流迴路99流動穿過該管以加熱在133℃下變成一液體之有機相變材料之一貯器100之一油。經加熱之有機相變材料貯器100以高R值絕熱而經絕熱以便在幾乎不存在或無陽光之時間期間維持或實質上維持熱。為提供水加熱，一冷水線101供應一水儲存箱102(其在圖31中進一步闡述)且保持其填滿以使得一熱迴路入口103藉由在經供電時使用一水幫浦104自水儲存箱102汲取水。水經幫浦穿過一水線迴路105，水線迴路以一單或多迴路方式通過經加熱之有機相變材料貯器100，該單或多迴路在水流過經加熱之有機相變材料貯器100且然後向下流回至水儲存箱102時加熱該水，水在儲存箱中自一熱迴路出口106排出。水儲存箱102以高R值絕熱經絕熱以便維持或實質上維持透過一熱水供應線107貫穿整個建築物分佈之經加熱水。為提供舒適加熱，經絕熱傳遞管108使儲存於有機相變材料貯器100中之液體相變材料及儲存於次級有機相變材料貯器109中之液體相變材料以在迴路中對流之方式流動。一溫度關斷閥可置於迴路中以在幾乎不存在或無陽光時停止流動。次級有機相變材料貯器109以高R值絕熱而經絕熱以便維持或實質上維持經加熱之液體有機相變材料。當期望經加熱空氣時，一恒溫或控制開關110開啟一鼓風機111，該鼓風機111經供電且透過一過濾回風格柵113自經調節空間汲取空氣112且將該空氣 吹過由導熱材料製成之熱管道114且通過次級有機相變材料貯器109從而在空氣經過時加熱其，此後該空氣吹過一經絕熱充氣部115且至經絕熱分佈管道中，從而吹入至期望之調節區域116。為提供舒適冷卻，一光伏打面板117或其他可再生能源(諸如風或熱電)產生電能，該電能經儲存於電容器陣列21中以提供一穩定輸出至附接至使一三級有機相變材料貯器118中之在-15℃下變成一固體之有機相變材料驟冷之低溫熱板86之熱電驟冷器模組90。當期望冷卻空氣時，一恒溫或控制開關110開啟一鼓風機111，該鼓風機經供電且透過一過濾回風格柵113自經調節空間汲取空氣112且將該空氣吹過由導熱材料製成之驟冷管道119且通過三級有機相變材料貯器118，從而在空氣經過時使其冷卻，此後該空氣吹過一經絕熱充氣部115且至經絕熱分佈管道中，從而吹至期望之經調節區域116中。關於舒適加熱及冷卻之進一步細節闡述於圖32至35中。針對電力產生，如圖27中所闡述之一熱電產生器核心87設定於經驟冷之三級有機相變材料貯器118與經加熱之次級有機相變材料貯器109之間，以便維持足以產生可經由電佈線120連接至一DC電安裝板121的電能之一溫差，其中電力可經由電佈線120分佈至電負載。

圖28中所闡述之例示性實施例之額外細節可在圖29至圖35中找到。圖29係可用於例示性熱電能產生、熱水加熱、舒適加熱、冷卻系統或其組合中之一熱電器件之一例示性實施例之一太陽熱收集系統之一平面圖及對應立面圖及等 角視圖。圖30係可用於例示性熱電能產生、熱水加熱、舒適加熱、冷卻系統或其組合之一熱電器件之一例示性實施例之一太陽熱收集系統之另一平面圖及對應剖面圖。圖31係可用於例示性熱水加熱系統中之一熱電器件之一例示性實施例之一太陽熱熱水箱之一平面圖及對應之立面圖、剖面圖及等角視圖。圖32係可用於例示性熱電能產生、舒適加熱及/或冷卻系統中之一熱電器件之一例示性實施例之一熱電舒適加熱及/或舒適冷卻系統之一平面圖及對應立面圖。圖33係可用於例示性熱電能產生、舒適加熱及/或冷卻系統中之一熱電器件之一例示性實施例之一熱電舒適加熱及/或舒適冷卻系統之另一平面圖及對應等角視圖。圖34係可用於例示性熱電能產生、舒適加熱及/或冷卻系統中之一熱電器件之一例示性實施例之一熱電舒適加熱及/或舒適冷卻系統之另一平面圖及對應剖面圖。圖35係可用於例示性熱電能產生、舒適加熱及/或冷卻系統中之一熱電器件之一例示性實施例之一熱電舒適加熱及/或舒適冷卻系統之一等角視圖及對應之詳圖。

圖36及圖37係一熱電冷卻系統之一例示性實施例之一平面圖及對應之立面圖、剖面圖、等角視圖及詳圖。一熱電冷卻系統之一系統、方法及/或裝置之一例示性實施例如圖36及圖37中所闡述，其中一光伏打面板117或其他可再生能源(諸如風或熱電)產生電能，其中電能經儲存於電容器陣列21中或建築物電網中，電力經轉換成DC電力以提供一穩定輸出至附接至使一三級有機相變材料貯器118中 之在-15℃下變成一固體之有機相變材料驟冷之低溫熱板86之熱電驟冷器模組90。當期望冷卻空氣時，一恒溫或控制開關110開啟一鼓風機111，該鼓風機經供電且透過一過濾回風格柵113自經調節空間汲取空氣112且將該空氣吹過由導熱材料製成之驟冷管道119且通過三級有機相變材料貯器118，從而在空氣經過時使其冷卻，此後該空氣吹過一經絕熱充氣部115且至經絕熱分佈管道中，從而吹至期望之經調節區域116中。

圖38及圖39係一可攜式熱電加熱、冷卻及/或發電系統之一例示性實施例之一平面圖及對應之立面圖、剖面圖及等角視圖。。參考圖38，一Dyson空氣倍增器134、風扇或類似類型風扇單元當其處於冷卻模式中時設定於一可拆卸冷卻貯器135之經設計以容納Dyson空氣倍增器134之空氣輸入開口之一外殼中，該可拆卸驟冷貯器135經設計以為一Dyson空氣倍增器134、風扇或類似類型風扇單元之空氣輸入開口提供適宜氣流。另外，相同Dyson空氣倍增器134、風扇或類似類型風扇單元亦可在其處於加熱模式中時設定於一可拆卸加熱貯器之經設計以容納Dyson空氣倍增器134之空氣輸入開口之一外殼中。一控制盒127連同電容器陣列21佈線槽138、散熱片124及一熱電產生器核心87位於單元之中心處，其中可拆卸驟冷貯器135位於熱電產生器核心87之一側上且可拆卸加熱貯器136位於其另一側上。系統之此部分可以任一側(熱或冷)向上置於其底座139內，其由一光伏打裙部137包覆，該光伏打裙部137供應電 力至系統之加熱、冷卻及空氣移動需求。另外，如圖39中所闡述，一Dyson空氣倍增器134、風扇或類似類型風扇單元在其處於冷卻模式中時設定於一可拆卸驟冷貯器135之經設計以用於容納Dyson空氣倍增器134之空氣輸入開口之一外殼中，填充有低溫相變材料42之可拆卸驟冷貯器135具有經設計以為一Dyson空氣倍增器134、風扇或類似類型風扇單元之空氣輸入開口提供適合氣流之整合式驟冷管道119。在冷卻操作期間，Dyson空氣倍增器134、風扇或類似類型風扇透過整合式驟冷管道119自局部環境汲取空氣，其中在其將熱排出至低溫相變材料42中時其冷卻且將經冷卻空氣往回吹出至局部環境中。低溫相變材料42藉由使用由光伏打裙部137獲得之電力保持在期望之溫度、經調節且儲存直至電容器陣列21中需要以運行置於低溫熱板86之兩個側上之熱電驟冷器模組90，其中熱電驟冷器模組90之「冷」側面向至低溫熱板86，且其「熱」側連接至散熱片124，散熱片124部分嵌入及密封在填充有低溫相變材料42之可拆卸驟冷貯器135之其出口周圍。另外，相同Dyson空氣倍增器134、風扇或類似類型風扇單元在其處於加熱模式中時設定於一可拆卸加熱貯器136之經設計以容納Dyson空氣倍增器134之空氣輸入開口之一外殼中，填充有高溫相變材料34之可拆卸加熱貯器136具有經設計以為一Dyson空氣倍增器134或類似類型風扇單元之空氣輸入開口提供適合氣流之整合式加熱管道114。在加熱操作期間，Dyson空氣倍增器134、風扇或類似類型風扇透過整合 式加熱管道114自局部環境汲取空氣，其中在其自高溫相變材料34汲取熱時其經加熱且將經加熱空氣往回吹出至局部環境中。高溫相變材料34藉由使用由光伏打裙部137獲得之電力保持在期望之溫度、經調節且儲存直至電容器陣列21中需要以運行置於高溫熱板85之兩個側上之熱電加熱器122，其中熱電加熱器122之「熱」側面向至高溫熱管85，且其「冷」側連接至填充有高溫相變材料34之可拆卸加熱貯器136之散熱片124，該等散熱片124經部分嵌入且圍繞其出口經密封。由於可拆卸加熱貯器136與可拆卸驟冷貯器135之間保持之一實質熱差，直接接觸每一貯器之導熱表皮149的熱電產生器核心87產生供用於視需要使用或儲存於電容器陣列21中供稍後使用之電能。

圖40及圖41係一熱電固態製冷系統之一例示性實施例之一立面圖及對應之其他立面圖、平面圖、剖面圖、詳圖及等角視圖。參考圖40，將維持一低溫以製冷及/或冷凍儲存食物或其他易腐壞物品之一製冷室145及冷凍室146用面向內室之導熱表皮149及向外面向至周圍溫度中之絕熱外殼體92加襯。形成於導熱表皮149與絕熱外殼體92之間的腔可填充有低溫相變材料42。諸如剛性發泡體絕熱之一絕熱障壁8之一額外層可用於進一步維持該腔之溫度。為使製冷室145及冷凍室146至期望之溫度及為維持彼等溫度，低溫熱管63可嵌入至低溫相變材料42中，其中一部分突出超過絕熱外殼體92以配合及附接熱電驟冷器模組90，其中熱電驟冷器模組之「冷」側至低溫熱管63且其「熱」側附 接至一散熱片124。熱電驟冷器模組90可使用可用之任何DC電源來供電。雖然未經供電以驟冷，但熱電驟冷器模組90可在其「冷」側與「熱」側之間具有一熱差，從而在其使熱自外部周圍溫度緩慢洩漏至低溫相變材料42中時有效地使其成為熱電產生器1。此電能可儲存於一電容器陣列21中以有助於再驟冷或在製冷室145或冷凍室146之絕熱門141打開時為燈供電。系統亦可包含出於調平目的之可調整腳143、門把手142、具有適當打開硬體之門板框架144以及用於儲存目的之格子式擱架147。

圖42係一熱電收穫組態之一例示性實施例之一示意性剖面圖。用於為運載工具中之電馬達供電之如圖27中所闡述之熱電能轉換之一系統、方法及/或裝置之一例示性實施例可具有使用如圖42中所展示之一熱電收穫組態之一熱再生系統，該熱電收穫組態由熱電產生器1構成，該等熱電產生器1附接至外部導熱表皮149之下側及/或與其熱連通，該外部導熱表皮149構成一運載工具之外殼，該外殼曝露於與位置以及日及/或年時間有關之自然及大氣溫差且吸收或排出熱能。熱電產生器1之相對側可連接至一導熱發泡體150(諸如鋁發泡體或碳發泡體)及/或與其熱連通，該導熱發泡體可充當一熱吸收體/排出體，該熱吸收體/排出體僅藉由定向而屏蔽於與位置以及日及/或年時間有關之自然及大氣溫差，從而在熱電產生器1之兩側之間造成一熱差且產生熱能。電收穫將基於位置、天氣及/或運載工具移動之速度而變化。針對某些實施例，可自由制 動系統中之摩擦所造成之熱得到熱再生系統之另一收穫機會。如圖42中所示，附接至背側制動盤151及/或與其熱連通之熱電產生器1在一驅動器使用該制動件來變慢或停止時吸收熱。熱電產生器1之相對側可連接至一導熱發泡體150(諸如鋁發泡體或碳發泡體)及/或與其熱連通，該導熱發泡體可充當一熱吸收體/排出體，從而在熱電產生器1之兩側之間造成一熱差且產生熱能。可自舒適加熱系統廢棄物得到熱再生系統之另一收穫機會，如圖42中所示，附接至通常「洩漏」意欲用於運載工具乘坐者之熱之地區(諸如管道壁及通氣板152)及/或與其熱連通之熱電產生器1吸收廢棄熱能。熱電產生器1之相對側可連接至一導熱發泡體150(諸如鋁發泡體或碳發泡體)及/或與其熱連通，該導熱發泡體將充當一熱排出體，從而在熱電產生器1之兩側之間造成一熱差且產生熱能。可自舒適冷卻系統廢棄物得到熱再生系統之另一收穫機會，如圖42中所示，附接至通常「洩漏」意欲用於運載工具乘坐者之驟冷之地區(諸如管道壁及通氣板152)及/或與其熱連通之熱電產生器1排出廢棄熱能。熱電產生器1之相對側可連接至一導熱發泡體150(諸如鋁發泡體或碳發泡體)及/或與其熱連通，該導熱發泡體將充當一熱吸收體，從而在熱電產生器1之兩側之間造成一熱差且產生熱能。

圖43係供用於陸上運載工具之利用多種熱產生方法之一熱電產生系統之一例示性實施例之一方塊圖。現在參考圖43，圖27中所闡述之熱電產生器之熱電產生器核心87使用 儲存於有機相變材料(OPCM)34及42之兩個熱分離箱中之熱差來產生足以為運載工具之電馬達供電或補充其電力之電能。為使彼等熱能箱再生，無論運載工具是否正在操作，可採用以下再生實施例。首先，藉由熱電產生器之再生熱電產生器4及5產生電能，熱電產生器之再生熱電產生器4及5在一側上附接至OPCM 34及42之兩個熱分離箱之外側及/或與其熱連通且附接至運載工具底盤154之團塊之熱管板153，從而吸收或排出來自另一側之熱能以及來自本文中所揭示收穫方法之電能；來自外側表皮之收穫155、來自致動之收穫156、來自廢舒適加熱之收穫157、來自廢舒適驟冷之收穫158及來自制動衝擊能之收穫159經電連接以在無極性偏壓之情況下使所產生電流通過至電容器陣列21中。電容器陣列21可經設計以使用所儲存之本文中所闡述之經收穫電能來運行一加熱器5或一冷卻器7以便保持OPCM之兩個熱分離箱2及3，在其如圖27中所示之期望之溫度下，一者具有一經設計高相變溫度且一者具有一經設計低相變溫度。

圖44係在日照期間且在溫暖至熱溫度下供用於陸上運載工具之一熱電再生系統熱能收穫器之一例示性實施例之一示意圖。現在參考圖44，如圖27中所闡述之用於為一運載工具供電之一熱電產生器可利用運載工具之位置之大氣條件來收穫熱能以為如圖43中先前所闡述之一熱電再生系統供電。來自太陽148及太陽之輻射97之熱形成將熱能傳遞至如圖42中所闡述之一熱電收穫組態之導熱表皮149之一 高側周圍溫度9。運載工具之底盤154將熱能排出至遠離導熱表皮149(如圖42中所示)之低側周圍溫度中，藉由實心箭頭展示為排熱方向160。

圖45係在無陽光之白天、夜晚期間且在寒冷至嚴寒溫度下供用於陸上運載工具之一熱電再生系統熱能收穫器之一例示性實施例之一示意圖。現在參考圖45，如圖27中所闡述之用於為一運載工具供電之一熱電產生器可利用運載工具之位置之大氣條件來收穫熱能以為如圖43中先前所闡述之一熱電再生系統供電。來自運載工具內部之熱在其通過熱電產生器1之導熱發泡體150及如圖42中所闡述之一熱電收穫組態之導熱表皮149時散逸至周圍溫度9中。運載工具之底盤154將熱能自馬路汲取至導熱發泡體150(如圖42中所示)，藉由實心箭頭展示為排熱方向160。

圖46係供用於海運船舶中之一熱電產生系統之一例示性實施例之一示意圖。參考圖46，用於再充電，海運船舶可具有至少兩個熱電再生系統以維持一經定義熱容量之儲存。第一熱電再生系統由熱電模組68構成，該熱電模組38使一側附接至一導熱表皮149及/或與其熱連通且使另一側附接至一導熱發泡體150(諸如鋁發泡體或碳發泡體)及/或與其熱連通，該導熱發泡體150將充當一熱吸收體/排出體，從而將熱自船舶內部周圍溫度162排出至船舶漂浮於其中之水體123中。可將由於此熱差藉由熱電模組68所產生之電能在無極性偏壓之情況下儲存於電容器陣列21中以為加熱器5及/或驟冷器7供電以在需要時使圖27中所闡述 之熱電產生器之熱電產生器核心87之高溫熱儲存器件58及低溫熱儲存器件66再生以便具有用於供用於為該船舶供電之熱電能產生之一熱差。此導熱表皮149經設計以在船舶之水線123下面開始。第二熱電再生系統由熱電模組68構成，該熱電模組68使一側附接至一導熱表皮149及/或與其熱連通且使另一側附接至一導熱發泡體150(諸如鋁發泡體或碳發泡體)及/或與其熱連通，該導熱發泡體150將充當一熱吸收體/排出體，從而將熱自船舶內部周圍溫度162排出至外部船舶周圍溫度163。可將由於此熱差藉由熱電模組68產生之電能在無極性偏壓之情況下儲存於電容器陣列21中以為加熱器5及/或驟冷器7供電以在需要時使圖27中所闡述之熱電產生器之熱電產生器核心87之高溫熱儲存器件58及低溫熱儲存器件66再生以便具有用於供用於為船舶供電之熱電能產生之一熱差。另外，光伏打面板117可經添加至系統以為加熱器5及/或驟冷器7供電以在需要時使圖27中所闡述之熱電產生器之熱電產生器核心87之高溫熱儲存器件58及低溫熱儲存器件66再生以便若船舶位於水中且大氣溫度具有較小或無熱差則具有用於供用於為船舶供電之熱電能產生之一熱差。

圖47係供用於藉助電解自水產生氫氣之一熱電產生系統之一例示性實施例之一示意圖。參考圖47，來自如圖27中所闡述之熱電產生器1之電能發送至電解端子165。連接至陽極166之正引線及至陰極167之負引線浸漬於最佳用於電解程序之一水溶液168中。含於一水儲存箱102(可具有諸 如一浮閥169、水入口170及空氣或化合物入口171之一填充裝置)中之水溶液168藉由一共同入口173饋送至電解室172。當施加一電荷時，水分子經分裂成氫氣174及氧氣175，氧氣175經捕獲於其氣箱176中。經提取氣體可然後透過一調節器177引導至一混合室178中，在混合室178中其混合至期望之燃燒燃料179中。燃燒燃料179經輸送穿過爐或壁爐燃燒器181之一爐或壁爐閥180，且可使用藉由一爐或壁爐控制開關183接通之一點火塞182或其他習用方法來點燃。

圖48係出於自平均周圍溫度將氮氣冷卻至一液體之目的之一熱電固態驟冷器系統之一例示性實施例之一示意性剖面圖。在某些態樣中，此可以無聲方式或以減少噪音及/或振動方式進行。參考圖48，為在減少或較少噪音之情況下及/或在較少或減少振動之情況下使用，使一室氮氣自一氣體驟冷至一液體狀態，其包括能夠排出最小攝氏二十八度之一熱差之一熱電產生器1，該熱電產生器1使其「熱側」附接至一散熱片124及/或與其熱連通且熱電產生器1之冷側附接至使四個其他側絕熱之一第一熱室185之一密封(或實質上密封)導熱隔膜184及/或與其熱連通，彼等側側中之一者具有允許第一熱室185填充有在攝氏四度下冷凍之一有機相變材料187一填充孔蓋186，且第六側係一密封(或實質上密封)導熱隔膜184。第一熱室185之第六側密封(或實質上密封)導熱隔膜184經附接至一單獨熱電產生器1之「熱」側及/或與其熱連通，該單獨熱電產生器1能夠 排出最小攝氏四十一度之一熱差且熱電產生器1之「冷」側經附接至使四個其他側絕熱之一第二熱室185之一密封(或實質上密封)導熱隔膜184及/或與其熱連通，彼等側中之一者具有允許第二熱室185填充有在攝氏零下三十七度下冷凍之一有機相變材料187之一填充孔蓋186且第六側係一密封(或實質上密封)導熱隔膜184。第二熱室185之第六側之密封(或實質上密封)導熱隔膜184經附接至一單獨熱電產生器1之「熱」側及/或與其熱連通，該單獨熱電產生器1能夠排出最小攝氏七十度之一熱差且熱電產生器1冷側經附接至使四個其他側絕熱之一第三室185之一密封(或實質上密封)導熱隔膜184及/或與其熱連通，彼等側中之一者具有允許第三熱室185填充有在攝氏零下一百零七度下變成液體之氙氣188之一填充孔蓋186且第六側係一密封(或實質上密封)導熱隔膜184。第三熱室185之第六側之密封(或實質上密封)導熱隔膜184經附接至一單獨熱電產生器1之「熱」側及/或與其熱連通，該單獨熱電產生器1能夠排出最小攝氏四十五度之一熱差且熱電產生器1之「冷」側附接至使四個其他側絕熱之一第四熱室185之一密封(或實質上密封)導熱隔膜184及/或與其熱連通，彼等側中之一者具有允許第四熱室185填充有在攝氏零下一百五十二度下變成液體之氪氣189之一填充孔蓋186且第四熱室185之第六側係一密封(或實質上密封)導熱隔膜184。第四熱室185之第六側之密封(或實質上密封)導熱隔膜184經附接至一單獨熱電產生器1之「熱」側及/或與其熱連通，該單獨熱電產 生器1能夠排出最小攝氏三十三度之一熱差且熱電產生器1之「冷」側附接至使四個其他側絕熱之一第五熱室185之一密封(或實質上密封)導熱隔膜184及/或與其熱連通，彼等側中之一者具有允許第五熱室185填充有在攝氏零下一百八十五度下變成液體之氬氣190之一填充孔蓋186且第六側係一密封(或實質上密封)導熱隔膜184。第五熱室185之第六側之密封(或實質上密封)導熱隔膜184經附接至一單獨熱電產生器1之「熱」側及/或與其熱連通，該單獨熱電產生器1能夠排出最小十度之一熱差且熱電產生器1之「冷」側附接至使四個其他側絕熱之一熱第六室185之一密封(或實質上密封)導熱隔膜184及/或與其熱連通，彼等側中之一者具有允許第六熱室185填充有在攝氏零下一百九十五度下變成液體之氮氣191之一填充孔蓋186且第六側係一密封(或實質上密封)導熱隔膜184。第六熱室185第六側之密封(或實質上密封)導熱隔膜184經附接至可附接至需要驟冷之期望物件之一驟冷板192。

圖49係具有經隔離、經充分隔離及/或實質上經隔離之高及低溫儲存器件之一熱電產生器之一例示性實施例之一示意性剖面圖。參考圖49，期望熱電系統之效率維持高溫儲存器件2及低溫儲存器件3具有最小洩漏同時允許來自高溫儲存器件2之熱能沿一熱流動方向193移動至一高溫熱管56中，在該高溫熱管中其朝向較冷熱電產生器模組68行進，其然後通過熱電產生器模組68，產生電能，且經汲取至熱電產生器之相對側(其中其僅經汲取遠離朝向低溫儲 存器件3中之團塊)上之低溫熱管63之較冷溫度。

圖50係供用於行動電話及/或手持式器件之一電磁及熱能收穫電源供應器之一例示性實施例之一示意圖。圖51係供用於行動電話、計算平板電腦及/或手持式器件之圖50之例示性電源供應器之剖面A之一例示性實施例之一示意圖。圖52係供用於行動電話、計算平板電腦及/或手持式器件之圖50之例示性電源供應器之剖面B之一例示性實施例之一示意圖。圖53係供用於行動電話及/或手持式器件之圖50之例示性電源供應器之剖面C之一例示性實施例之一示意圖。參考圖50，展示供用於一精選器件(例如，行動電話、計算平板電腦及/或手持式器件)之一電磁及熱能收穫電源供應器之一例示性實施例之一示意圖。在例示性實施例中，電源供應器可用於為一器件供電，只要該器件之輸入電力要求匹配(或實質上匹配)所闡述之電源供應器之輸出電力。在某些實施例中，熱能電源供應器可與一蓄電池一起組合以補充由該蓄電池提供之電力及/或再充電該蓄電池。在例示性實施例中，可使用不同大小及包覆之圍繞一導電軸件(例如，圓柱形肥粒鐵核心205)之一系列經瓷漆(或以其他方式絕緣)之線圈來匹配(或實質上匹配)多個頻率以便收穫多個波長及頻率下之能量而收穫周圍電磁輻射，其中其然後在一整流電路206中使用阻斷二極體來轉換成直流且用於填充超電容器陣列202，該超電容器陣列202經設計用於匹配熱電驟冷器33及鎳鉻線圈加熱元件204之輸入之一輸出電力。在例示性實施例中，該線圈可 在無一傳導軸件之情況下實施。電磁收穫可係恆定的(若期望)，無論該精選器件是否正操作。另外，壓電材料207可添加至外殼197且所儲存電能可儲存於超電容器陣列202中，該超電容器陣列202經設計用於匹配熱電驟冷器33及鎳鉻線圈加熱元件204之輸入之一輸出電力。鎳鉻線圈加熱元件204與熱電產生器1之熱電產生器基板(「熱側」)194接觸及/或熱連通。熱電驟冷器33與低溫相變材料72接觸及/或熱連通，如圖51(其係圖50之一垂直剖面示意圖)中所示。連同圖52及圖53(其係圖50之水平剖面示意圖)，將熱電器件保持在一經計算恆定(或實質上恆定)溫度。參考圖51、圖52及圖53，熱電產生器1之熱電產生器基板(「冷側」)195與低溫相變材料72接觸及/或熱連通。熱電產生器1之熱電產生器基板(「熱側」)194與鎳鉻線圈加熱元件204接觸及/或熱連通，鎳鉻線圈加熱元件204在熱電產生器1之兩側之間造成一熱差，該熱電產生器1將該熱能轉換成能夠為該精選器件供電之一可計算電能。在電器件在操作中之時間期間，來自一或多個組件之廢熱可經路由至熱電產生器1之熱電產生器基板(「熱側」)194以將被動冷卻提供至彼等組件且收穫熱能。在電器件不在操作中之時間期間，周圍溫度及低溫相變材料72在熱電產生器1之兩側之間造成一可計算熱差，該熱電產生器1將該熱能轉換成能夠為用於低溫相變材料33之驟冷之熱電驟冷器33供電之一可計算電能。低溫相變材料33與熱電產生器1及熱電驟冷器33之低熱電產生器基板(「冷側」)195接觸。低 溫相變材料72之其他區域通常用(例如)低溫相變顆粒絕熱物200絕熱，與聚丙烯殼體壁201分離。整個電源供應器可然後密封於一精選外殼197(例如，纖維玻璃、塑膠及/或金屬)中。

圖54係可用於工業設施中之一熱電收穫器件及/或產生器之一例示性實施例之一示意圖，該熱電收穫器件及/或產生器當前可在幾乎無或無循環及/或儲存廢熱能之方法之情況下使用極大量之能量冷卻及/或加熱來捕獲熱能，將該熱能轉換成電能以用於其他使用(例如，用於工廠中之冷卻)。參考圖54，出於工業目的之由燃燒燃料179產生之來自一工業加熱爐209之熱能可經由高溫熱管56沿一熱流動方向193如所示傳遞至高溫熱儲存器件。加熱爐之工作側可以高溫相變絕熱物214包層以有助於防止或減少熱輻射至工作空間中。熱能繼續透過額外高溫熱管56至一熱電產生器核心87之熱側上，其中其通過熱電產生器核心87中之熱電模組從而產生電能且隨其通過至低溫熱管中從而經汲取遠離朝向低溫相變材料72之低溫熱儲存器件66中之團塊，該低溫相變材料72儲存於一冷卻堆疊213內部，該冷卻堆疊213可包含一渦輪通風帽208及可整合至設施之基礎211中之一冷卻井212。所產生電能可轉移至一超電容器陣列以便消除電輸出以使得其在期望時可使用。

圖55係供用於都市垂直農業中之一熱電產生器、加熱器及冷卻器之一例示性實施例之一等角剖面圖。參考圖55，供用於實質上與傳統農業之典型害蟲及環境問題隔離之一 密封固態都市垂直農場生物圈之一熱電產生器、加熱器及/或冷卻器之一例示性實施例。生長室219可裝納於一裝運容器230中用於保護且用相變絕緣214在側(或側之一部分)上包覆以確保不存在或存在減少之熱自外部環境傳遞至農場生物圈中。由於單元之三維性質，一單個四十呎裝運容器可使超過三英畝之大豆或草莓每年生長可能十五個生長週期。在某些實施例中，一單個四十呎裝運容器可使超過介於1至2、2.5至4、2.75至3.25、3至5英畝之農作物每年生長至少1、3、5、7、9、10、12、15或更多生長週期。系統利用一熱電產生器/加熱器/驟冷器215之一例示性實施例，類似於圖38及圖39中所闡述之可攜式系統，無Dyson空氣倍增器或光伏打裙部。替代如圖38及圖39中所闡述之Dyson空氣倍增器，為汲取空氣穿過熱或冷室用於加熱或冷卻，基於針對正生長之特定物種之植物設定之感測器，在溫度需要調整時，一氮氣及二氧化碳氣箱將其經壓縮氣體通過單元之熱或冷室。另外，農場生物圈使用氣耕(aeroponic)方法來將水及養分遞送至植物之根部，水及養分儲存於一富養分水箱218中且藉由儲存於一氧氣箱217中之經壓縮氧氣透過噴霧管223遞送。由熱電產生器/加熱器/驟冷器215產生之電能用於在生長週期期間運行感測器、計時器、螺線管及高效LED生長燈。熱電產生器/加熱器/驟冷器215之「熱」側及「冷」側可藉由生物圈之內部與外部周圍溫度之間的熱差及/或藉由使用在所在地可得到之其他可再生能源而再生。

圖56係為都市垂直農業生長小室供電之一熱電產生器、加熱器及/或冷卻器之一例示性實施例之一等角剖面圖。參考圖56，視圖展示在一生長小室中藉由使用架柱227所堆疊之五個生長室219，該生長小室藉由相伴絕熱214及可由回收塑膠或其他不導熱材料製成之隔離地板229與害蟲及/或熱傳遞實質上隔離，且亦用面向內之鏡面膜(出於清晰目的，其自該等角剖面圖省略)密封。每一生長室具有以下便利設施：電路220，其用以將電力引導至LED生長燈221，該LED生長燈221經設計以發出類似於或實質上匹配其中正生長之物種變成一成功物種之彼物種之環境之自然光之一光譜；一反射遮光罩222，其用以確保來自LED生長燈221之光經引導於植物上；一噴霧管223，其具有噴霧噴嘴，該等噴霧噴嘴能夠以(舉例而言)低於五微米大小之一霧之方式將富養分水遞送至根室224，從而使用比一典型農場之水少的水(舉例而言，在某些應用中，比一典型戶外農場少50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、或98%的水)；一排水溝，其用以收集未被根部吸收之水以加以回收；一大氣饋送線228，其用以遞送來自氮氣及二氧化碳氣箱216之經加熱或經驟冷氣體；及穩定織物225，其跨越根室224之頂部拉伸以將植物固持於適當位置中且將根部與植物之葉部分隔離。使用此等方法，在一成本減少(舉例而言，在某些應用中，一成本減少高達80%、70%、60%、50%或40%)之條件下生長最多種類之農作物，同時更免受由於乾旱、洪澇、嚴寒及/或害蟲所致 之氣候相關或其他類型農作物歉收，一都市垂直農場可在不同氣候區中獲益於整年的農作物產品。此方法亦可享受不使用殺草劑、殺蟲劑或肥料之有機農業之益處且可大大減少農業界面處具有之諸多傳染疾病或交叉污染的發生率。

圖57係可用於某些熱電能產生系統中之一熱電器件之一例示性實施例之一等角視圖。在此例示性實施例中，一更高效熱電器件可替代一一般現貨器件使用。圖57類似於圖14至圖20，惟經抽空室或空隙31填充有一不導熱材料49而非工作流體23(前述圖中所闡述及亦如本文中所闡述)。另外，圍繞每一柱之區域亦可填充有不導熱材料49。舉例而言，材料可係一發泡聚合物、聚苯乙烯、二氧化矽凝膠及/或氬氣。當真空密封箔22經真空密封(或實質上真空密封)至可具有切口以實質上匹配室或空隙31的兩個最外面導熱熱塑彈性體電絕緣表皮24上時，該等表皮24使用導熱但電絕緣之環氧樹脂附接電導體層25及電輸入/輸出(I/O)層28，電導體層25及電輸入/輸出(I/O)層28可稍微小於半導體柱26、27中之空隙區域31，該空隙區域31具有現在充分填充(或實質上經填充)有一不導熱材料49且現在添加較多表面積之一芯吸溝槽32，半導體柱26、27使用導熱且導電之環氧樹脂附接至電導體層25及電輸入/輸出層28。藉由阻斷或減少穿過半導體柱之中心及其外部周圍之熱，可實現各種益處。舉例而言，在某些實施例中，柱之較少質量導致較小熱阻率，此添加效率；柱中之電洞添加允許較多 電子流動之表面積；且/或迫使熱主要僅通過半導體材料可具有電壓之一增加。舉例而言，若一電洞置於每一柱中從而使其熱阻率減小約30%且擴大表面積以允許40%之較多電子流，且迫使熱能之大部分穿過半導體材料從而使電壓增加5%，如此一來可使熱電模組之效率增加高達(舉例而言)91%。在某些實施例中，熱電模組之效率可係至少60%、75%、85%、90%或91%。在某些實施例中，熱電模組之效率可介於50%至95%、60%至90%、70%至85%、75%至90%、88%至94%或85%至91%。

圖58係經建造以測試使用基於水及化學製品之相變材料之熱電能產生之一裝置之一示意圖。在一高溫熱板85部分插入於高溫相變材料34中且一低溫熱板86部分插入於低溫相變材料42中之後，用一2英吋厚發泡絕緣之絕熱障壁8包覆兩個八盎司容器(一者填充有一高溫相變材料34(在100℃之沸水)且另一者填充有一低溫相變材料42(在-15℃之液體醇))。熱板85及86以能夠將經電連接以為一風扇16供電之一熱電產生器1夾在其間之一方式形成。風扇能夠以0.5瓦特之一低功率位準運行。測試自熱電產生器1開始，熱電產生器1接收115℃之一熱差且在接通時連續運行但隨著兩個相變材料34及42之間的溫度穩定而減慢最終在二十三分鐘之一總計持續時間之後停止。圖59係針對圖58建造之相同裝置之一示意圖。然而，其經修改以測試使用有機相變材料之熱電能產生。在一高溫熱板85部分插入於高溫相變材料34中且一低溫熱板86部分插入於低溫相變材料42 中之後，用一2英吋厚發泡絕緣之絕熱障壁8包覆兩個八盎司容器(一者填充有一高溫相變材料34(55℃之OPCM)且另一者填充有一低溫相變材料42(-15℃之OPCM))。熱板85及86以能夠將經電連接以為一風扇16供電之一熱電產生器1夾在其間之一方式形成。風扇能夠以0.5瓦特之一低功率位準運行。額外負載添加至此測試，第一者係添加兩個額外熱電產生器1，該兩個額外熱電產生器1附接至熱板85及86外部、串聯電連接且接線至一多用表以測試電壓輸出。大型鋁散熱片124連接至每一熱電產生器1之外部以汲取或排出穿過此等額外熱電產生器1之熱能。最後，一高溫熱管56添加至高溫側之散熱片124且一低溫熱管63添加至低溫側上之散熱片124。上述情況進行以增加兩個容器將在溫度方面相等之比率，此歸因於展示有機相變材料對熱改變之抵抗為強之某些初步測試。測試自熱電產生器1開始，熱電產生器1接收70℃之一熱差且在接通時連續運行但隨著兩個相變材料34及42之間的溫度穩定而減慢最終在五小時四十五分鐘之一總計持續時間之後停止。另外，串聯連接且連接至多用表之兩個添加熱電產生器1具有超過兩伏特之一輸出電壓(其在五小時四十五分鐘之過程中慢慢減少)。測試結論：在較低熱差(45℃或更少)之情況下，藉由添加之散熱片及熱管所致之兩個額外熱電產生器之添加負載及等化效率之一增加，有機相變材料超過基於水及化學製品之相變材料約十五倍。使每一相變材料至其測試開始溫度所消耗之能量的量經仔細觀察為相等，此乃高溫 有機相變材料在55℃溫度下開始測試而非如水一樣在100℃溫度下開始測試的原因。

在例示性實施例中，技術之另一應用可係由填充有具有比人體稍低之溫度的相變材料之單及/或多壁碳奈米管製成之注入式奈米無線電及傳輸器、設定於相變材料與人體之間以便產生用於醫療應用(例如，細胞級之醫藥遞送、癌細胞之生長干擾素、嵌入式微系統分析儀及傳輸器)之非常小但必需之電能之一奈米級熱電器件。

在例示性實施例中，器件可用於行動器件(蜂巢式電話、電腦、顯示器等)以收穫熱以及周圍溫度，且亦可收穫周圍電磁輻射及振動以使用相變材料儲存為逆向熱能且然後透過實施例中所闡述之熱電方法轉換。

在例示性實施例中，器件亦可用於行動器件(蜂巢式電話、電腦、顯示器等)中從而使用所收穫熱以及周圍溫度，且亦可收穫周圍電磁輻射及振動以使用相變材料儲存為逆向熱能且然後透過熱電方法轉換以使電子器件驟冷以達成較長壽命及較佳效率，如例示性實施例中所闡述。

在例示性實施例中，器件可用於電動玩具中以為其供電且從而使用所收穫熱以及周圍溫度，且亦可收穫周圍電磁輻射及振動以使用相變材料儲存為逆向熱能且然後透過例示性實施例中所闡述之熱電方法轉換。

在例示性實施例中，器件可用於為手工具(例如，鑽、起槽機、鋸或其他典型蓄電池或電源操作器件)供電。所收穫熱以及周圍溫度亦可收穫周圍電磁輻射及振動以使用 相變材料儲存為逆向熱能量且然後透過實施例中所闡述之熱電方法轉換及/或使電子器件驟冷以達成較長壽命及較佳效率，如實施例中所闡述。

在例示性實施例中，器件可用於緊急、安全及監控系統，該等系統可獲益於不必係硬接線或必需蓄電池。

在例示性實施例中，器件可用於諸如心律調節器、助聽器、胰島素注射裝置以及活動式監測設備等健康照護應用中，該等應用可獲益於具有一恆定電能源。

在例示性實施例中，器件可用於器具(製冷、加熱、清潔)以為該器件供電且提供完成任務所需之必需溫度，該器具針對例示性實施例中所闡釋之方法設計且藉由該等方法達成。

在例示性實施例中，運載工具(例如，汽車、飛機、船、船艇、火車、衛星、開傘運載工具、摩托車及其他動力方法之運輸工具)可使用該等方法/器件來為該運載工具及/或其輔助系統供電在長久至無限範圍而無需停止以再加燃料。其可甚至進一步有益於運輸行業使用主體或表皮作為熱電轉換點，此乃因諸如船及飛機之運載工具通常行進穿過較冷大氣。

在建築物(無論是住宅、商業或是工業)中，此轉換方法及器件將允許直接下網使用且亦藉由收穫廢能、轉換成熱能且儲存為熱能且然後在轉換成電能時按需求使用來提供對居住者及蓄水之加熱及冷卻。

在例示性實施例中，技術及/或計算中心通常係高能使 用者，使用實施例中之方法將允許直接下網使用且亦提供對中心之設備之冷卻。

在例示性實施例中，若使用實施例中收穫、儲存及轉換方法之一小產生器經附接至個別燈具或其電路，則照明可係無線的。

在例示性實施例中，都市農業可使用此轉換方法實現且將允許直接下網使用且亦藉由收穫廢能、轉換成熱能及儲存為熱能且然後當經轉換成電能時按需求使用來提供對農業空氣調節及需水之加熱及冷卻。

當存在允許大量吸入空氣且將其壓縮至凝結室以提取水分之一低成本清潔能源解決方案時，可在乾燥氣候中容易收穫水。雖然提取方法現在能夠實施，但現今之能源成本過高而使其不可行。

在例示性實施例中，器件可用於當前在無再循環廢熱能以儲存彼能且使其以電方式在工廠中移動之方法之情況下使用極大量能量冷卻及加熱之工業設施中。

在例示性實施例中，海洋陸地建造可藉由透過線框運行電流、將其下降至海洋中、吸引海洋生物之骨骼殘骸來達成。殘骸圍繞線框附著且累積從而形成石灰岩。雖然此方法當前可達成，但當今之能量成本過高而使其不可行。

在本文中所闡述之例示性實施例中，元件符號表示經識別標記/結構/操作。

實例

實例1A. 一種用於將熱能轉換成電能之系統，該系統 包括：一熱電產生器；一較高溫儲存器件，其與該熱電產生器之一第一側熱接觸；一較低溫儲存器件，其與該熱電產生器之一第二側熱接觸；一較高溫度再生器，其用於將該高溫儲存器件至少部分地維持在一較高溫度；一較低溫度再生器，其用於將該低溫儲存器件至少部分地維持在一低溫；且其中該較高溫儲存器件與該較低溫儲存器件之溫度之差形成該熱電產生器之該兩個側之間的一熱差，該熱差形成該電能。

2A.如實例1A之系統，其中該較高溫儲存器件及該較低溫儲存器件係相變材料。

3A.如前述實例中任一項之系統，其中該電能係DC電流。

4A.如任何前述實例之系統，其中熱儲存之能量用於加熱或冷卻另一應用，例如水加熱、空氣調節。

5A.如前述實例中任一項之系統，其中該較高溫度再生器包括：一熱電產生器，其使用在一側上之該較高溫儲存器件及在另一側上之一周圍溫度來形成跨越該熱電產生器之一溫差；其中，跨越該熱電產生器之該熱差產生電能。

6A.如實例5A之系統，其中該較高溫度再生器之該電能用於為一加熱器供電以保持該高溫儲存器件在一高溫度。

7A.如前述實例中任一項之系統，其中該較低溫度再生器包括：一熱電產生器，其使用在一側上之該較低溫儲存 器件及在另一側上之一周圍溫度以形成跨越該熱電產生器之一溫差；其中，跨越該熱電產生器之該熱差產生電能。

8A.如實例6A之系統，其中該較低溫度再生器之該電能用於為一驟冷器供電以保持該較低溫儲存器件在一低溫度。

實例1B. 一種系統，其包括：至少一個熱電產生器；一第一溫度儲存材料，其與該至少一個熱電產生器之一第一部分熱連通；一第二溫度儲存材料，其與該至少一個熱電產生器之一第二部分熱連通；至少一個第一溫度再生器，其用於將該第一溫度儲存材料至少部分地維持在一第一溫度範圍；至少一個第二溫度再生器，其用於將該第二溫度儲存材料至少部分地維持在一第二溫度範圍；其中該第一溫度高於該第二溫度且該第一溫度儲存材料與該第二溫度儲存材料之該溫度之差形成該至少一個熱電產生器之該兩個部分之間的一熱差，該熱差形成一電輸出；且其中該電輸出之一部分用於為該至少一個第一溫度再生器、該至少一個第二溫度再生器或其兩者至少部分地供電。

2B.如實例1之系統，其中該至少一個熱電產生器之該第一部分係該產生器之一第一側。

3B.如實例1B或2B之系統，其中該至少一個熱電產生器之該第二部分係該產生器之一第二側。

4B.如實例1B、2B或3B之系統，其中該系統係可垂直堆疊之一熱電模組。

5B.如實例5B之系統，其中該堆疊包括至少1、2、3、 4、5、6、7、8、10、15、20、30、40或100個該等熱電模組。

6B.如前述實例中一或多項之系統，其中該系統能夠以一自持續方式在介於期望之操作週期之30%至50%、30%至95%、50%至100%、80%至98%、90%至99.5%、80%至100%之間操作。

7B.如前述實例中一或多項之系統，其中該系統在介於該系統處於操作中之時間的30%至50%、50%至70%、30%至95%、50%至100%、80%至98%、95%至100%或80%至100%之間提供充足電力

8B.如前述實例中一或多項之系統，其中該系統在介於該系統處於操作中之時間的30%至50%、40%至60%、50%至70%、30%至95%、50%至100%、70%至95%、80%至98%、90%至99.5%、95%至100%或80%至100%之間提供充足電力、加熱及/或冷卻。

9B.如前述實例中一或多項之系統，其中該第一溫度儲存材料及該第二溫度儲存材料中之至少一者藉由至少一個熱管或熱導管之使用而與該至少一個熱電產生器熱連通。

10B.如前述實例中一或多項之系統，其中該第一溫度儲存材料中之至少一者藉由至少一個熱管或熱導管之該使用而與該至少一個熱電產生器之該第一側之該表面熱連通。

11B.如前述實例中一或多項之系統，其中該第二溫度儲存材料中之至少一者藉由至少一個熱管或熱導管之該使 用而與該至少一個熱電產生器之該第二側之該表面熱連通。

12B.如前述實例中一或多項之系統，其中該第一溫度儲存材料及該第二溫度儲存材料中之該至少一者彼此及/或與該至少一個熱電產生器部分或實質上絕熱且仍藉由至少一個熱管或熱導管之該使用而與該至少一個熱電產生器熱連通。

13B.如前述實例中一或多項之系統，其中熱儲存之能量用於加熱或冷卻另一應用(例如，水加熱、水冷卻、舒適加熱、舒適冷卻、空氣調節或其組合)。

14B.如前述實例中一或多項之系統，其中該第一溫度儲存材料及該第二溫度儲存材料中之一或多者選自以下各項中之一或多者：空氣、周圍空氣、氣體、諸如一水泥之固體、水、基於水之鹽水合物、各種形式之石蠟、脂肪酸及酯、三羥甲乙烷、有機熱鹽、無機熱鹽、離子液體、熱複合物、基於植物之脂肪或油。

15B.如前述實例中一或多項之系統，其中該第一溫度儲存材料及該第二溫度儲存材料中之一或多者選自基於植物之脂肪或油。

實例1C. 一種系統，其包括：至少一個熱電產生器；一第一溫度儲存材料，其與該至少一個熱電產生器之一第一部分熱連通；一第二溫度儲存材料，其與該至少一個熱電產生器之一第二部分熱連通；至少一個溫度再生器，其用於將該第一溫度儲存材料至少部分地維持在一第一溫度範 圍或用於將該第二溫度儲存材料至少部分地維持在一第二溫度範圍；其中該第一溫度高於該第二溫度且該第一溫度儲存材料與該第二溫度儲存材料之該溫度之差形成該至少一個熱電產生器之該兩個部分之間的一熱差，該熱差形成一電輸出；且其中該電輸出之一部分用於為該至少一個溫度再生器至少部分地供電。

2C.如實例1C之系統，其中該至少一個熱電產生器之該第一部分係該產生器之一第一側。

3C.如實例1C或2C之系統，其中該至少一個熱電產生器之該第二部分係該產生器之一側。

4C.如實例1C、2C或3C之系統，其中該系統係可垂直堆疊之一熱電模組。

5C.如實例4C之系統，其中該堆疊包括至少1、2、3、4、5、6、7、8、10、15、20、30、40或100個該等熱電模組。

6C.如前述實例中一或多項之系統，其中該系統能夠以一自持續方式在介於期望之操作週期之30%至50%、30%至95%、50%至100%、80%至98%、90%至99.5%、80%至100%之間操作。

7C.如前述實例中一或多項之系統，其中該系統在介於該系統處於操作中之時間的30%至50%、50%至70%、30%至95%、50%至100%、80%至98%、95%至100%或80%至100%之間提供充足電力。

8C.如前述實例中一或多項之系統，其中該系統在介於 該系統處於操作中之時間的30%至50%、40%至60%、50%至70%、30%至95%、50%至100%、70%至95%、80%至98%、90%至99.5%、95%至100%或80%至100%之間提供充足電力、加熱及/或冷卻。

9C.如前述實例中一或多項之系統，其中該第一溫度儲存材料及該第二溫度儲存材料中之至少一者藉由至少一個熱管或熱導管之使用而與該至少一個熱電產生器熱連通。

10C.如前述實例中一或多項之系統，其中該第一溫度儲存材料中之至少一者藉由至少一個熱管或熱導管之該使用而與該至少一個熱電產生器之該第一側之該表面熱連通。

11C.如前述實例中一或多項之系統，其中該第二溫度儲存材料中之至少一者藉由至少一個熱管或熱導管之該使用而與該至少一個熱電產生器之該第二側之該表面熱連通。

12C.如前述實例中一或多項之系統，其中該第一溫度儲存材料及該第二溫度儲存材料中之該至少一者彼此及/或與該至少一個熱電產生器部分或實質上絕熱且仍藉由至少一個熱管或熱導管之該使用而與該至少一個熱電產生器熱連通。

13C.如前述實例中一或多項之系統，其中熱儲存之能量用於加熱或冷卻另一應用(例如，水加熱、水冷卻、舒適加熱、舒適冷卻、空氣調節或其組合)。

14C.如前述實例中一或多項之系統，其中該第一溫度 儲存材料及該第二溫度儲存材料中之一或多者選自以下各項中之一或多者：空氣、周圍空氣、氣體、諸如一水泥之固體、水、基於水之鹽水合物、各種形式之石蠟、脂肪酸及酯、三羥甲乙烷、有機熱鹽、無機熱鹽、離子液體、熱複合物、基於植物之脂肪或油。

15C.如前述實例中一或多項之系統，其中該第一溫度儲存材料及該第二溫度儲存材料中之一或多者選自基於植物之脂肪或油。

實例1D. 一種系統，其包括：a)至少一第一熱電產生器；一第一溫度儲存材料，其與該至少第一熱電產生器之一第一側熱連通；一第二溫度儲存材料，其與該至少第一熱電產生器之一第二側熱連通；b)至少一第二熱電產生器；該第一溫度儲存材料，其與該至少第二熱電產生器之一第一側熱連通；及一第三溫度儲存材料，其與該至少第二熱電產生器之一第二側熱連通；c)至少一第三熱電產生器；一第四溫度儲存材料，其與該至少第三熱電產生器之一第一側熱連通；一第三溫度儲存材料，其與該至少第三熱電產生器之一第二側熱連通；至少一個第一溫度再生器，其用於將該第一溫度儲存材料至少部分地維持在一第一溫度範圍；及至少一個第二溫度再生器，其用於將該第二溫度儲存材料至少部分地維持在一第二溫度範圍；其中該第一溫度高於該第二溫度且該第一溫度儲存材料與該第二溫度儲存材料之該等溫度之差形成該至少一個熱電產生器之該兩個側之間的一熱差，該熱差形成一電輸出；其中 該第一溫度高於該第三溫度且該第一溫度儲存材料與該第三溫度儲存材料之該等溫度之差形成該至少第二熱電產生器之該兩個側之間的一熱差，該熱差形成一電輸出；其中該第四溫度高於該第三溫度且該第四溫度儲存材料與該第三溫度儲存材料之該等溫度之差形成該至少第三熱電產生器之該兩個側之間的一熱差，該熱差形成一電輸出；且其中來自該至少第一、第二及/或第三熱電產生器之該電輸出之一部分用於為該至少一個第一溫度再生器、該至少一個第二溫度再生器或其兩者至少部分地供電。

實例2D. 一種系統，其包括：a)至少一第一熱電產生器；一第一溫度儲存材料，其與該至少第一熱電產生器之一第一側熱連通；一第二溫度儲存材料，其與該至少第一熱電產生器之一第二側熱連通；b)至少一第二熱電產生器；該第一溫度儲存材料，其與該至少第二熱電產生器之一第一側熱連通；及一第三溫度儲存材料，其與該至少第二熱電產生器之一第二側熱連通；c)至少一第三熱電產生器；一第四溫度儲存材料，其與該至少第三熱電產生器之一第一側熱連通；及一第三溫度儲存材料，其與該至少第三熱電產生器之一第二側熱連通；至少一個溫度再生器，其用於將該第一溫度儲存材料至少部分地維持在一第一溫度範圍或用於將該第三溫度儲存材料至少部分地維持在一第三溫度範圍；其中該第一溫度高於該第二溫度且該第一溫度儲存材料與該第二溫度儲存材料之該等溫度之差形成該至少一個熱電產生器之該兩個側之間的一熱差，該熱差 形成一電輸出；其中該第一溫度高於該第三溫度且該第一溫度儲存材料與該第三溫度儲存材料之該等溫度之差形成該至少第二熱電產生器之該兩個側之間的一熱差，該熱差形成一電輸出；其中該第四溫度高於該第三溫度且該第四溫度儲存材料與該第三溫度儲存材料之該等溫度之差形成該至少第三熱電產生器之該兩個側之間的一熱差，該熱差形成一電輸出；且其中來自該至少第一、第二及/或第三熱電產生器之該電輸出之一部分用於為該至少一個溫度再生器至少部分地供電。

實例1E. 使用如前述A、B、C、D實例之系統中之一或多者之方法。

2E.一種用於產生電力之方法，該方法使用如前述A、B、C、D實例之系統中之一或多者。

3E.一種用於產生以下各項中之一或多者之方法：電力、水加熱、水冷卻、舒適加熱、舒適冷卻、空氣調節或其組合，該方法使用如前述A、B、C、D實例之系統中之一或多者。

1F.一種器件，其包括：至少一個熱電產生器；一第一溫度儲存材料，其與該至少一個熱電產生器之一第一部分熱連通；一第二溫度儲存材料，其與該至少一個熱電產生器之一第二部分熱連通；至少一個第一溫度再生器，其用於將該第一溫度儲存材料至少部分地維持在一第一溫度範圍及至少一個第二溫度再生器，其用於將該第二溫度儲存材料至少部分地維持在一第二溫度範圍；且其中該第一溫 度高於該第二溫度且該第一溫度儲存材料與該第二溫度儲存材料之該溫度之差形成該至少一個熱電產生器之該兩個部分之間的一熱差，該熱差形成一電輸出；其中該電輸出之一部分用於為該至少一個第一溫度再生器、該至少一個第二溫度再生器或其兩者至少部分地供電。

2F.如實例1F之器件，其中該至少一個熱電產生器之該第一部分係該產生器之一第一側。

3F.如實例1F或2F之器件，其中該至少一個熱電產生器之該第二部分係該產生器之一第二側。

4F.如實例1F、2F或3F之器件，其中該器件係可垂直堆疊之一熱電模組。

5F.如實例4F之器件，其中該堆疊包括至少1、2、3、4、5、6、7、8、10、15、20、30、40或100個該等熱電模組。

6F.如前述實例中一或多項之器件，其中該器件能夠以一自持續方式在介於期望之操作週期之30%至50%、30%至95%、50%至100%、80%至98%、90%至99.5%、80%至100%之間操作。

7F.如前述實例中一或多項之器件，其中該器件在介於該器件處於操作中之時間的30%至50%、50%至70%、30%至95%、50%至100%、80%至98%、95%至100%或80%至100%之間提供充足電力。

8F.如前述實例中一或多項之器件，其中該器件在介於該器件處於操作中之時間的30%至50%、40%至60%、50% 至70%、30%至95%、50%至100%、70%至95%、80%至98%、90%至99.5%、95%至100%或80%至100%之間提供充足電力、加熱及/或冷卻。

9F.如前述實例中一或多項之器件，其中該第一溫度儲存材料及該第二溫度儲存材料中之至少一者藉由至少一個熱管或熱導管之使用而與該至少一個熱電產生器熱連通。

10F.如前述實例中一或多項之器件，其中該第一溫度儲存材料中之至少一者藉由至少一個熱管或熱導管之該使用而與該至少一個熱電產生器之該第一側之該表面熱連通。

11F.如前述實例中一或多項之器件，其中該第二溫度儲存材料中之至少一者藉由至少一個熱管或熱導管之該使用而與該至少一個熱電產生器之該第二側之該表面熱連通。

12F.如前述實例中一或多項之器件，其中該第一溫度儲存材料及該第二溫度儲存材料中之該至少一者彼此及/或與該至少一個熱電產生器部分或實質上絕熱且仍藉由至少一個熱管或熱導管之該使用而與該至少一個熱電產生器熱連通。

13F.如前述實例中一或多項之器件，其中該第一溫度儲存材料及該第二溫度儲存材料中之一或多者選自以下各項中之一或多者：空氣、周圍空氣、氣體、諸如一水泥之固體、水、基於水之鹽水合物、各種形式之石蠟、脂肪酸及酯、三羥甲乙烷、有機熱鹽、無機熱鹽、離子液體、熱 複合物、基於植物之脂肪或油。

14F.如前述實例中一或多項之器件，其中該第一溫度儲存材料及該第二溫度儲存材料中之一或多者選自基於植物之脂肪或油。

在對本發明之例示性實施例之闡述中，出於簡化本發明及輔助理解各種所揭示態樣中之一或多者之目的，將各種特徵有時一起分組於一單個實例、圖或其闡述中。然而，本發明之此方法不應被解釋為反映以下一意圖：本發明要求比每一請求項中所明確陳述之特徵更多之特徵。而是，如以下申請專利範圍反映：發明性態樣可在於少於一單個前述所揭示實施例之所有特徵。因此，實施方式之後的申請專利範圍在此明確併入至本實施方式中，其中每一請求項獨立地作為本發明之一單獨實施例。

此外，雖然本文中所闡述之某些實施例包含其他實施例中所包含的某些特徵而非其他特徵，但不同實施例之特徵之組合意味著在本發明之範疇內，且形成不同實施例，如此項技術中之彼等將理解。

儘管本發明特別提及其例示性實施例，但變化及修改可在以下申請專利範圍之精神及範疇內生效。

1‧‧‧熱電產生器

2‧‧‧高溫儲存器件

3‧‧‧低溫儲存器件

4‧‧‧高溫再生器

5‧‧‧加熱器

6‧‧‧低溫再生器

7‧‧‧驟冷器

8‧‧‧絕熱障壁

9‧‧‧高側周圍溫度

10‧‧‧熱交換器

11‧‧‧低溫入口

12‧‧‧高溫入口

13‧‧‧高溫出口

14‧‧‧低溫出口

15‧‧‧充氣部或箱

16‧‧‧幫浦或風扇

17‧‧‧低側周圍溫度

18‧‧‧高溫回流管

19‧‧‧低溫回流管

20‧‧‧直流

21‧‧‧電容器陣列

22‧‧‧真空密封箔

23‧‧‧工作流體

24‧‧‧導熱熱塑彈性體電絕緣表皮

25‧‧‧電導體層

26‧‧‧半導體柱(負)

27‧‧‧半導體柱(正)

28‧‧‧電輸入/輸出層

29‧‧‧正電導體輸入/輸出接片

30‧‧‧負電導體輸入/輸出接片

31‧‧‧空隙區域

32‧‧‧芯吸溝槽

33‧‧‧絕熱匣

34‧‧‧高溫相變材料

35‧‧‧高溫輸入導熱熱管殼體

36‧‧‧熱管工作流體

37‧‧‧燒結層

38‧‧‧高溫輸出導熱熱管殼體

39‧‧‧熱電產生器堆疊

40‧‧‧低溫輸出導熱熱管殼體

41‧‧‧低溫輸入導熱熱管殼體

42‧‧‧低溫相變材料

43‧‧‧熱電加熱器模組堆疊

44‧‧‧來自收穫源之正極性輸入電流

45‧‧‧熱電驟冷器模組堆疊

46‧‧‧來自收穫源之負極性輸入電流

47‧‧‧來自收穫源之正極性輸出電流

48‧‧‧熱源

49‧‧‧不導熱材料

50‧‧‧冷溫度源

51‧‧‧光伏打直流電能

52‧‧‧壓電直流電能

53‧‧‧電磁電能

54‧‧‧熱電加熱器

55‧‧‧工作流體蒸汽

56‧‧‧高溫熱管

57‧‧‧流動路徑

58‧‧‧經凝結工作流體回流

59‧‧‧高溫熱儲存器件

60‧‧‧高溫傳遞

61‧‧‧熱電驟冷器

62‧‧‧經驟冷工作流體

63‧‧‧低溫熱管

64‧‧‧外部熱管壁

65‧‧‧變暖工作流體

66‧‧‧低溫熱儲存器件

67‧‧‧低溫傳遞

68‧‧‧熱電產生器模組

69‧‧‧直流輸出

70‧‧‧鋼筋混凝土外壁

71‧‧‧內部襯裡

72‧‧‧低溫相變材料

73‧‧‧具有低溫工作流體之熱管

74‧‧‧低溫熱電產生器模組堆疊

75‧‧‧外部密封塞

76‧‧‧氦(He)氣

77‧‧‧液汽熱電環

78‧‧‧高溫熱電環

79‧‧‧SiC：Se及SiC：Sb之交替柱

80‧‧‧高溫工作流體

81‧‧‧鈦密封塞

82‧‧‧初級SiC吸收壁

83‧‧‧二氧化碳工作流體

84‧‧‧用過核燃料棒

85‧‧‧高溫熱板

86‧‧‧低溫熱板

87‧‧‧熱電產生器核心

88‧‧‧線圈加熱器

89‧‧‧導熱搭接片

90‧‧‧熱電驟冷器模組

91‧‧‧傳導連接架座

92‧‧‧絕熱外殼體

93‧‧‧電壓/電流插腳輸出板

94‧‧‧拋物線槽

95‧‧‧反射表面

96‧‧‧玻璃面板

97‧‧‧太陽之輻射

98‧‧‧油填充管

99‧‧‧對流迴路

100‧‧‧有機相變材料之貯器

101‧‧‧冷水線

102‧‧‧水儲存箱

103‧‧‧熱迴路入口

104‧‧‧水幫浦

105‧‧‧水線迴路

106‧‧‧熱迴路出口

107‧‧‧熱水供應線

108‧‧‧絕熱傳遞管

109‧‧‧次級有機相變材料貯器

110‧‧‧恒溫或控制開關

111‧‧‧鼓風機

112‧‧‧空氣

113‧‧‧過濾回風格柵

114‧‧‧熱管道

115‧‧‧經絕熱充氣部

116‧‧‧經調節區域

117‧‧‧光伏打面板

118‧‧‧三級有機相變材料貯器

119‧‧‧驟冷管道

120‧‧‧電佈線

121‧‧‧直流電安裝板

122‧‧‧熱電加熱器

123‧‧‧水

124‧‧‧散熱片

125‧‧‧鼓風機室

126‧‧‧阻尼器室

127‧‧‧控制盒

128‧‧‧支撐底座

129‧‧‧貯器穩定化器具

130‧‧‧阻尼器

131‧‧‧阻尼器切換軸

132‧‧‧次級有機相變材料貯器分離器

133‧‧‧三級有機相變材料貯器分離器

134‧‧‧Dyson空氣倍增器

135‧‧‧可拆卸驟冷貯器

136‧‧‧可拆卸加熱貯器

137‧‧‧光伏打裙部

138‧‧‧佈線槽

139‧‧‧底座

140‧‧‧底座塞

141‧‧‧絕熱門

142‧‧‧門把手

143‧‧‧可調整腳

144‧‧‧門面板框架

145‧‧‧製冷室

146‧‧‧冷凍室

147‧‧‧格子式擱架

148‧‧‧太陽

149‧‧‧導熱表皮

150‧‧‧導熱發泡體

151‧‧‧制動盤

152‧‧‧管道壁及通氣板

153‧‧‧熱管板

154‧‧‧底盤

155‧‧‧來自外側表皮之收穫

156‧‧‧來自致動之收穫

157‧‧‧來自廢舒適加熱之收穫

158‧‧‧來自廢舒適驟冷之收穫

159‧‧‧來自制動衝擊能力之收穫

160‧‧‧排熱方向

161‧‧‧雲或其他遮蔽器件

162‧‧‧船舶內部周圍溫度

163‧‧‧外部船舶周圍溫度

164‧‧‧熱電產生殼

165‧‧‧電解端子

166‧‧‧陽極

167‧‧‧陰極

168‧‧‧水溶液

169‧‧‧浮閥

170‧‧‧水入口

171‧‧‧空氣或化合物入口

172‧‧‧電解室

173‧‧‧共同入口

174‧‧‧氫氣

175‧‧‧氧氣

176‧‧‧氣箱

177‧‧‧調節器

178‧‧‧混合室

179‧‧‧燃燒燃料

180‧‧‧爐或壁爐閥

181‧‧‧爐或壁爐燃燒器

182‧‧‧點火塞

183‧‧‧控制開關

184‧‧‧導熱隔膜

185‧‧‧熱室

186‧‧‧填充孔蓋

187‧‧‧有機相變材料

188‧‧‧氙氣

189‧‧‧氪氣

190‧‧‧氬氣

191‧‧‧氮氣

192‧‧‧驟冷板

193‧‧‧熱流動方向

194‧‧‧熱電產生器基板(熱側)

195‧‧‧熱電產生器基板(冷側)

196‧‧‧導熱垂直路徑通道

197‧‧‧外殼

198‧‧‧直流正引線

199‧‧‧直流負引線

200‧‧‧低溫相變顆粒絕熱物

201‧‧‧聚丙烯殼體壁

202‧‧‧超電容器陣列

203‧‧‧雙金屬帶開關

204‧‧‧鎳鉻線圈加熱元件

205‧‧‧圍繞圓柱形肥粒鐵核心之經瓷漆線圈

206‧‧‧整流電路

207‧‧‧壓電材料

208‧‧‧渦輪通風機帽

209‧‧‧加熱爐

210‧‧‧煙囪

211‧‧‧基礎

212‧‧‧冷卻井

213‧‧‧冷卻堆疊

214‧‧‧相變絕熱物

215‧‧‧熱電產生器/加熱器/驟冷器

216‧‧‧氮氣及二氧化碳氣箱

217‧‧‧氧氣箱

218‧‧‧富養分水箱

219‧‧‧生長室

220‧‧‧電導管

221‧‧‧LED生長燈

222‧‧‧反射遮光罩

223‧‧‧噴霧管

224‧‧‧根室

225‧‧‧穩定織物

226‧‧‧排水溝

227‧‧‧架柱

228‧‧‧大氣饋送線

229‧‧‧隔離地板

230‧‧‧裝運容器

圖1係一熱電能產生系統之一例示性實施例之一示意圖；圖2係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖； 圖3係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖；圖4係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖；圖5係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖；圖6係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖；圖7係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖；圖8係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖；圖9係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖；圖10係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖；圖11係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖；圖12係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖；圖13係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖；圖14係可用於例示性熱電能產生系統中之一熱電器件之一例示性實施例之一分解圖； 圖15係可用於例示性熱電能產生系統中之一熱電器件之一例示性實施例之一等角視圖；圖16係可用於例示性熱電能產生系統中之一熱電器件之一例示性實施例之一平面圖；圖17係可用於例示性熱電能產生系統中之一熱電器件之一例示性實施例之一剖面圖；圖18係可用於熱電器件之例示性實施例中之半導體柱之一例示性實施例之一等角視圖；圖19係可用於熱電器件之例示性實施例中之半導體柱之一例示性實施例之一平面圖；圖20係可用於熱電器件之例示性實施例中之半導體柱之一例示性實施例之一剖面圖；圖21係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖；圖22係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖；圖23係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖；圖24係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖；圖25係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖；圖26係利用用過核燃料棒作為經收穫熱源之一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖； 圖27係一熱電能產生系統之另一例示性實施例之一示意圖；圖28係用以為建築物提供熱電電力、熱水、舒適加熱、舒適冷卻或其組合之一太陽熱及光伏打能量收穫系統之一例示性實施例之一示意圖；圖29係一太陽熱收集系統之一例示性實施例之一平面圖及對應立面圖及等角視圖；圖30係一太陽熱收集系統之一例示性實施例之一平面圖及對應剖面圖；圖31係一太陽熱熱水箱之一例示性實施例之一平面圖及對應之立面圖、剖面圖及等角視圖；圖32係一熱電舒適加熱及/或舒適冷卻系統之一例示性實施例之一平面圖及對應立面圖；圖33係一熱電舒適加熱及/或舒適冷卻系統之一例示性實施例之一平面圖及對應等角視圖；圖34係一熱電舒適加熱及/或舒適冷卻系統之一例示性實施例之平面圖及對應剖面圖；圖35係一熱電舒適加熱及/或舒適冷卻系統之一例示性實施例之一等角視圖及對應之詳圖；圖36係一熱電冷卻系統之一例示性實施例之一平面圖及對應之立面圖及等角視圖；圖37係一熱電冷卻系統之一例示性實施例之平面圖及對應之剖面圖及詳圖；圖38係一可攜式熱電加熱、冷卻及/或發電系統之一例 示性實施例之一平面圖及對應之立面圖及等角視圖；圖39係一可攜式熱電加熱、冷卻及/或發電系統之一例示性實施例之一立面圖及對應之剖面圖；圖40係一熱電固態製冷系統之一例示性實施例之一立面圖及對應之其他立面圖、平面圖及等角視圖；圖41係一熱電固態製冷系統之一例示性實施例之一平面圖及對應之剖面圖及詳圖；圖42係一熱電收穫組態之一例示性實施例之一示意性剖面圖；圖43係供用於(舉例而言)陸上運載工具中之利用多種熱再生方法之一熱電產生系統之一例示性實施例之一方塊圖；圖44係在日照期間且在溫暖至熱溫度下供用於(舉例而言)陸上運載工具之一熱電再生系統熱能收穫器之一例示性實施例之一示意圖；圖45係在陰天至黑夜期間且在涼爽至嚴寒溫度下供用於(舉例而言)陸上運載工具之一熱電再生系統熱能收穫器之一例示性實施例之一示意圖；圖46係供用於(舉例而言)海運船舶中之一熱電產生系統之一例示性實施例之一示意圖；圖47係供用於藉助電解自水產生氫氣之一熱電產生系統之一例示性實施例之一示意圖；圖48係出於(舉例而言)自平均周圍溫度將氮氣冷卻至一液體之目的之一熱電固態驟冷器系統之一例示性實施例之 一示意性剖面圖；圖49係具有經充分隔離之高溫及低溫儲存器件之一熱電產生器之一例示性實施例之一示意性剖面圖。

圖50係供用於(舉例而言)行動電話及/或手持式器件之一電磁及/或熱能收穫電源供應器之一例示性實施例之一示意圖；圖51係圖50之例示性電源供應器之剖面A之一例示性實施例之一示意圖；圖52係圖50之例示性電源供應器之剖面B之一例示性實施例之一示意圖；圖53係圖50之例示性電源供應器之剖面C之一例示性實施例之一示意圖；圖54係可用於大型工業設施中之一熱電收穫器件及/或產生器之一例示性實施例之一示意圖，該熱電收穫器件及/或產生器准許再循環及/或儲存經浪費之熱能且將此等經浪費之熱能轉換成電能；圖55係供用於垂直農業中之一熱電產生器、加熱器及/或冷卻器之一例示性實施例之一等角剖面圖；圖56係為一垂直農業生長小室供電之一熱電產生器、加熱器及/或冷卻器之一例示性實施例之一等角剖面圖；及圖57係一熱電器件之一例示性實施例之一等角視圖。

圖58及圖59係經研發以測試供用於熱電能產生之有機相變材料優於基於水及化學製品之相變材料之益處之一裝置之示意圖。

1‧‧‧熱電產生器

2‧‧‧高溫儲存器件

3‧‧‧低溫儲存器件

4‧‧‧高溫再生器

5‧‧‧加熱器

6‧‧‧低溫再生器

7‧‧‧驟冷器

8‧‧‧絕熱障壁

9‧‧‧高側周圍溫度

17‧‧‧低側周圍溫度

20‧‧‧直流

Claims (34)

1. 一種用於熱電能產生之系統，其包括：至少一個熱電產生器；一第一溫度儲存材料，其與該至少一個熱電產生器之一第一部分熱連通；一第二溫度儲存材料，其與該至少一個熱電產生器之一第二部分熱連通；至少一個第一溫度再生器，其用於將該第一溫度儲存材料至少部分地維持在一第一溫度範圍；至少一個第二溫度再生器，其用於將該第二溫度儲存材料至少部分地維持在一第二溫度範圍；其中該第一溫度高於該第二溫度且該第一溫度儲存材料與該第二溫度儲存材料之該溫度之差形成該至少一個熱電產生器之該兩個部分之間的一熱差，該熱差形成一電輸出；其中該電輸出之一部分用於為該至少一個第一溫度再生器、該至少一個第二溫度再生器或其兩者至少部分地供電；其中該至少一個熱電產生器之該第一部分係該產生器之一第一側；且其中該系統係可垂直堆疊之一熱電模組；其中該電輸出用於加熱或冷卻另一應用(例如，水加熱、水冷卻、舒適加熱、舒適冷卻、空氣調節或其組合)。
2. 如請求項1之系統，其中該堆疊包括至少1、2、3、4、5、6、7、8、10、15、20、30、40或100個該等熱電模組。
3. 如請求項1之系統，其中該系統能夠以一自持續方式在介於期望之操作週期之30%至50%、30%至95%、50%至100%、80%至98%、90%至99.5%、80%至100%之間操作。
4. 如請求項1之系統，其中該系統在介於該系統處於操作中之時間的30%至50%、50%至70%、30%至95%、50%至100%、80%至98%、95%至100%或80%至100%之間提供充足電力。
5. 如請求項1之系統，其中該系統在介於該系統處於操作中之時間的30%至50%、40%至60%、50%至70%、30%至95%、50%至100%、70%至95%、80%至98%、90%至99.5%、95%至100%或80%至100%之間提供充足電力、加熱及/或冷卻。
6. 如請求項1之系統，其中該第一溫度儲存材料及該第二溫度儲存材料中之至少一者藉由至少一個熱管或熱導管之使用而與該至少一個熱電產生器熱連通。
7. 如請求項1之系統，其中該第一溫度儲存材料中之至少一者藉由至少一個熱管或熱導管之該使用而與該至少一個熱電產生器之該第一側之表面熱連通。
8. 如請求項1之系統，其中該第二溫度儲存材料中之至少一者藉由至少一個熱管或熱導管之該使用而與該至少一 個熱電產生器之該第二側之表面熱連通。
9. 如請求項1之系統，其中該第一溫度儲存材料及該第二溫度儲存材料中之該至少一者彼此及/或與該至少一個熱電產生器部分或實質上絕熱且仍藉由至少一個熱管或熱導管之該使用而與該至少一個熱電產生器熱連通。
10. 如請求項1之系統，其中該第一溫度儲存材料及該第二溫度儲存材料中之一或多者選自以下各項中之一或多者：空氣、周圍空氣、氣體、諸如一水泥之固體、水、基於水之鹽水合物、各種形式之石蠟、脂肪酸及酯、三羥甲乙烷、有機熱鹽、無機熱鹽、離子液體、熱複合物、基於植物之脂肪或油。
11. 如請求項1之系統，其中該第一溫度儲存材料及該第二溫度儲存材料中之一或多者選自基於植物之脂肪或油。
12. 一種用於熱電能產生之系統，其包括：至少一個熱電產生器；一第一溫度儲存材料，其與該至少一個熱電產生器之一第一部分熱連通；一第二溫度儲存材料，其與該至少一個熱電產生器之一第二部分熱連通；至少一個溫度再生器，其用於將該第一溫度儲存材料至少部分地維持在一第一溫度範圍或用於將該第二溫度儲存材料至少部分地維持在一第二溫度範圍；其中該第一溫度高於該第二溫度且該第一溫度儲存材料與該第二溫度儲存材料之該溫度之差形成該至少一個 熱電產生器之該兩個部分之間的一熱差，該熱差形成一電輸出；其中該電輸出之一部分用於為該至少一個溫度再生器至少部分地供電；其中該至少一個熱電產生器之該第一部分係該產生器之一第一側；其中該系統係可垂直堆疊之一熱電模組；且其中該第一溫度儲存材料及該第二溫度儲存材料中之一或多者選自基於植物之脂肪或油。
13. 如請求項12之系統，其中該堆疊包括至少1、2、3、4、5、6、7、8、10、15、20、30、40或100個該等熱電模組。
14. 如請求項12之系統，其中該系統能夠以一自持續方式在介於期望之操作週期之30%至50%、30%至95%、50%至100%、80%至98%、90%至99.5%、80%至100%之間操作。
15. 如請求項12之系統，其中該系統在介於該系統處於操作中之時間的30%至50%、50%至70%、30%至95%、50%至100%、80%至98%、95%至100%或80%至100%之間提供充足電力。
16. 如請求項12之系統，其中該系統在介於該系統處於操作中之時間的30%至50%、40%至60%、50%至70%、30%至95%、50%至100%、70%至95%、80%至98%、90%至99.5%、95%至100%或80%至100%之間提供充足電力、 加熱及/或冷卻。
17. 如請求項12之系統，其中該第一溫度儲存材料及該第二溫度儲存材料中之至少一者藉由至少一個熱管或熱導管之使用而與該至少一個熱電產生器熱連通。
18. 如請求項12之系統，其中該第一溫度儲存材料中之至少一者藉由至少一個熱管或熱導管之該使用而與該至少一個熱電產生器之該第一側之表面熱連通。
19. 如請求項12之系統，其中該第二溫度儲存材料中之至少一者藉由至少一個熱管或熱導管之該使用而與該至少一個熱電產生器之該第二側之表面熱連通。
20. 如請求項12之系統，其中該第一溫度儲存材料及該第二溫度儲存材料中之該至少一者彼此及/或與該至少一個熱電產生器部分或實質上絕熱且仍藉由至少一個熱管或熱導管之該使用而與該至少一個熱電產生器熱連通。
21. 如請求項12之系統，其中該電輸出用於加熱或冷卻另一應用(例如，水加熱、水冷卻、舒適加熱、舒適冷卻、空氣調節或其組合)。
22. 如請求項12之系統，其中該第一溫度儲存材料及該第二溫度儲存材料中之一或多者選自以下各項中之一或多者：空氣、周圍空氣、氣體、諸如一水泥之固體、水、基於水之鹽水合物、各種形式之石蠟、脂肪酸及酯、三羥甲乙烷、有機熱鹽、無機熱鹽、離子液體、熱複合物、基於植物之脂肪或油。
23. 一種用於熱電能產生之系統，其包括： a)至少一第一熱電產生器；一第一溫度儲存材料，其與該至少第一熱電產生器之一第一側熱連通；一第二溫度儲存材料，其與該至少第一熱電產生器之一第二側熱連通；b)至少一第二熱電產生器；該第一溫度儲存材料，其與該至少第二熱電產生器之一第一側熱連通；及一第三溫度儲存材料，其與該至少第二熱電產生器之一第二側熱連通；c)至少一第三熱電產生器，一第四溫度儲存材料，其與該至少第三熱電產生器之一第一側熱連通；一第三溫度儲存材料，其與該至少第三熱電產生器之一第二側熱連通；至少一個第一溫度再生器，其用於將該第一溫度儲存材料至少部分地維持在一第一溫度範圍；及至少一個第二溫度再生器，其用於將該第二溫度儲存材料至少部分地維持在一第二溫度範圍；其中該第一溫度高於該第二溫度且該第一溫度儲存材料與該第二溫度儲存材料之該等溫度之差形成該至少一個熱電產生器之該兩個側之間的一熱差，該熱差形成一電輸出；其中該第一溫度高於該第三溫度且該第一溫度儲存材 料與該第三溫度儲存材料之該等溫度之差形成該至少第二熱電產生器之該兩個側之間的一熱差，該熱差形成一電輸出；其中該第四溫度高於該第三溫度且該第四溫度儲存材料與該第三溫度儲存材料之該等溫度之差形成該至少第三熱電產生器之該兩個側之間的一熱差，該熱差形成一電輸出；且其中來自該至少第一、第二及/或第三熱電產生器之該電輸出之一部分用於為該至少一個第一溫度再生器、該至少一個第二溫度再生器或其兩者至少部分地供電。
24. 一種用於熱電能產生之系統，其包括：a)至少一第一熱電產生器；一第一溫度儲存材料，其與該至少第一熱電產生器之一第一側熱連通；一第二溫度儲存材料，其與該至少第一熱電產生器之一第二側熱連通；b)至少一第二熱電產生器；該第一溫度儲存材料，其與該至少第二熱電產生器之一第一側熱連通；及一第三溫度儲存材料，其與該至少第二熱電產生器之一第二側熱連通；c)至少一第三熱電產生器；一第四溫度儲存材料，其與該至少第三熱電產生器之一第一側熱連通；及 一第三溫度儲存材料，其與該至少第三熱電產生器之一第二側熱連通；至少一個溫度再生器，其用於將該第一溫度儲存材料至少部分地維持在一第一溫度範圍或用於將該第三溫度儲存材料至少部分地維持在一第三溫度範圍；其中該第一溫度高於該第二溫度且該第一溫度儲存材料與該第二溫度儲存材料之該等溫度之差形成該至少一個熱電產生器之該兩個側之間的一熱差，該熱差形成一電輸出；其中該第一溫度高於該第三溫度且該第一溫度儲存材料與該第三溫度儲存材料之該等溫度之差形成該至少第二熱電產生器之該兩個側之間的一熱差，該熱差形成一電輸出；其中該第四溫度高於該第三溫度且該第四溫度儲存材料與該第三溫度儲存材料之該等溫度之差形成該至少第三熱電產生器之該兩個側之間的一熱差，該熱差形成一電輸出；且其中來自該至少第一、第二及/或第三熱電產生器之該電輸出之一部分用於為該至少一個溫度再生器至少部分地供電。
25. 一種用於熱電能產生之器件，其包含：至少一個熱電產生器；一第一溫度儲存材料，其與該至少一個熱電產生器之一第一部分熱連通；一第二溫度儲存材料，其與該至少一個熱電產生器之 一第二部分熱連通；至少一個第一溫度再生器，其用於將該第一溫度儲存材料至少部分地維持在一第一溫度範圍；及至少一個第二溫度再生器，其用於將該第二溫度儲存材料至少部分地維持在一第二溫度範圍；且其中該第一溫度高於該第二溫度且該第一溫度儲存材料與該第二溫度儲存材料之該溫度之差形成該至少一個熱電產生器之該兩個部分之間的一熱差，該熱差形成一電輸出；其中該電輸出之一部分用於為該至少一個第一溫度再生器、該至少一個第二溫度再生器或其兩者至少部分地供電；其中該至少一個熱電產生器之該第一部分係該產生器之一第一側；其中該器件係可垂直堆疊之一熱電模組；其中該第一溫度儲存材料及該第二溫度儲存材料中之至少一者藉由至少一個熱管或熱導管之使用而與該至少一個熱電產生器熱連通。
26. 如請求項25之器件，其中該堆疊包括至少1、2、3、4、5、6、7、8、10、15、20、30、40或100個該等熱電模組。
27. 如請求項25之器件，其中該器件能夠以一自持續方式在介於期望之操作週期之30%至50%、30%至95%、50%至100%、80%至98%、90%至99.5%、80%至100%之間操 作。
28. 如請求項25之器件，其中該器件在介於該器件處於操作中之時間的30%至50%、50%至70%、30%至95%、50%至100%、80%至98%、95%至100%或80%至100%之間提供充足電力。
29. 如請求項25之器件，其中該器件在介於該器件處於操作中之時間的30%至50%、40%至60%、50%至70%、30%至95%、50%至100%、70%至95%、80%至98%、90%至99.5%、95%至100%或80%至100%之間提供充足電力、加熱及/或冷卻。
30. 如請求項25之器件，其中該第一溫度儲存材料中之至少一者藉由至少一個熱管或熱導管之該使用而與該至少一個熱電產生器之該第一側之表面熱連通。
31. 如請求項25之器件，其中該第二溫度儲存材料中之至少一者藉由至少一個熱管或熱導管之該使用而與該至少一個熱電產生器之該第二側之表面熱連通。
32. 如請求項25之器件，其中該第一溫度儲存材料及該第二溫度儲存材料中之該至少一者彼此及/或與該至少一個熱電產生器部分或實質上絕熱且仍藉由至少一個熱管或熱導管之該使用而與該至少一個熱電產生器熱連通。
33. 如請求項25之器件，其中該第一溫度儲存材料及該第二溫度儲存材料中之一或多者選自以下各項中之一或多者：空氣、周圍空氣、氣體、諸如一水泥之固體、水、基於水之鹽水合物、各種形式之石蠟、脂肪酸及酯、三 羥甲乙烷、有機熱鹽、無機熱鹽、離子液體、熱複合物、基於植物之脂肪或油。
34. 如請求項25之器件，其中該第一溫度儲存材料及該第二溫度儲存材料中之一或多者選自基於植物之脂肪或油。