[實用新型]一種基于多流道的工業余熱環形溫差發電器

有效

• 申請號: 201220690200.0
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN202997976U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 李洋;梅德慶;姚喆赫;王輝;沈輝;陳子辰
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02N11/00
• 分類號: H02N11/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本實用新型涉及一種溫差發電器，尤其是涉及一種基于多流道的工業余熱環形溫差發電器。

背景技術

當前全世界都提倡節能減排，因為能源形勢十分嚴峻，主要表現為需求增長快，供給、儲備緊張，使用效率低下，浪費、污染嚴重。我國能源利用效率和能源形勢更是不容樂觀，為緩解我國能源、資源與經濟社會發展的矛盾，響應國家建設環境友好型和資源節約型社會的目標，必須顯著提高能源、資源利用效率，大力發展循環經濟。工業余熱資源普遍存在，特別在鋼鐵、化工、石油、建材、輕工和食品等行業的生產過程中，都存在豐富的余熱資源，所以充分利用余熱資源是節能的主要內容之一，余熱利用的潛力很大，在當前節約能源中占重要地位。余熱資源按其來源不同可劃分為六類：高溫煙氣的余熱，高溫產品和爐渣的余熱，冷卻介質的余熱，可燃廢氣、廢液和廢料的余熱，廢汽、廢水余熱，化學反應余熱。余熱回收方式各種各樣，但總體分為熱回收（直接利用熱能）和動力回收（轉變為動力或電力再用）兩大類。

溫差發電技術是利用熱電轉換材料直接將熱能轉化為電能，和其它的能量轉換方式相比，具有清潔，無噪音污染和有害物質排放，高效，壽命長，堅固，可靠性高，穩定等一系列優點。已在航空和軍事等一些特殊領域發揮了無可替代的作用。隨著半導體技術的發展和更新，以半導體和半導體化合物為主要轉換材料的溫差發電技術正逐步向工業化和民用化的方向發展。但是目前國內外溫差發電的研究存在一些不足，首先主要的研究工作都集中在新型熱電材料的開發上，對溫差發電器的設計研究相對前者較少；其次現有的溫差發電器熱流通道較少，通道截面積較小，流阻較大，影響流體的流動，少數熱流通道面積較大的溫差發電器熱端接觸面積不夠大，這樣對熱量沒有進行最高效的利用。因此設計出一種基于多流道的工業余熱環形溫差發電器具有非常現實的意義。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種基于多流道的工業余熱環形溫差發電器，能利用工業生產中的廢氣、廢水等流體的余熱進行發電；多個熱流通道能增大流體流動的截面積，降低了流動過程中的阻力，；多個熱交換面能提高余熱利用效率。

本實用新型采用的技術方案：

本實用新型包括一個高溫端熱交換器，n個低溫端熱交換器，數目相等的多個P型熱電臂和N型熱電臂，多個導流片，2n個輸出電極，n個絕熱上端蓋，n個絕熱下端蓋，絕熱填充材料，n個數目相等的進水管和排水管；

高溫端熱交換器包括：內部的正n邊環形柱體，外部的圓環形柱體，連接內部的正n邊環形柱體和外部的圓環形柱體的2n個輻射狀的平板；熱流能從正n邊環形柱體內側的正n邊環形通道，正n邊環形柱體外側、圓環形柱體內側和2n個輻射狀的平板三者構成的n個扇形熱流通道流過；

每個低溫端熱交換器位于正n邊環形柱體的一條邊、圓環形柱體內側和相鄰的2個平行的平板三者構成的空間中，每個低溫端熱交換器有4個冷交換面，每個低溫端熱交換器內部均有4個冷卻水通道，4個冷卻水通道兩端分別與進水管和排水管相連；數目相等的多個P型熱電臂和N型熱電臂用導流片陣列型串聯成兩列成一組，每組分別嵌入在低溫端熱交換器和高溫端熱交換器之間，構成一個溫差發電器模塊，每個溫差發電器模塊均有兩個輸出電極，分別位于各自溫差發電器模塊上側；每對P型熱電臂和N型熱電臂中間，用絕熱填充材料填充；以上所述的n數目均相等。

所述每個溫差發電器模塊的上、下端用絕熱上端蓋和絕熱下端蓋與高溫端熱交換器構成每個溫差發電模塊的殼體，輸出電極和進水管均伸出絕熱上端蓋外側，排水管均伸出絕熱下端蓋外側；熱電臂陣列與殼體之間用絕熱填充材料填充；將n個溫差發電模塊的輸出電極串聯或并聯連接使用。

所述每個低溫端熱交換器均有4個冷交換面；所述高溫端熱交換器有4n個熱交換面。

本實用新型具有的有益效果：

1.該溫差發電器能利用工業生產中的廢氣、廢水等流體的余熱進行發電。

2.該溫差發電器具有多個熱流通道，增大流體流動的截面積，降低了熱流阻力。

3.該溫差發電器具有多個熱交換面，提高了余熱利用效率。

附圖說明

圖1是本實用新型的正面整體結構圖。

圖2是本實用新型的反面整體結構圖。

圖3是本實用新型的內部結構俯視圖。

圖4是本實用新型的高溫端熱交換器結構圖。

圖5是本實用新型的溫差發電模塊圖。