[發明專利]廢熱回收發電的熱電模塊

在審

• 申請號: 201711478331.6
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN109860383A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 苗曦瑞
• 申請（專利權）人: 恒怡能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01L35/32
• 分類號: H01L35/32;H01L35/30;H01L35/02
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 劉淑敏

本發明公開了一種廢熱回收發電的熱電模塊，裝置于鍋爐排煙道的熱電模塊裝置口，包括：裝置部，具有裝置板以及模塊框架，裝置板開設有容置口；第一熱電轉換部，包含熱管部，熱管部由具有蒸發端及冷凝端的多個熱管組成；熱面鋁板，各熱管的冷凝端共同鑲鑄于熱面鋁板內部；一對冷面鋁板，分別覆蓋于熱面鋁板的頂面與底面；多個熱電芯片，各熱電芯片的熱端貼合于熱面鋁板，各熱電芯片的冷端貼合于冷面鋁板，用以利用熱面鋁板及冷面鋁板間的溫度差產生電流；第一熱電轉換部以蒸發端穿入裝置板的容置口內與排煙道內的高溫廢熱氣接觸；據此，本發明可利用工業鍋爐排放廢熱氣的高溫結合熱電材料，回收廢熱重新產生新的能源，且在裝置和替換上都很便利。

技術領域

本發明是關于一種熱電模塊，特別是關于一種應用于廢熱回收發電的熱電模塊。

背景技術

近年來由于在技術上熱電材料性能的不斷提升，及環保議題上溫室效應／二氧化碳減量等因素，因此利用熱電轉換技術，進一步將大量廢熱回收轉為電能的方式，普遍得到日、美、歐等先進國家的重視。廢熱再利用增加了熱電發電的競爭力，一些新興應用研究諸如垃圾焚燒余熱、煉鋼廠的余熱、利用汽車以及發動機尾氣的余熱進行熱電發電，為汽車提供輔助電源的研究也正在進行。

就熱電發電器需用的熱源來看，目前國內可利用的余熱能種類有工業熱能（如工業高／低階溫差排放熱能、廢棄物熱能、熱交換器熱能）、交通工具排放熱能（如燃油車熱能）、環境熱（如太陽熱能／溫泉地熱）、其他熱能（如熱水溫差熱能、住宅器具熱能、其他行業熱能）等。

在工廠余熱利用上，其他種類的發電技術效率雖較高，但由于也需在較高溫環境下操作，在低于150℃的工作環境即無法利用，而熱電發電卻可利用中低溫熱能，因此溫差發電成為重要選擇。

發明內容

本發明所要解決的主要問題，是在于利用工業鍋爐排出的廢熱氣高溫的特性，結合熱電材料在溫差下會產生電流的使用，讓高溫廢熱氣的高溫可回收應用生成能源，達到能源回收再生的效果。

為達成上述的目的，本發明公開了一種廢熱回收發電的熱電模塊，適用于一鍋爐，該鍋爐連通有一排放高溫廢熱氣的排煙道，該排煙道的側壁設置有一連通該排煙道內部空間與其外界空間的熱電模塊裝置口，該廢熱回收發電的熱電模塊裝置于該熱電模塊裝置口，其結構包括：一裝置部，具有一裝置板以及一模塊框架，該裝置板開設有一容置口，該模塊框架的深度可容置于該排煙道的內部空間；以及一第一熱電轉換部，包含：熱管部，該熱管部由平行排列的多個熱管組成，該熱管具有一蒸發端及一冷凝端；一熱面鋁板，該些熱管的冷凝端共同鑲鑄于該熱面鋁板內部，并與該熱面鋁板緊密接觸；一對冷面鋁板，分別覆蓋于該熱面鋁板的頂面與底面；以及多個熱電芯片，各個熱電芯片的熱端貼合于該熱面鋁板，各個熱電芯片的冷端貼合于該冷面鋁板，用以利用該熱面鋁板及該冷面鋁板間的溫度差產生電流；其中，該第一熱電轉換部以該蒸發端穿入該裝置板的該容置口內，并與該排煙道內的高溫廢熱氣接觸。

在一實施例中，該冷面鋁板內部設置有一水冷管道，該水冷管道是以管材鑲鑄于該冷面鋁板中。

在上述的實施例中，該水冷管道具有四進四出的進、出水口，該進、出水口的口徑均大于該水冷管道的管徑。

在一實施例中，還包括一鼓風機，設置于該鍋爐遠離該排煙道的一側，用以將該鍋爐燃燒產生的高溫廢熱氣吹入該排煙道中排放。

在一實施例中，該廢熱回收發電的熱電模塊還包括一蓄電部，與該些熱電芯片電性連接，并蓄存該些熱電芯片產生的電流。

在一實施例中，該熱電模塊裝置口與該裝置板設置有相對應的螺接鎖固結構。

在一實施例中，該廢熱回收發電的熱電模塊還包括有第二熱電轉換部，該第二熱電轉換部的結構與第一熱電轉換部相同，其中，該第二熱電轉換部的多個熱管是交錯對應設置于該第一熱電轉換部的該些熱管的間隙位置。