[實用新型]水冷式溫差發電模組

有效

• 申請號: 201720072925.6
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN206388731U
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 諸建平
• 申請（專利權）人: 浙江聚珖科技股份有限公司
• 主分類號: H01L35/32
• 分類號: H01L35/32;H02N11/00
• 代理公司: 溫州市品創專利商標代理事務所(普通合伙)33247
• 代理人: 程春生

技術領域

本實用新型涉及一種發電裝置，尤其是一種利用太陽光加熱溫差發電芯片進行發電的模組。

背景技術

溫差發電是以塞貝克效應為基礎的，它由N、P兩種不同類型的半導體熱電材料經過導電性好的導流片串聯而成，當熱端加熱時，使器件的兩端建立起溫差，兩種載流子都流向冷端，形成溫差發電器。溫差發電芯片具有眾多獨特的優點：安全可靠，使用壽命長，維護費用低，沒有噪聲，可以利用太陽能、放射性同位素輻射等熱源，能適應任何特殊氣候的地區使用。

在現有技術中，已公開有利用太陽能溫差發電片進行發電的裝置，如在公告號為CN202053502U的一種聚光型太陽能溫差發電裝置，包括菲涅爾透鏡、集熱器、半導體溫差發電片、水冷系統和支架，其中，所述菲涅爾透鏡固定在支架上，所述半導體溫差發電片設置與菲涅爾聚光透鏡光路上，其上表面和表面分別緊貼有所述集熱器和水冷系統，太陽光入射到所述菲涅爾聚光透鏡，被其匯聚后聚焦到所述集熱器上，該集熱器將吸收太陽光的光能轉換成熱能，在半導體溫差發電片的上表面形成高溫端，所述水冷系統在半導體溫差發電片的下表面形成低溫端，通過該半導體溫差發電片的上下兩個表面形成的溫度差即可產生電能。

該專利的技術方案中，采用菲涅爾聚光透鏡，具有體積小、厚度薄、易安裝、聚光效率高等特點，可以直接將太陽能光能轉換成熱能并通過導熱的方式直接傳遞給半導體溫差發電片，結構簡單、效率高、成本低、效率高。裝置無污染、壽命長、安裝簡單、可以作為補償能源用于風光互補發電等各種聯合供電系統中。

但是該專利中，也存在一些不足：例如在結構上沒有采用模塊化的設計思路，將造成后期多個發電裝置同時工作時連接拓展的不便，另一方面，在發電裝置的批量生產上，沒有采用模塊化的設計，將不利于生產效率的提高，以及主要零部件的通用。另外，支架與水冷系統等沒有進行部件組合，造成了部件數量的增加，從而影響到生產效率和成本。

實用新型內容

本實用新型針對上述不足，提供一種同利用太陽能加熱溫差發電芯片的熱端，同時溫差發電芯片的冷端固定有水冷器，通過溫差發電芯片熱端與冷端之間的溫差進行發電的裝置。

為了實現上述目的，本實用新型采用水冷式溫差發電模組的技術方案是：一種水冷式溫差發電模組，包括有溫差發電芯片，所述溫差發電芯片的熱端表面設置有保護層，溫差發電芯片的冷端固定于基板上。

所述基板表面設置有絕緣層，絕緣層上設置有電路層，所述電路層與溫差發電芯片的電極相連接。

所述基板為鋁基板，鋁基板表面制作有可焊接層，溫差發電芯片的冷端焊接在所述的可焊接層，溫差發電芯片的電極與可焊接層表面的絕緣層上的電路層相連接。

所述溫差發電芯片熱端表面與保護層間設置有吸熱鍍膜，所述吸熱鍍膜覆蓋在保護層的表面，溫差發電芯片、保護層、吸熱鍍膜和基板構成一溫差發電結構。

所述基板固定或焊接于水冷器的凹槽底部平面。

所述水冷器的凹槽內側面設置有隔熱材料。

所述水冷器為截面類似型的長方體結構。

所述水冷器的凹槽開口處設置有聚光透鏡，聚光透鏡位于保護層的上方。

所述水冷器凹槽內部空間中設置有呼吸器。

所述的水冷器兩側分別設置有類似U型的開槽，兩側開槽方向相反，分別為垂直朝上和垂直朝下。

本實用新型的有益效果：

采用模塊化的設計思路，本實用新型主要有溫差發電結構、水冷器和聚光透鏡等主要部件組成，溫差發電結構可以先進行批量和專業化的生產，然后將再將溫差發電結構、聚光透鏡等主要部件先后安裝到水冷器上，從而形成一個完整的溫差發電模塊。

水冷器兩側的U字形開槽可以將多個溫差發電模塊進行自由組合，從而溫差發電模組發電功率的拓展，進一步擴大產品的適用性和應用范圍。

溫差發電結構表面設置的保護層，可以有效對溫差發電結構表面進行良好的密封，從而保護內部溫差發電芯片、基板等部件的電氣連接，從而提高溫差發電結構的穩定性。

在保護層的表面設置吸熱鍍膜，其位于溫差發電芯片熱端與保護層之間，可以更加有效的聚集太陽光產生的熱能，而在凹槽內側面設置有隔熱保溫材料，也有利于防止太陽光產生熱量的流失；在溫差發電芯片冷端焊接有基板，而基板焊接在水冷器凹槽底部平面，從而減少溫差發電芯片與水冷器之間的熱阻；通過以上溫差發電芯片熱端與冷端的結構優化，可以加大熱端與冷端的溫差，從而實現溫差發電效率的提升。

內置呼吸器的結構，可以有效減少聚光透鏡與溫差發電結構之間密閉空間由于熱脹冷縮，保持空間良好的密封性。