[实用新型]金属流道双翼双发电集热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能温差发电集热器，具体涉及一种金属流道双翼双发电集热器。

背景技术

太阳能光热利用、光电利用已受到人们的高度重视，近几年得到了高速发展，因异径真空管及密排技术已经成熟，太阳能光热利用的效率已有重大突破，其效率已高达73％左右，但热能的用途客观上有很大局限性，不具有电能使用的广泛性及灵活性；因受到技术发展水平等因素的制约，太阳能光电利用的效率仅仅12％左右，使得发电成本居高不下，推广困难。将太阳能的光热利用和光电利用综合为一体的系统已有问世，但均存在采用等径真空管效率低、通过温差发电模块后的热量传递采用普通的散热器机构不便与水箱密切配合导热阻力大等问题。综合、高效、科学合理的太阳能利用系统已成为一项重大的研究课题。

补充的本领域公知常识：半导体温差发电模块是根据塞贝克效应制成的，即把两种半导体的接合端置于高温，处于低温环境的另一端就可得到电动势E：E＝As$T＝As(T2-T1)。式中：As为塞贝克系数，其单位为V K或LV K.塞贝克系数AS是由材料本身的电子能带结构决定的。半导体温度发电模块，是一种利用温差直接将热能转化为电能的全固态能量转化发电装置，它无需化学反应且无机械移动部分，因而具有无噪音，无污染，无磨损，重量轻，使用寿命长等种种优点。

补充的现有技术：半导体温差发电模块外形尺寸有多种，常用的为40mm×40mm×4mm，共有127对PN结，具有一定的耐高温特性(热端稳定工作温度可达180℃，最高短时冲击温度220℃)，热电转化效率为11.7％。该扁平半导体器件带正负引出线的直流，其两平面分别为冷端平面和热端平面，若两面温差能达到摄氏60度，则发电电压可达到3.5V，短路电流可达到3-5A。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种金属流道双翼双发电集热器，该集热器集太阳能温差发电与生产热水于一体，在提供热水的同时提供一定的电能，克服以往热水器发电效率低、应用单一的问题。

为解决上述技术问题，本金属流道双翼双发电集热器是通过以下技术方案实现的，包括防护外箱、金属流道、支架、对称设于防护外箱两侧的若干异径或等径玻璃真空管，金属流道与防护外箱间填充有保温层，防护外箱以及两侧的若干异径或等径玻璃真空管固定于支架上，防护外箱及金属流道两侧都开有通孔，异径或等径玻璃真空管插入防护外箱及金属流道两侧通孔内，各玻璃真空管通过通孔与金属流道连通，接口处密闭，在金属流道上下壁安装有若干对发电模块总成，每个发电模块总成包括有集热体、发电模块、冷却水箱、压簧、压板、若干个螺栓；所述集热体与金属流道一体拉伸成型，集热体呈栅状结构，该栅状结构浸入金属流道介质水体内；冷却水箱左右侧有进出水管形成冷却系统；发电模块置于集热体与冷却水箱之间，所述发电模块是一个扁平带正负引出线的直流半导体器件，其两个平面分别为冷端平面和热端平面，所述发电模块的热端平面紧贴所述金属集热体的相邻平面，所述发电模块的冷端平面紧贴冷却水箱平面；压簧一端压住水箱，另一端抵住压板，压板及集热体四周分别开孔，并通过若干个压紧螺栓将压板固定。

本实用新型又可通过以下技术方案实现，该双翼双发电集热器结构为：包括防护外箱、金属流道、支架、对称设于防护外箱两侧的若干异径或等径玻璃真空管，金属流道与防护外箱间填充有保温层，防护外箱以及两侧的若干异径或等径玻璃真空管固定于支架上，防护外箱及金属流道两侧都开有通孔，异径或等径玻璃真空管插入防护外箱及金属流道两侧通孔内，在对应防护外箱通孔处的金属流道外壁安装有若干对发电模块总成；所述每个发电模块总成包括金属集热体、扁平发电模块、金属散热体、防护套、若干压紧螺栓；所述金属集热体为长条形实心金属体，整个长条形状的下端部伸入玻璃真空管内；所述金属散热体呈栅状结构，该栅状结构浸入金属流道水体内；发电模块置于金属集热体与散热体之间，所述发电模块是一个扁平带正负引出线的直流半导体器件，其两平面分别为冷端平面和热端平面，所述发电模块的热端平面紧贴所述金属集热体基部平面，发电模块冷端平面紧贴散热体基部平面，金属集热体基部、金属散热体基部四周分别开孔，并通过若干压紧螺栓将金属导热体、发电模块、金属散热体固定；防护套设于发电总成与玻璃真空管之间。