[發明專利]一種通用溫差發電模組

無效

• 申請號: 201310323334.8
• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN103414390A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 汪若塵;朱靜;葉青;謝建;陳龍
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H02N11/00
• 分類號: H02N11/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明涉及一種發電模組，特別涉及一種通用溫差發電模組。?

背景技術

溫差發電是將余熱廢熱等低品位能源轉換為電能的有效方式，近年來得到世界許多國家的高度重視和大量投入，如日本利用這項技術建立了500W級的垃圾燃燒余熱發電示范系統，已取得了良好的實際效果。美國公司也已開發了多種熱電發電系統，且均已投入使用，如在大型貨運卡車上安裝1000W級的廢熱發電系統為汽車提供輔助電源等。車用發動機余熱溫差發電技術近幾年來發展很快，轉換規模可在數百瓦至幾千瓦之間。其中，日本Nissan汽車公司研究中心研制的一種排氣溫差發電器可以回收11%的熱量，西班牙研制的排氣溫差發電器可以收37%的熱量。美國Hi-Z公司在能源部資助下進行的柴油機載重車排氣余熱溫差發電研究在臺架和道路實驗中得到2000-4000W的功率。俄羅斯聯邦科學中心物理與能源工程研究所進行的高寒區載重發動機直接發電的研究產生了600W的電能。

國內也開展了對利用溫差發電的相關研究，但從已報道的研究成果開看，目前該技術仍然處于一個初級階段，市場上尚沒有一個成熟的商業化產品出現，更沒有一個高通用性的模塊化的商業化產品。然而汽車廢氣及鍋爐蒸汽等熱流質中蘊含的能量巨大，如汽車廢氣帶走的能量占消耗的燃料總能量的30%-40%，若將這些能量的10%利用起來，定會帶來良好的社會效益和可觀的經濟效益。?

發明內容

針對現有技術中溫差發電技術存在的上述問題，本發明提供一種應用溫差發電技術，利用汽車廢氣及鍋爐蒸汽等熱流質余熱發電，從而提高能源轉換效率的通用溫差發電裝置。?

本發明的技術方案是：

一種通用溫差發電模組，包括集熱陶瓷外管、水冷陶瓷內管、銅箔、PN結、緊定箍、導線、接頭，所述水冷陶瓷內管同軸設置在集熱陶瓷外管內，內通冷卻液體，所述銅箔覆合在集熱陶瓷外管內表面和水冷陶瓷內管外表面上，覆合了銅箔的集熱陶瓷外管稱為外管組件，覆合了銅箔的水冷陶瓷內管稱為內管組件，所述PN結的熱端與集熱陶瓷外管內表面的銅箔連接，其冷端與水冷陶瓷內管外表面的銅箔連接，所述緊定箍分別扣在集熱陶瓷外管的兩端，緊定箍鎖緊時能使集熱陶瓷外管收縮，從而使外管組件、PN結及內管組件之間牢固緊密接觸，所述導線從銅箔引出，用于引出PN結上產生的電流，所述接頭安裝在水冷陶瓷內管的兩端。

作為本發明的進一步改進，該通用溫差發電模組還包括填充于集熱陶瓷外管和水冷陶瓷內管兩端的間隙中以及集熱陶瓷外管的開口中，起隔熱作用的襯墊。

作為本發明的進一步改進，該通用溫差發電模組還包括安裝在集熱陶瓷外管兩端的端蓋。

作為本發明的進一步改進，所述PN結的連接方式為串聯加并聯，即在沿通用溫差發電模組的軸線方向上為串聯，沿通用溫差發電模組的周向上為并聯。

作為本發明的進一步改進，所述集熱陶瓷外管的外側面設有翼狀的吸熱翼片，且外側面的軸向上開設有用于吸收熱脹冷縮變形量的凹槽。

作為本發明的進一步改進，所述集熱陶瓷外管截面呈環狀，內側面為方便覆合銅箔的等邊多邊形；所述水冷陶瓷內管截面呈環狀，外側面為方便覆合銅箔的、與集熱陶瓷外管內側面對應一致的等邊多邊形。?

作為本發明的進一步改進，所述集熱陶瓷外管的吸熱翼片上均勻地涂有用于提高集熱陶瓷外管吸熱效率的吸熱涂層。

本發明的有益效果是：

本發明一種通用溫差發電模組具有結構簡單緊湊、模塊化程度高，安裝使用方便，應用場合廣泛的特點。另外，利用溫差發電，可充分利用汽車廢氣、鍋爐廢汽中蘊含的熱量發電，減小了能量的損失，提高了能源利用率。

附圖說明

圖1是本發明通用溫差發電模組的整體結構示意圖；

圖2?是圖1中A部分的放大結構圖；

圖3是本發明通用溫差發電模組的應用示意圖；

圖4是本發明通用溫差發電模組的橫截面圖；

圖5?是圖4中B部分的放大結構圖。

圖中：1、集熱陶瓷外管；2、水冷陶瓷內管；3、銅箔；4、PN結；5、緊定箍；6、端蓋；7、導線；8、接頭；9、襯墊；10、熱流質管道；11、吸熱翼片。?

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。