介質相變儲能溫差發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種介質相變儲能溫差發(fā)電系統(tǒng)，其包括熔鹽儲能裝置、容納該熔鹽儲能裝置的機罩、設于該機罩與所述熔鹽儲能裝置之間的保溫套、與所述機罩對接圍成機箱的機殼、位于該機殼內的換熱水槽、位于所述機殼底部并部分凸出所述機殼的翅片散熱器、位于所述熔鹽儲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能裝置的四周；所述熔鹽儲能裝置內部存儲有相變熔鹽，所述換熱水槽與翅片散熱器緊密接觸。本實用新型的溫差發(fā)電系統(tǒng)結構緊湊，移動方便，易于在不同環(huán)境場合推廣應用，另外采用換熱水槽與翅片散熱器相結合的方式，提高能源利用效率。
【專利說明】介質相變儲能溫差發(fā)電系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實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】
[0002]隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人類對能源的需求不斷增加，環(huán)境不斷受到污染，導致資源緊缺和環(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，我國吸收式換熱機組和廢熱回收專用熱泵機組等廢熱利用技術處于研發(fā)和小試階段，并且因為機組的機械部件復雜、效率低、投資成本高等特點的限制，影響到廢熱利用技術的推廣。半導體溫差發(fā)電技術雖然處于剛剛起步的階段，但由于安全可靠，體積小，壽命長等優(yōu)點，已應用于軍用電池、遠程空間探測器、遠距離通訊與導航、微電子等特殊應用領域。然而由于目前的相變儲能裝置規(guī)格比較大比較重，難以移動使用，無法廣泛推廣應用，而且發(fā)電過程中冷端的溫度沒有有效降低，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)明內容】

[0003]針對現(xiàn)有技術不足，本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構緊湊而移動方便并且能源利用率高的介質相變儲能溫差發(fā)電系統(tǒng)。
[0004]為了克服現(xiàn)有技術不足，本實用新型采用的技術方案是:一種介質相變儲能溫差發(fā)電系統(tǒng)，其包括熔鹽儲能裝置、容納所述熔鹽儲能裝置的機罩、設于所述機罩與所述熔鹽儲能裝置之間的保溫套、與所述機罩對接圍成機箱的機殼、位于所述機殼內的換熱水槽、位于所述機殼底部并部分凸出所述機殼的翅片散熱器、位于所述熔鹽儲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能裝置的四周；所述熔鹽儲能裝置內部存儲有相變熔鹽，所述換熱水槽與翅片散熱器緊密接觸。
[0005]作為本實用新型介質相變儲能溫差發(fā)電系統(tǒng)的技術方案的一種改進，所述絕熱層的厚度大于所述溫差發(fā)電芯片的厚度，所述絕熱層設有嵌裝所述溫差發(fā)電芯片的嵌裝孔，所述熔鹽儲能裝置對應于所述嵌裝孔的位置設有第一凸臺，所述換熱水槽對應于所述嵌裝孔的位置設有第二凸臺，所述溫差發(fā)電芯片設置在所述第一凸臺與所述第二凸臺之間，所述溫差發(fā)電芯片與所述第一凸臺及第二凸臺之間緊密接觸并涂有導熱硅脂。
[0006]作為本實用新型介質相變儲能溫差發(fā)電系統(tǒng)的技術方案的一種改進，所述熔鹽儲能裝置頂部設有密封蓋、排氣閥。
[0007]作為本實用新型介質相變儲能溫差發(fā)電系統(tǒng)的技術方案的一種改進，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的孔。
[0008]作為本實用新型介質相變儲能溫差發(fā)電系統(tǒng)的技術方案的一種改進，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]作為本實用新型介質相變儲能溫差發(fā)電系統(tǒng)的技術方案的一種改進，所述的介質相變儲能溫差發(fā)電系統(tǒng)機罩和機殼通過卡扣連接組成整體結構，所述機罩設有手提帶。
[0010]本實用新型的一種介質相變儲能溫差發(fā)電系統(tǒng)采用熔鹽作為相變儲能介質，其工作原理如下:當兩種不同的半導體材料兩端有溫差時，載流子定向移動并形成穩(wěn)定的電場即產(chǎn)生電壓差，這個現(xiàn)象稱為半導體材料的塞貝克效應。本實用新型裝置基于塞貝克效應，將內部裝有熔鹽的熔鹽儲能容器構成熔鹽儲能裝置作為溫差發(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，從而將余熱直接轉化為電能。
[0011]本實用新型的有益效果是:熔鹽儲能容器是基于熔鹽相變過程能儲存大量的熱量，該過程安全穩(wěn)定，可重復使用，并可減小了裝置本身質量。首先，本實用新型的一種介質相變儲能溫差發(fā)電系統(tǒng)以熔鹽作為相變介質，通過熔鹽相變儲存大量的熱量，并通過該裝置直接將余熱轉化為電能，提供生活用電。其次，熔鹽儲能裝置選用熔鹽作為儲能工質，單位質量儲存更多的余熱并保持相變溫度恒定等特點，使裝置具有結構緊湊，移動方便，發(fā)電時間長，電壓穩(wěn)定優(yōu)點，使得溫差發(fā)電裝置更加易于在不同環(huán)境場合推廣應用。再次，本實用新型的一種介質相變儲能溫差發(fā)電系統(tǒng)采用換熱水槽與翅片散熱器相結合的方式，在換熱水槽的兩端開了兩個孔，把工質水通過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】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的介質相變儲能溫差發(fā)電系統(tǒng)實施例的分解狀態(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)實施例的組合狀態(tài)局部剖切立體圖。
【具體實施方式】
[0017]下面對本實用新型的實施方式進行具體描述。
[0018]如圖1?圖5所示，本實用新型一種介質相變儲能溫差發(fā)電系統(tǒng)，用熔鹽作為相變介質，該發(fā)電系統(tǒng)包括熔鹽儲能裝置14、容納所述熔鹽儲能裝置14的機罩11、設于所述機罩11與所述熔鹽儲能裝置14之間的保溫套15、與所述機罩11對接圍成機箱的機殼19、位于所述機殼19內的換熱水槽18、位于所述機殼11底部并部分凸出所述機殼11的翅片散熱器20、位于所述熔鹽儲能裝置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；所述熔鹽儲能裝置14內部存儲有相變熔鹽，所述換熱水槽18與翅片散熱器20緊密接觸。
[0019]機罩11與機殼19對接圍成容納熔鹽儲能裝置14、換熱水槽18、絕熱層17、溫差發(fā)電芯片16等裝置的箱體。機罩11與機殼19是兩個彼此對接的分體式的保護性外殼構件，通過在兩邊或四邊設置卡扣26或其他連接結構作為緊固結構，將整個溫差發(fā)電系統(tǒng)連接成為便于移動的整體，機罩11頂部設有手提帶25，方便發(fā)電裝置的移動，方便在野外、大漠、草原等地方使用，也可以在移動設備如交通工具上使用，還可以將機罩11與機殼19分拆，便于移動攜帶。
[0020]熔鹽儲能裝置14的外殼由環(huán)氧樹脂等合成材料制作，內部熔鹽選用二組分熔鹽，具有儲熱量大，溫度波動小等優(yōu)點。換熱水槽18的結構大小和熔鹽儲能裝置14 一樣，內設第二凸臺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，其結構和換熱水槽18底部配合，接觸平整從而貼合緊密，換熱效率高。
[0022]熔鹽儲能容器即熔鹽儲能裝置14是基于熔鹽相變過程能儲存大量的熱量，該過程安全穩(wěn)定，可重復使用，并可減小了裝置本身質量。
[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，本實用新型的一種熔鹽相變儲能溫差發(fā)電系統(tǒng)，通過熔鹽相變儲存大量的熱量，并通過該裝置直接將余熱轉化為電能，提供生活用電。其次，熔鹽儲能裝置選用熔鹽作為儲能工質，單位質量儲存更多的余熱并保持相變溫度恒定等特點，使裝置具有結構緊湊，移動方便，發(fā)電時間長，電壓穩(wěn)定優(yōu)點，使得溫差發(fā)電裝置更加易于在不同環(huán)境場合應用推廣。再次，本實用新型的一種熔鹽相變儲能溫差發(fā)電系統(tǒng)采用換熱水槽18與翅片散熱器20相結合的方式，在換熱水槽18的兩端開了兩個孔，把工質水通過換熱水槽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)功率或電壓需要進行選擇，溫差發(fā)電芯片16之間通過并聯(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)的體積過大，從而具有緊湊的結構，方便移動。
[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17兩側的溫差，確保發(fā)電穩(wěn)定。所述絕熱層17設有嵌裝所述溫差發(fā)電芯片16的嵌裝孔172，所述熔鹽儲能裝置14對應于所述嵌裝孔172的位置設有第一凸臺21，所述換熱水槽18對應于所述嵌裝孔的位置設有第二凸臺22，所述溫差發(fā)電芯片16設置在所述第一凸臺
21與所述第二凸臺22之間，所述溫差發(fā)電芯片16與所述第一凸臺21及第二凸臺22之間緊密接觸并涂有導熱硅脂。設置對應的凸臺與嵌裝孔172對應安裝，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；凸臺與嵌裝孔172安裝的結構可以保證第一凸臺21與第二凸臺22之間安裝位置對應準確，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22的溫度更加一致，進而確保溫差發(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，所述熔鹽儲能裝置14頂部設有密封蓋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內的水或其他待加熱的流體介質加熱到一定溫度，進一步提高熱能利用效率，同時有效降低溫差發(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的孔182，發(fā)電的同時獲取熱水供應，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]上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，如改變第一凸臺、第二凸臺的結構或數(shù)量，溫差發(fā)電芯片可根據(jù)具體功率或電壓的需要進行選定設計，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式與技術方案，都包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種介質相變儲能溫差發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)電系統(tǒng)包括熔鹽儲能裝置、容納所述熔鹽儲能裝置的機罩、設于所述機罩與所述熔鹽儲能裝置之間的保溫套、與所述機罩對接圍成機箱的機殼、位于所述機殼內的換熱水槽、位于所述機殼底部并部分凸出所述機殼的翅片散熱器、位于所述熔鹽儲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能裝置的四周；所述熔鹽儲能裝置內部存儲有相變熔鹽，所述換熱水槽與翅片散熱器緊密接觸。
2.根據(jù)權利要求1所述的介質相變儲能溫差發(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，所述絕熱層設有嵌裝所述溫差發(fā)電芯片的嵌裝孔，所述熔鹽儲能裝置對應于所述嵌裝孔的位置設有第一凸臺，所述換熱水槽對應于所述嵌裝孔的位置設有第二凸臺，所述溫差發(fā)電芯片設置在所述第一凸臺與所述第二凸臺之間，所述溫差發(fā)電芯片與所述第一凸臺及第二凸臺之間緊密接觸并涂有導熱硅脂。
3.根據(jù)權利要求1所述的介質相變儲能溫差發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述熔鹽儲能裝置頂部設有密封蓋、排氣閥。
4.根據(jù)權利要求1所述的介質相變儲能溫差發(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的孔。
5.根據(jù)權利要求1所述的介質相變儲能溫差發(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)權利要求1所述的介質相變儲能溫差發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述的介質相變儲能溫差發(fā)電系統(tǒng)機罩和機殼通過卡扣連接組成整體結構，所述機罩設有手提帶。
【文檔編號】H02N11/00GK203522582SQ201320721071
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權日:2013年11月15日
【發(fā)明者】王長宏, 林濤, 吳浩東, 張國慶 申請人:廣東工業(yè)大學