温差发电原理

温差发电原理,第1张

由于半导体的温差电动势较大因此大都用它来制作温差发电器,它是一种新型的电子器件,无噪音、无污染、能量可高效转换的特点,预示着一场制冷技术革命的开始,温差发电,因为在我们的周围有着太多的“余热”可以利用,废汽热、废水热、废火热、太阳热等等;在能源日益紧张的今天,我们温差发电的愿望更加强烈。它的出现使任意相态的物质、任意局部环境的温度的智能化、数字化、程序化控制,成为可能。想冷,即冷;想热,即热。温度的控制,对于我们随心所欲。

温差发电器,是一种静态的固体器件,没有转动部件,体积小、寿命长,工作时无噪声,而且无须维护,成为空间电源研发的热点,大大刺激了温差电技术的发展。

温差发电原理

温差热发电技术是一种利用高、低温热源之间的温差,采用低沸点工作流体作为循环工质,在朗肯循环( Rankine Cycle,RC) 基础上,用高温热源加热并蒸发循环工质产生的蒸汽推动透平发电的技术,其主要组件包括蒸发器、冷凝器、涡轮机以及工作流体泵。

通过高温热源加热蒸发器内的工作流体并使其蒸发,蒸发后的工作流体在涡轮机内绝热膨胀,推动涡轮机的叶片而达到发电的目的,发电后的工作流体被导入冷凝器,并将其热量传给低温热源,因而冷却并再恢复成液体,然后经循环泵送入蒸发器,形成一个循环。

温差发电原理,温差发电原理,第2张

温差发电是基于帕尔贴效应制作而成的一种固态元件。

温差发电原理,温差发电原理,第3张

这种元件的反向应用一般作为制冷片使用。车载冰箱、制冷饮水机、部分电脑CPU散热器等都可以见到其应用。这种效应为帕尔贴效应的逆效应,称为塞贝克效应。

温差发电原理,温差发电原理,第4张

由于不同金属具有不同的电子密度,当这两种金属互相接触时,接触点的位置就会有电子的流动,电子会由密度高的一端流向密度低的一端。电子的扩散速度与温度成正比,所以只要保持两种金属的温度差,就能保持电子的流动,在金属两端就会形成电位差。

这种效应所形成的电压很小,通常只有毫负甚至微负级别,其能够输出电流也比较小。由两段金属作为一个单元,通过多个单元的串并联,即可增大其输出电压和电流。

由于温差发电的效率问题,能够达到手机充电所需的电压和电流,需要足够的温差。人体一端的问题相对固定,另一端的温度要高于或低于人体端才可以。

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