[實(shí)用新型]二氧化碳制冷半導(dǎo)體發(fā)電附加過冷循環(huán)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720918349.2
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN207081243U
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫志利;李紫薇;崔奇;王啟帆;王雪;石康吉;謝志遠(yuǎn)
• 申請（專利權(quán)）人: 天津商業(yè)大學(xué)
• 主分類號: F25B21/02
• 分類號: F25B21/02
• 代理公司: 天津市三利專利商標(biāo)代理有限公司12107
• 代理人: 仝林葉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體溫差發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，是涉及一種CO₂制冷半導(dǎo)體發(fā)電附加過冷循環(huán)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體溫差發(fā)電基本原理：塞貝克效應(yīng)。1856年，德國科學(xué)家托馬斯約翰塞貝克在研究電與熱的關(guān)系時，將兩種不同材質(zhì)的金屬導(dǎo)線連接在一起，組成一個閉環(huán)回路，當(dāng)加熱導(dǎo)線連接處其中一個節(jié)點(diǎn)時，意外發(fā)現(xiàn)回路中產(chǎn)生了電流。后來經(jīng)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，若將任意兩種金屬或半導(dǎo)體的一端結(jié)合在一起，另一端保持開路狀態(tài)，當(dāng)兩端存在溫差時開路端即有電動勢存在。后來這效應(yīng)被命名為塞貝克效應(yīng)，也叫熱電第一效應(yīng)。這樣由一對不同材料的導(dǎo)體構(gòu)成的電路叫熱電偶，兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料分別稱為P型和 N型材料，產(chǎn)生的電動勢叫溫差電動勢。壓縮機(jī)出口端熱管流經(jīng)高壓高溫的制冷劑時，制冷劑與環(huán)境溫度之間形成溫差，使得半導(dǎo)體發(fā)電片發(fā)電。將高溫制冷劑的熱能用于溫差發(fā)電，避免了熱能的浪費(fèi)，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芗右岳貌⑶也]有增加原制冷循環(huán)的壓縮機(jī)的耗功。

利用額外的微型制冷機(jī)組對冷凝器出口處的制冷劑進(jìn)行制冷，使得制冷劑進(jìn)一步過冷，這樣可以提高制冷劑在蒸發(fā)器中的吸熱量，而原制冷循環(huán)中的壓縮機(jī)耗功并無明顯變化，因而對于提高原制冷系統(tǒng)中的COP值會有明顯效果。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是利用CO₂壓縮機(jī)出口處制冷劑與周圍環(huán)境的溫差使半導(dǎo)體發(fā)電片發(fā)電，提供一種CO₂制冷半導(dǎo)體發(fā)電附加過冷循環(huán)系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述功能，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種CO₂制冷半導(dǎo)體發(fā)電附加過冷循環(huán)系統(tǒng)，包括CO₂壓縮機(jī)1、壓縮機(jī)出口端熱管2、高溫半導(dǎo)體片3、蓄電池4、穩(wěn)壓器5、過冷壓縮機(jī)7、蒸發(fā)器9、過冷換熱器10；

所述CO₂壓縮機(jī)1包括CO₂壓縮機(jī)吸氣口和CO₂壓縮機(jī)排氣口，CO₂壓縮機(jī)吸氣口與蒸發(fā)器9相連，蒸發(fā)器9與節(jié)流閥一8-1相連，節(jié)流閥一8-1 與過冷換熱器10相連，過冷換熱器10與冷凝器一6-1相連，冷凝器一6-1 與壓縮機(jī)出口端熱管2相連，壓縮機(jī)出口端熱管2與CO₂壓縮機(jī)排氣口相連；

所述過冷壓縮機(jī)7包括過冷壓縮機(jī)吸氣口和過冷壓縮機(jī)排氣口，過冷壓縮機(jī)吸氣口與過冷換熱器10相連，過冷換熱器10與節(jié)流閥二8-2相連，節(jié)流閥二8-2與冷凝器二6-2相連，冷凝器二6-2與過冷壓縮機(jī)排氣口相連；

所述高溫半導(dǎo)體片3貼附在壓縮機(jī)出口端熱管2外側(cè)，高溫半導(dǎo)體片3 與蓄電池4相連，蓄電池4與穩(wěn)壓器5相連，穩(wěn)壓器5與過冷壓縮機(jī)相連。

本實(shí)用新型利用CO₂壓縮機(jī)出口處制冷劑與周圍環(huán)境的溫差使半導(dǎo)體發(fā)電片發(fā)電，發(fā)出的電量用來驅(qū)動位于冷凝器出口處的微型制冷機(jī)組工作，從而可將冷凝器出口制冷劑進(jìn)一步過冷，進(jìn)而可以提高制冷循環(huán)的制冷量，提高制冷循環(huán)COP。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型一種CO₂制冷半導(dǎo)體發(fā)電附加過冷循環(huán)系統(tǒng)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1所示本實(shí)用新型一種CO₂制冷半導(dǎo)體發(fā)電附加過冷循環(huán)系統(tǒng)，包括CO₂壓縮機(jī)1、壓縮機(jī)出口端熱管2、高溫半導(dǎo)體片3、蓄電池4、穩(wěn)壓器 5、過冷壓縮機(jī)7、蒸發(fā)器9、過冷換熱器10。

所述CO₂壓縮機(jī)1包括CO₂壓縮機(jī)吸氣口和CO₂壓縮機(jī)排氣口，CO₂壓縮機(jī)吸氣口與蒸發(fā)器9相連，蒸發(fā)器9與節(jié)流閥一8-1相連，節(jié)流閥一8-1 與過冷換熱器10相連，過冷換熱器10與冷凝器一6-1相連，冷凝器一6-1 與壓縮機(jī)出口端熱管2相連，壓縮機(jī)出口端熱管2與CO₂壓縮機(jī)排氣口相連；

所述過冷壓縮機(jī)7包括過冷壓縮機(jī)吸氣口和過冷壓縮機(jī)排氣口，過冷壓縮機(jī)吸氣口與過冷換熱器10相連，過冷換熱器10與節(jié)流閥二8-2相連，節(jié)流閥二8-2與冷凝器二6-2相連，冷凝器二6-2與過冷壓縮機(jī)排氣口相連；

所述高溫半導(dǎo)體片3貼附在壓縮機(jī)出口端熱管2外側(cè)，高溫半導(dǎo)體片3 與蓄電池4相連、蓄電池4與穩(wěn)壓器5相連，穩(wěn)壓器5與過冷壓縮機(jī)相連。