介質(zhì)相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種介質(zhì)相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電系統(tǒng)，其包括熔鹽儲(chǔ)能裝置、容納該熔鹽儲(chǔ)能裝置的機(jī)罩、設(shè)于該機(jī)罩與所述熔鹽儲(chǔ)能裝置之間的保溫套、與所述機(jī)罩對(duì)接圍成機(jī)箱的機(jī)殼、位于該機(jī)殼內(nèi)的換熱水槽、位于所述機(jī)殼底部并部分凸出所述機(jī)殼的翅片散熱器、位于所述熔鹽儲(chǔ)能裝置與所述換熱水槽之間的絕熱層、嵌于絕熱層之中并置于所述熔鹽儲(chǔ)能裝置與所述換熱水槽之間的溫差發(fā)電芯片，所述保溫套包裹熔鹽儲(chǔ)能裝置的四周；所述熔鹽儲(chǔ)能裝置內(nèi)部存儲(chǔ)有相變?nèi)埯}，所述換熱水槽與翅片散熱器緊密接觸。本實(shí)用新型的溫差發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，移動(dòng)方便，易于在不同環(huán)境場(chǎng)合推廣應(yīng)用，另外采用換熱水槽與翅片散熱器相結(jié)合的方式，提高能源利用效率。
【專利說(shuō)明】介質(zhì)相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種余熱利用系統(tǒng)，尤其涉及一種溫差發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類對(duì)能源的需求不斷增加，環(huán)境不斷受到污染，導(dǎo)致資源緊缺和環(huán)境破壞。目前，工業(yè)化的快速發(fā)展，伴隨著各種廢熱的產(chǎn)生和排放。然而，我國(guó)吸收式換熱機(jī)組和廢熱回收專用熱泵機(jī)組等廢熱利用技術(shù)處于研發(fā)和小試階段，并且因?yàn)闄C(jī)組的機(jī)械部件復(fù)雜、效率低、投資成本高等特點(diǎn)的限制，影響到廢熱利用技術(shù)的推廣。半導(dǎo)體溫差發(fā)電技術(shù)雖然處于剛剛起步的階段，但由于安全可靠，體積小，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，已應(yīng)用于軍用電池、遠(yuǎn)程空間探測(cè)器、遠(yuǎn)距離通訊與導(dǎo)航、微電子等特殊應(yīng)用領(lǐng)域。然而由于目前的相變儲(chǔ)能裝置規(guī)格比較大比較重，難以移動(dòng)使用，無(wú)法廣泛推廣應(yīng)用，而且發(fā)電過(guò)程中冷端的溫度沒(méi)有有效降低，自然散熱并維持比較高的溫度，發(fā)電效率不高并且冷端散熱造成大量熱量散失到空氣中，能源利用率比較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊而移動(dòng)方便并且能源利用率高的介質(zhì)相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電系統(tǒng)。
[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)不足，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種介質(zhì)相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電系統(tǒng)，其包括熔鹽儲(chǔ)能裝置、容納所述熔鹽儲(chǔ)能裝置的機(jī)罩、設(shè)于所述機(jī)罩與所述熔鹽儲(chǔ)能裝置之間的保溫套、與所述機(jī)罩對(duì)接圍成機(jī)箱的機(jī)殼、位于所述機(jī)殼內(nèi)的換熱水槽、位于所述機(jī)殼底部并部分凸出所述機(jī)殼的翅片散熱器、位于所述熔鹽儲(chǔ)能裝置與所述換熱水槽之間的絕熱層、嵌于絕熱層之中并置于所述熔鹽儲(chǔ)能裝置與所述換熱水槽之間的溫差發(fā)電芯片，所述保溫套包裹熔鹽儲(chǔ)能裝置的四周；所述熔鹽儲(chǔ)能裝置內(nèi)部存儲(chǔ)有相變?nèi)埯}，所述換熱水槽與翅片散熱器緊密接觸。
[0005]作為本實(shí)用新型介質(zhì)相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)方案的一種改進(jìn)，所述絕熱層的厚度大于所述溫差發(fā)電芯片的厚度，所述絕熱層設(shè)有嵌裝所述溫差發(fā)電芯片的嵌裝孔，所述熔鹽儲(chǔ)能裝置對(duì)應(yīng)于所述嵌裝孔的位置設(shè)有第一凸臺(tái)，所述換熱水槽對(duì)應(yīng)于所述嵌裝孔的位置設(shè)有第二凸臺(tái)，所述溫差發(fā)電芯片設(shè)置在所述第一凸臺(tái)與所述第二凸臺(tái)之間，所述溫差發(fā)電芯片與所述第一凸臺(tái)及第二凸臺(tái)之間緊密接觸并涂有導(dǎo)熱硅脂。
[0006]作為本實(shí)用新型介質(zhì)相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)方案的一種改進(jìn)，所述熔鹽儲(chǔ)能裝置頂部設(shè)有密封蓋、排氣閥。
[0007]作為本實(shí)用新型介質(zhì)相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)方案的一種改進(jìn)，所述換熱水槽與溫差發(fā)電芯片的冷端直接接觸，所述換熱水槽的兩端開有可供冷卻水通過(guò)的孔。
[0008]作為本實(shí)用新型介質(zhì)相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)方案的一種改進(jìn)，所述熔鹽包括二組分熔鹽和三組分熔鹽兩種類型的組合，所述熔鹽發(fā)生相變的溫度區(qū)間在1800C _200°C之間。[0009]作為本實(shí)用新型介質(zhì)相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)方案的一種改進(jìn)，所述的介質(zhì)相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電系統(tǒng)機(jī)罩和機(jī)殼通過(guò)卡扣連接組成整體結(jié)構(gòu)，所述機(jī)罩設(shè)有手提帶。
[0010]本實(shí)用新型的一種介質(zhì)相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電系統(tǒng)采用熔鹽作為相變儲(chǔ)能介質(zhì)，其工作原理如下:當(dāng)兩種不同的半導(dǎo)體材料兩端有溫差時(shí)，載流子定向移動(dòng)并形成穩(wěn)定的電場(chǎng)即產(chǎn)生電壓差，這個(gè)現(xiàn)象稱為半導(dǎo)體材料的塞貝克效應(yīng)。本實(shí)用新型裝置基于塞貝克效應(yīng)，將內(nèi)部裝有熔鹽的熔鹽儲(chǔ)能容器構(gòu)成熔鹽儲(chǔ)能裝置作為溫差發(fā)電芯片熱源，水槽和翅片散熱器作為溫差發(fā)電芯片的冷源，形成溫差，從而將余熱直接轉(zhuǎn)化為電能。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:熔鹽儲(chǔ)能容器是基于熔鹽相變過(guò)程能儲(chǔ)存大量的熱量，該過(guò)程安全穩(wěn)定，可重復(fù)使用，并可減小了裝置本身質(zhì)量。首先，本實(shí)用新型的一種介質(zhì)相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電系統(tǒng)以熔鹽作為相變介質(zhì)，通過(guò)熔鹽相變儲(chǔ)存大量的熱量，并通過(guò)該裝置直接將余熱轉(zhuǎn)化為電能，提供生活用電。其次，熔鹽儲(chǔ)能裝置選用熔鹽作為儲(chǔ)能工質(zhì)，單位質(zhì)量?jī)?chǔ)存更多的余熱并保持相變溫度恒定等特點(diǎn)，使裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊，移動(dòng)方便，發(fā)電時(shí)間長(zhǎng)，電壓穩(wěn)定優(yōu)點(diǎn)，使得溫差發(fā)電裝置更加易于在不同環(huán)境場(chǎng)合推廣應(yīng)用。再次，本實(shí)用新型的一種介質(zhì)相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電系統(tǒng)采用換熱水槽與翅片散熱器相結(jié)合的方式，在換熱水槽的兩端開了兩個(gè)孔，把工質(zhì)水通過(guò)換熱水槽就得以加熱，從而得以利用，使得冷源的余熱得到有效利用，提高了該裝置能源利用效率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的介質(zhì)相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電系統(tǒng)實(shí)施例的分解狀態(tài)立面剖面圖。
[0013]圖2是圖1所示溫差發(fā)電系統(tǒng)實(shí)施例的組合狀態(tài)立面剖面圖。
[0014]圖3是圖2中B區(qū)域局部放大圖。
[0015]圖4是圖1所示溫差發(fā)電系統(tǒng)實(shí)施例的分解狀態(tài)立體圖。
[0016]圖5是圖1所示溫差發(fā)電系統(tǒng)實(shí)施例的組合狀態(tài)局部剖切立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行具體描述。
[0018]如圖1?圖5所示，本實(shí)用新型一種介質(zhì)相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電系統(tǒng)，用熔鹽作為相變介質(zhì)，該發(fā)電系統(tǒng)包括熔鹽儲(chǔ)能裝置14、容納所述熔鹽儲(chǔ)能裝置14的機(jī)罩11、設(shè)于所述機(jī)罩11與所述熔鹽儲(chǔ)能裝置14之間的保溫套15、與所述機(jī)罩11對(duì)接圍成機(jī)箱的機(jī)殼19、位于所述機(jī)殼19內(nèi)的換熱水槽18、位于所述機(jī)殼11底部并部分凸出所述機(jī)殼11的翅片散熱器20、位于所述熔鹽儲(chǔ)能裝置14與所述換熱水槽18之間的絕熱層17、嵌于絕熱層17之中并置于所述熔鹽儲(chǔ)能裝置14與所述換熱水槽18之間的溫差發(fā)電芯片16，所述保溫套15是環(huán)繞包裹熔鹽儲(chǔ)能裝置14的四周的保溫材料制作的嵌裝保溫隔熱的套體；所述熔鹽儲(chǔ)能裝置14內(nèi)部存儲(chǔ)有相變?nèi)埯}，所述換熱水槽18與翅片散熱器20緊密接觸。
[0019]機(jī)罩11與機(jī)殼19對(duì)接圍成容納熔鹽儲(chǔ)能裝置14、換熱水槽18、絕熱層17、溫差發(fā)電芯片16等裝置的箱體。機(jī)罩11與機(jī)殼19是兩個(gè)彼此對(duì)接的分體式的保護(hù)性外殼構(gòu)件，通過(guò)在兩邊或四邊設(shè)置卡扣26或其他連接結(jié)構(gòu)作為緊固結(jié)構(gòu)，將整個(gè)溫差發(fā)電系統(tǒng)連接成為便于移動(dòng)的整體，機(jī)罩11頂部設(shè)有手提帶25，方便發(fā)電裝置的移動(dòng)，方便在野外、大漠、草原等地方使用，也可以在移動(dòng)設(shè)備如交通工具上使用，還可以將機(jī)罩11與機(jī)殼19分拆，便于移動(dòng)攜帶。
[0020]熔鹽儲(chǔ)能裝置14的外殼由環(huán)氧樹脂等合成材料制作，內(nèi)部熔鹽選用二組分熔鹽，具有儲(chǔ)熱量大，溫度波動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)。換熱水槽18的結(jié)構(gòu)大小和熔鹽儲(chǔ)能裝置14 一樣，內(nèi)設(shè)第二凸臺(tái)22數(shù)量有溫差發(fā)電芯片決定。
[0021 ] 翅片散熱器20材料可以選定為鋁材，其結(jié)構(gòu)和換熱水槽18底部配合，接觸平整從而貼合緊密，換熱效率高。
[0022]熔鹽儲(chǔ)能容器即熔鹽儲(chǔ)能裝置14是基于熔鹽相變過(guò)程能儲(chǔ)存大量的熱量，該過(guò)程安全穩(wěn)定，可重復(fù)使用，并可減小了裝置本身質(zhì)量。
[0023]保溫套15和絕熱層17材料可為:發(fā)泡材料，硅酸鋁隔熱棉等，具有減少熔鹽儲(chǔ)能裝置14的熱量損失的作用。絕熱層也就是隔熱層。
[0024]另外，本實(shí)用新型的一種熔鹽相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電系統(tǒng)，通過(guò)熔鹽相變儲(chǔ)存大量的熱量，并通過(guò)該裝置直接將余熱轉(zhuǎn)化為電能，提供生活用電。其次，熔鹽儲(chǔ)能裝置選用熔鹽作為儲(chǔ)能工質(zhì)，單位質(zhì)量?jī)?chǔ)存更多的余熱并保持相變溫度恒定等特點(diǎn)，使裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊，移動(dòng)方便，發(fā)電時(shí)間長(zhǎng)，電壓穩(wěn)定優(yōu)點(diǎn)，使得溫差發(fā)電裝置更加易于在不同環(huán)境場(chǎng)合應(yīng)用推廣。再次，本實(shí)用新型的一種熔鹽相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電系統(tǒng)采用換熱水槽18與翅片散熱器20相結(jié)合的方式，在換熱水槽18的兩端開了兩個(gè)孔，把工質(zhì)水通過(guò)換熱水槽18就得以加熱，從而得以利用，使得冷源的余熱得到有效利用，提高了該裝置能源利用效率。
[0025]本實(shí)用新型的溫差發(fā)電系統(tǒng)選用的溫差發(fā)電芯片16的數(shù)量根據(jù)功率或電壓需要進(jìn)行選擇，溫差發(fā)電芯片16之間通過(guò)并聯(lián)或串聯(lián)提高發(fā)電裝置的電壓和功率，本例選用3乘4排列，有較高的發(fā)電效率又不致發(fā)電系統(tǒng)的體積過(guò)大，從而具有緊湊的結(jié)構(gòu)，方便移動(dòng)。
[0026]更佳地，所述絕熱層17的厚度大于所述溫差發(fā)電芯片16的厚度，從而保證絕熱層17兩側(cè)的溫差，確保發(fā)電穩(wěn)定。所述絕熱層17設(shè)有嵌裝所述溫差發(fā)電芯片16的嵌裝孔172，所述熔鹽儲(chǔ)能裝置14對(duì)應(yīng)于所述嵌裝孔172的位置設(shè)有第一凸臺(tái)21，所述換熱水槽18對(duì)應(yīng)于所述嵌裝孔的位置設(shè)有第二凸臺(tái)22，所述溫差發(fā)電芯片16設(shè)置在所述第一凸臺(tái)
21與所述第二凸臺(tái)22之間，所述溫差發(fā)電芯片16與所述第一凸臺(tái)21及第二凸臺(tái)22之間緊密接觸并涂有導(dǎo)熱硅脂。設(shè)置對(duì)應(yīng)的凸臺(tái)與嵌裝孔172對(duì)應(yīng)安裝，使得絕熱層17厚度可以增加以保證溫差確保發(fā)電穩(wěn)定；凸臺(tái)與嵌裝孔172安裝的結(jié)構(gòu)可以保證第一凸臺(tái)21與第二凸臺(tái)22之間安裝位置對(duì)應(yīng)準(zhǔn)確，與溫差發(fā)電芯片16的貼合也更緊密，從而保證溫差發(fā)電芯片16熱端的溫度與第一凸臺(tái)21的溫度更加一致而溫差發(fā)電芯片16冷端的溫度與第二凸臺(tái)22的溫度更加一致，進(jìn)而確保溫差發(fā)電芯片16兩端之間的溫差，使得發(fā)電溫度可靠。
[0027]更佳地，所述熔鹽儲(chǔ)能裝置14頂部設(shè)有密封蓋13、排氣閥12。密封蓋13用于防止熔鹽泄露；排氣閥12防止相變體積膨脹過(guò)大引起爆炸。
[0028]更佳地，所述換熱水槽18與溫差發(fā)電芯片16的冷端直接接觸并從冷端吸收熱量將換熱水槽18內(nèi)的水或其他待加熱的流體介質(zhì)加熱到一定溫度，進(jìn)一步提高熱能利用效率，同時(shí)有效降低溫差發(fā)電芯片16的冷端的溫度，保證溫差發(fā)電芯片16兩側(cè)的溫差，使得系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)電。所述換熱水槽18的兩端開有可供冷卻水通過(guò)的孔182，發(fā)電的同時(shí)獲取熱水供應(yīng)，節(jié)能環(huán)保。
[0029]更佳地，所述熔鹽包括二組分熔鹽和三組分熔鹽兩種類型的組合，所述熔鹽發(fā)生相變的溫度區(qū)間在180°C -200°C之間，從而可以吸收此溫度區(qū)間及以上的溫度范圍的熱量，具有較大范圍的吸熱區(qū)間，方便余熱的吸收利用。
[0030]上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，如改變第一凸臺(tái)、第二凸臺(tái)的結(jié)構(gòu)或數(shù)量，溫差發(fā)電芯片可根據(jù)具體功率或電壓的需要進(jìn)行選定設(shè)計(jì)，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式與技術(shù)方案，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種介質(zhì)相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)電系統(tǒng)包括熔鹽儲(chǔ)能裝置、容納所述熔鹽儲(chǔ)能裝置的機(jī)罩、設(shè)于所述機(jī)罩與所述熔鹽儲(chǔ)能裝置之間的保溫套、與所述機(jī)罩對(duì)接圍成機(jī)箱的機(jī)殼、位于所述機(jī)殼內(nèi)的換熱水槽、位于所述機(jī)殼底部并部分凸出所述機(jī)殼的翅片散熱器、位于所述熔鹽儲(chǔ)能裝置與所述換熱水槽之間的絕熱層、嵌于絕熱層之中并置于所述熔鹽儲(chǔ)能裝置與所述換熱水槽之間的溫差發(fā)電芯片，所述保溫套包裹熔鹽儲(chǔ)能裝置的四周；所述熔鹽儲(chǔ)能裝置內(nèi)部存儲(chǔ)有相變?nèi)埯}，所述換熱水槽與翅片散熱器緊密接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述絕熱層的厚度大于所述溫差發(fā)電芯片的厚度，所述絕熱層設(shè)有嵌裝所述溫差發(fā)電芯片的嵌裝孔，所述熔鹽儲(chǔ)能裝置對(duì)應(yīng)于所述嵌裝孔的位置設(shè)有第一凸臺(tái)，所述換熱水槽對(duì)應(yīng)于所述嵌裝孔的位置設(shè)有第二凸臺(tái)，所述溫差發(fā)電芯片設(shè)置在所述第一凸臺(tái)與所述第二凸臺(tái)之間，所述溫差發(fā)電芯片與所述第一凸臺(tái)及第二凸臺(tái)之間緊密接觸并涂有導(dǎo)熱硅脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述熔鹽儲(chǔ)能裝置頂部設(shè)有密封蓋、排氣閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述換熱水槽與溫差發(fā)電芯片的冷端直接接觸，所述換熱水槽的兩端開有可供冷卻水通過(guò)的孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述熔鹽包括二組分熔鹽和三組分熔鹽兩種類型的組合，所述熔鹽發(fā)生相變的溫度區(qū)間在180°C -200°C之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述的介質(zhì)相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電系統(tǒng)機(jī)罩和機(jī)殼通過(guò)卡扣連接組成整體結(jié)構(gòu)，所述機(jī)罩設(shè)有手提帶。
【文檔編號(hào)】H02N11/00GK203522582SQ201320721071
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】王長(zhǎng)宏, 林濤, 吳浩東, 張國(guó)慶 申請(qǐng)人:廣東工業(yè)大學(xué)