CN105897056A - 温差发电器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种温差发电器，是利用温差来发电的产品。主要由换热器(1)、发电片(2)、换冷器(4)、固定螺丝(11)、电线(10)、保温层(12)、外壳(13)、连管(16)、垫圈(21)组成。特点是利用大量的工业低温余热等热源进行温差发电；优点是用本发明无机械运动，寿命长，规模可大可小，便于维护。本发明用温差环境发电，可为人们生产、生活提供一种简便的发电方式；适用在发电领域推广使用。

Description

温差发电器

本发明涉及一种温差发电器，是一种利用温差来发电的新型发电器。它可利用大量的工业低温余热、海水、雪山、地热能、太阳能、其它新能源所产生的热能与温差来发电，适用于有温差环境条件下使用。

一、技术领域

本发明温差发电器，利用温差来发电，它适用热能广泛，实用于工农业生产及人们生活等发电领域。

二、背景技术

人类开发利用温差发电已有几十年的历史了，特别是在能源紧张短缺的形势越来越严峻的形势下，研究开发温差发电的人也越来越多。但到目前止，国内外还设有批量的商品化产品走向市场。

近年来，在大气雾霾严重，国家加大对新能源产业支持的大环境下，太阳能光伏光热、生物质能、地热能利用等开发企业也在飞速发展。因此，对采用温差发电新产品、新技术的需求越来越为迫切。

目前，还没有这种形式的温差发电器，现有的温差发电技术或研发的样机只是利用现有的半导体制冷片加上常规的散热片拼凑而成，使用温差范围小，发电效率低，造价高，还不具备商业化生产的价值。尽管这样，社会上还是很多人在究研开发；到目前止，还未形成真正的产品；原因是没有设计出一个完善产品结构、合理的工作流程、全面的***组件。因此，给温差发电技术研究开发、推广应用受到了很大的限制。

工业低温余热(150℃以下热水、热空气等)、海水温差、雪山温差、地热能、太阳能、其它新能源等温差资源十分丰富，用之不竭。我国目前工业低温余热再利用还不到20％；海水温差、雪山温差、地热能都尚未利用；可利用的太阳能空间巨大；农林每年所产生的生物质废弃物约8亿吨之多(已除被利用部分)。这些资源转化成热能都属于低温能源，用常规的设备来发电效率低、投资大、受益低，对投资者只有环境效益，而没有经济效益，投资者没有积极性。温差发电利用低温热能实现发电，投资规模可大可小，而且低温热能经发电后还可在***中循环利用，充分发挥最大效能。利用低温热能发电，既可给人们生产生活提供电能，减少人们使用化石能源；又可减少这些低温热能对大气中的温室气体排放；而且还是一种洁净的清洁能源。开发利用温差发电，不仅可充分利用资源，还可减少环境污染，有利于生态文明建设，有利于人们的身体健康。另外，随着经济的发展和人们生活水平的提高，能源紧张短缺的形势越来越严峻，世界性争夺能源成了全球主要不安定因素之一，开发新的替代能源迫在眉睫。

我们如能采用温差发电的方法，将这些地球上的低温资源利用起来，世界性能源紧张，环境污染等问题也就迎刃而解了。因此，开发新型温差发电产品势在必行，迫切需要。

本发明是要提供一种温差发电器，是一种利用低温资源发电产品，可使这些低温资源再转换出30％的热能为电能。且综合单位投资成本比常规设备下降30％左右，使投资者的投资受益率大于20％，从而促进该技术尽快实现商品化生产，为低温资源利用提供一种新的途径。

三、发明内容

本发明为达到上述目的是以这样的方式实现的：它主要由换热器、发电片、换冷器、保温层、外壳、固定螺丝、电线、连管、垫圈组成。其特征在于换热器与换冷器结构相同，均在内部一侧设有导热片；发电片设置在换热器与换冷器之间，且换热器、发电片、换冷器用固定螺丝连接成一个整体；换热器、换冷器与连管之间设有垫圈；换热器和换冷器外壁设有保温层及外壳；且换热器、发电片、换冷器、保温层、固定螺丝、垫圈均设置在外壳内；连管分别与冷源、热源相连接；且用冷水与热水、冷风与热风、冷油与热油、或其它介质作冷源与热源。

本发明的其特征是：换热器、换冷器均设有导热片、固定台、垫圈台、管螺纹、空隙、固定孔；

本发明的其特征是：换热器和换冷器两端均设有连管，连管上一头设有管外螺纹，管外螺纹与换热器、换冷器上管螺纹连接，另一头设有管内螺纹，以便连接冷、热管网。

本发明的其特征是：先将连管与管螺纹连接后，再分别将冷能循环管连接与冷能进口、冷能出口；热能循环管连接与热能进口、热能出口；冷、热循环管再分别与冷源、热源连接(冷源、热源可以是在储能箱内，也可以是直流式，因此，本说明及附图中均未扩展到冷源、热源部分)。

本发明的其特征是：用冷水与热水、冷风与热风、冷油与热油、或其它介质作冷源与热源。

本发明的其特征是：大规模使用时分别在热能进口、冷能进口的循环管网上加装一台循环泵。

本发明的其特征是：发电片上设有电线。

本发明的其特征是：将发电片的受热面放置于换热器，受冷面放置于换冷器。

本发明工作时热能通过换热器后，发电片即可受热，经换冷器冷却，当发电片的受热面与受冷面产生温差时，发电片即可发电。保持发电片的受热面与受冷面的温差在60℃-110℃之间，这时发电片就会一直输出电能。

本发明的实现，技术解决方案是让热能经过发电片，使发电片的受热面与受冷面产生温差而发电；

本发明的实现，技术解决方案是为加大发电片的受热面与受冷面的换热量，在换热器、换冷器的内部设有导热片；

本发明的实现，技术解决方案是为提高热转换效率，在换热器、发电片、换冷器的外壁设有保温层，使热能再循环使用；

本发明的实现，技术解决方案是将发电片放置在换热器与换冷器之间，并用固定螺丝使三者形成一个整体；

本发明的实现，技术解决方案是将发电片所发出的直流电在另经逆变器逆变后供电器使用或并网输出；

本发明的实现，技术解决方案是采用工业低温余热与地表水温差、海水与地上温差、雪山与地下温差、地热能与地上温差、太阳能集热器与地表水温差、其它新能源所产生的热能与温差来发电，温差设置在60℃～110℃，如：低温零下40℃～20℃、中温30℃～130℃、高温40℃～150℃。

本发明与现有普通同类产品相比，具有以下优点：

一、不受规模大小限制。应用规模可以从100W～100MW不等，既可以供家庭使用，也可以发电上网。

二、适应热源品质范围宽广泛。热源可以从零下40℃～150℃。

三、适应热源领域广泛。如工业低温余热、海水、雪山、地热能、太阳能、其它新能源所产生的热能。

四、产品使用寿命长。本发明为发电片为半导体结构，无机械运动损坏，使用寿命长。

五、维护管理简单。本发明为半导体结构，无机械运动，维护管理简单。

四、附图说明

以下结合附图对本发明作进一步的描述。

图1是本发明的原理结构横切面图，图2是立面局部剖面图。实施时不受本图限制。

图中：1换热器，2发电片，3固定台，4换冷器，5导热片，6垫圈台，7管螺纹，8空隙，9固定孔，10电线，11固定螺丝，12保温层，13外壳，14热能出口，15冷能进口，16连管，17管内螺纹，18管外螺纹，19热能进口，20冷能出口，21垫圈。

参照图1、图2，本发明是在工厂内制造出来的定型产品。工作时热能通过换热器(1)后，发电片(2)即可受热，经换冷器(4)冷却，当发电片(2)的受热面与受冷面产生温差时，发电片(2)即可发电。冷、热分别另设循环***多次循环再利用后排出。发电片(2)所产生的电能经电线(10)输出至另设的逆变器逆变后使用。本发明的产品可独立使用，也可多个组合串联或并联起来使用。

五、具体实施方式

本发明的实施例是这样实现的：

本发明的换热器(1)、发电片(2)、换冷器(4)、外壳(13)、连管(16)、垫圈(21)是定型加工的；换热器(1)、换冷器(4)与连管(16)是用公知的方法管螺纹连接到一起的。保温层(12)、电线(10)，固定螺丝(11)是从市场上购买的通用产品，保温板(12)采用聚苯板或聚氨脂发泡板。参照图1、图2，将发电片(2)放置在换热器(1)与换冷器(4)之间，用固定螺丝(11)将此固定后，在换热器(1)与换冷器(4)的外壁放置好保温层(12)、外壳(13)，连接好电线(10)，就构成了本发明的产品。

本发明使用时，将温差发电器定在一个支架上，将电线(10)连接于另外设置的逆变器；先将连管(16)与换热器(1)、换冷器(4)上的管螺纹(7)连接后，再分别将冷能循环管连接与冷能进口(15)、冷能出口(20)；热能循环管连接与热能进口(19)、热能出口(14)；如规模较大时还应分别在热能进口(19)、冷能进口(15)的循环管网上加装一台循环泵。冷、热循环管再分别与冷源、热源连接，冷源、热源可以是：冷水与热水、冷风与热风、冷油与热油、或其它介质；这时本发明的产品即可投入使用。用户使用本发明时，可根据自身热源、冷源温度，调节发电温差(温差在60℃～110℃范围内，同一温差发电器温差越大，发电越多，且转换效率也越高)。

Claims (5)

1.温差发电器，是一种利用温差来发电的产品。主要由换热器(1)、发电片(2)、换冷器(4)、固定螺丝(11)、电线(10)、保温层(12)、外壳(13)、连管(16)、垫圈(21)组成。其特征在于换热器(1)与换冷器(4)结构相同，均在内部一侧设有导热片(5)；发电片(2)设置在换热器(1)与换冷器(4)之间，且换热器(1)、发电片(2)、换冷器(4)用固定螺丝(11)连接成一个整体；换热器(1)、换冷器(4)与连管(16)之间设有垫圈(21)；换热器(1)和换冷器(4)外壁设有保温层(12)及外壳(13)；且换热器(1)、发电片(2)、换冷器(4)、固定螺丝(11)、保温层(12)、垫圈(21)均设置在外壳(13)内；连管(16)分别与冷源、热源相连接；且用冷水与热水、冷风与热风、冷油与热油、或其它介质作冷源与热源。

2.根据权利要求1所述的温差发电器，其特征是：换热器(1)、换冷器(4)均设有导热片(5)、固定台(3)、垫圈台(6)、管螺纹(7)、空隙(8)、固定孔(9)。

3.根据权利要求1所述的温差发电器，其特征是：换热器(1)和换冷器(4)两端均设有连管(16)，连管上一头设有管外螺纹(18)，管外螺纹(18)与换热器(1)、换冷器(4)上管螺纹(7)连接，另一头设有管内螺纹(17)。

4.根据权利要求1所述的温差发电器，其特征是：发电片上设有电线(10)。

5.根据权利要求1所述的温差发电器，其特征是：大规模使用时分别在热能进口(19)、冷能进口(15)的循环管网上加装一台循环泵。