[實用新型]熱化學儲熱熱電子發電裝置

有效

• 申請號: 201721827297.4
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN207673375U
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 肖剛;鄭光華;倪明江;駱仲泱;岑可法;程樂鳴;高翔
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F01D15/10
• 分類號: F01D15/10;F01K25/08;F02G1/043;F24S60/20
• 代理公司: 上海立群專利代理事務所(普通合伙) 31291
• 代理人: 楊楷;毛立群

本實用新型屬于光熱發電技術領域，具體提供一種熱化學儲熱熱電子發電裝置。本實用新型旨在解決現有熱電子發電裝置的發電效率很容易受到太陽輻射強度影響的問題。本實用新型的熱電子發電裝置包括熱電子發電組件以及與熱電子發電組件相連的儲熱組件；其中，熱電子發電組件能夠將太陽能轉化為電能并輸出，儲熱組件包括外殼以及容納在外殼中的熱化學儲熱元件，熱化學儲熱元件能夠吸收太陽輻射，并且將太陽能轉化為化學能儲存，當太陽輻射的強度發生變化時，儲熱組件能夠與熱電子發電組件進行熱交換，從而穩定熱電子發電組件的工作溫度，以便有效保證熱化學儲熱熱電子發電裝置能夠穩定地輸出電能，進而有效穩定熱化學儲熱熱電子發電裝置的發電效率。

技術領域

本實用新型屬于光熱發電技術領域，具體提供一種熱化學儲熱熱電子發電裝置。

背景技術

隨著科學技術的不斷進步以及地球資源的不斷消耗，人們開始熱衷于研究各種可再生資源的利用方法；其中，太陽能作為地球上最充裕的碳中性可再生能源，一直以來都是可再生能源利用技術的研究重點。通常地，現有太陽能光熱發電技術都是先通過集光器接收太陽輻射，然后再利用熱電轉化裝置將太陽能轉化為電能。同時，根據熱電轉換方式的不同，現有太陽能光熱發電技術主要分為傳統熱力循環發電技術、溫差發電技術以及熱電子發電技術三種。

進一步地，傳統熱力循環發電技術是通過將太陽能轉化為機械能，再將機械能轉化為電能來實現發電，其主要包括斯特林循環發電技術、朗肯循環發電技術和布雷頓循環發電技術三種發電方式。而熱電子發電技術主要是通過太陽能激發出的電子作為能量傳輸介質來將太陽能轉化為電能，熱電子發電技術不僅具有良好的持續發電能力，并且其在發電過程中只需進行靜態運動，因此，熱電子發電技術無需運動部件即可實現發電。在熱電子發電技術中，其電子產生方式主要包括熱誘導熱電子發射技術和光子增強熱電子發射技術兩種。

具體地，熱誘導熱電子發射技術能夠直接吸收聚焦的太陽輻射并將其轉化為熱能，使得陰極中的自由電子經熱化逸出陰極表面并發射至真空中，最后克服空間電荷勢壘被近鄰的陽極接收，從而將太陽能轉化為電能。與熱誘導電子發射技術相比，光子增強熱電子發射技術則能夠對太陽輻射進行更加高效的利用；進一步地，光子增強熱電子發射技術能夠運用半導體來吸收太陽輻射中的超帶隙光子從而產生光生電子，同時，太陽輻射中的多余能量和亞帶隙光子還能夠被吸收轉化為熱能，以便熱化電子并使其從陰極表面逸出投射至陽極。但是，現有光子增強熱電子發射技術的運用還是具有很多缺點；例如，現有發電裝置在運用光子增強熱電子發射技術進行發電時很容易受到太陽輻射強度的影響；換言之，現有光子增強熱電子發電裝置中陰極和陽極的溫度很容易受到太陽輻射強度的影響，從而對電子的產生、輸運和接收造成影響，進而嚴重影響電能的穩定輸出。

相應地，本領域需要一種新的熱化學儲熱熱電子發電裝置來解決上述問題。

實用新型內容

為了解決現有技術中的上述問題，即為了解決現有熱電子發電裝置的發電效率很容易受到太陽輻射強度影響的問題，本實用新型提供了一種熱化學儲熱熱電子發電裝置，所述熱化學儲熱熱電子發電裝置包括熱電子發電組件以及與所述熱電子發電組件相連的熱化學儲熱元件；所述熱電子發電組件能夠將熱能轉化為電能；所述熱化學儲熱元件用于儲存熱能，并且與所述熱電子發電組件進行熱交換，以便穩定所述熱電子發電組件的工作溫度。

在上述熱化學儲熱熱電子發電裝置的優選技術方案中，所述熱化學儲熱元件上設置有多個呈陣列分布的通孔；并且所述熱電子發電組件嵌設在所述通孔中。

在上述熱化學儲熱熱電子發電裝置的優選技術方案中，所述熱化學儲熱元件由耐高溫金屬和熱化學儲熱材料制成。

在上述熱化學儲熱熱電子發電裝置的優選技術方案中，所述熱電子發電組件包括陰極和陽極；所述陰極與所述通孔相連，并且所述陰極能夠通過吸收所述熱化學儲熱元件中的熱量向所述陽極釋放熱電子。

在上述熱化學儲熱熱電子發電裝置的優選技術方案中，所述陰極為套管結構，并且所述陰極的尺寸與所述通孔的尺寸相匹配。