目前热电发电(半导体温差发电)前景如何?

目前热电发电(半导体温差发电)前景如何?,第1张

今年热电的潜力受到大环境的影响,发展比较平稳,中长期还是向好的。 热电企业采用的是集中供热,有以下优点: 1、供热效率提高。工业集中供热往往是对一片工业区供热,供热量大。集中供热采用大型锅炉配抽汽式汽轮机(或背压机组),相比各厂分别采用较小的锅炉效率高许多。 2、环保。集中供热可以将脱硫、除尘、除渣及水处理装置集中布置,提高设备效率,从而提高环保水平。 3、节约能源。大型锅炉及汽轮机组效率提高后节省了能源,符合国家能源政策。 4、经济。集中供热后,供热设备的采购、建设及管理由专业人员负责,用户只需要采购热能就行了。这样减少了低水平重复建设,降低了单位能源的投资,提高了投资效益。 因此,国家鼓励实行区域集中供热,同时对集中供热项目提供政策支持。 随着工业进步,小型、高能耗的热电企业将逐步被大型、低能耗的企业所代替。但是热电企业将长期存在下去。

温差半导体发电技术,它的工作原理是在两块不同性质的半导体两端设置一个温差,于是在半导体上就产生了直流电压。温差半导体发电有着无噪音、寿命长、性能稳定等特点。

概念:

所谓热电发电就是将热能直接转变成电能,通过高温与低温的温差产生的热将移动的热能转变成电能,使其发电。地球上任何的地方均存在温差,可以说有无限的利用前景。其应用领域可以从家庭直至整个地球,可利用的热源温度范围为—200℃~+2000℃。

热电发电的原理:

如图所示,使用P型和N型结合的半导体元件发电。如将器件的一侧维持在低温,另一侧维持在高温,这样,器件高温侧就会向低温侧传导热能并产生热流。

即热能从高温侧流入器件内,通过器件将热能从低温侧排出时,流入器件的一部分热能不放热,并在器件内变成电能。作为电力从外部的负荷取出,通过连接多个这样的元件便可获取更多的电能。

热电制冷又称作温差电制冷,或半导体制冷,它是利用热电效应(帕尔帖效应)的一种制冷方法。

1834年法国物理学家帕尔帖在铜丝的两头各接一根铋丝,在将两根铋丝分别接到直流电源的正负极上,通电后,发现一个接头变热,另一个接头变冷。这说明两种不同材料组成的电回路在有直流电通过时,两个接头处分别发生了吸放热现象。这就是热电制冷的依据。

半导体材料具有较高的热电势可以成功地用来做成小型热电制冷器。

1示出N型半导体和P型半导体构成的热电偶制冷元件。用铜板和铜导线将N型半导体和P型半导体连接成一个回路,铜板和铜导线只起导电的作用。此时,一个接点变热,一个接点变冷。如果电流方向反向,那么结点处的冷热作用互易。

热电制冷器的产冷量一般很小,所以不宜大规模和大制冷量使用。但由于它的灵活性强,简单方便冷热切换容易,非常适宜于微型制冷领域或有特殊要求的用冷场所。

热电制冷的理论基础是固体的热电效应,在无外磁场存在时,它包括五个效应,导热、焦耳热损失、西伯克(Seebeck)效应、帕尔帖(Peltire)效应和汤姆逊(Thomson)效应。

一般的冷气与冰箱运用氟氯化物当冷媒,造成臭氧层的被破坏.无冷媒冰箱(冷气)因而是环境保护的重要因素.利用半导体之热电效应,可制造一个无冷媒的冰箱。

这种发电方法是将热能直接转变成电能,其转变效率受热力学第二定律即柯诺特效率(Carnotefficiency)的限制.早在1822年西伯即已发现,因而热电效应又叫西伯效应(Seebeckeffect)。

它不但与两结温度有关,且与所用导体的性质有关.这种发电法的优点是没有转动的机械部分,不会有磨损现象,故可长久使用,但欲达高效率需要温度很高的热源,有时利用数层热电物质之层叠(cascade或staging)以达高效率的效果.更多资料可以进入 查看


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