[实用新型]一种超导液传热温差发电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种热能温差发电装置，特别是一种超导液传热温差发电机。 

背景技术

半导体温差发电可直接将热能转变为电能，即使在只有微小温差存在的情况下也能应用，是使用范围很广的绿色环保型能源，它无需化学反应，也无机械运动，因而具有无噪音、无污染、无磨损、重量轻、使用寿命长等特点，被广泛应用于工业余热、废热的回收利用、航天辅助电力系统中。 

利用塞贝克效应将温差直接转换为电能的方法很多，其中以半导体温差发电模块的技术最为成熟，可选择的半导体温差发电模块的品种也很多，用半导体温差发电模块制造的半导体发电机，只要存在温差即能发电，工作时无噪音、无污染，使用寿命长、免维护、低成本，是一种应用广泛及前景广阔的物理电源。温差发电机的工作温度范围为温差发电片所允许的温度范围内。温差发电机可单台或多台串并联使用，发出的电能，可直接连接负载运行，也可给蓄电池充电或逆变为220V的电源供电网使用。 

目前超导技术在导热领域中处于领先地位，而决定超导体导热率和传热速度的关键因素是工作介质，工作介质因为工作温度的不同而采用不同的物质。但不管利用何种介质，它的工作原理都是先吸热蒸发，蒸发的介质流向低温端放热凝结，如此循环，热量就通过介质的吸热放热进行传递。传统工业中使用的传热介质一般多是水或水蒸气，少数行业中也使用油类或某些气体作为传热介质。气体介质的导热系数很小，导热效率低。而油类介质的导热系数虽然稍大一些，但是成本较大，不适合广泛使用。最广泛使用的是水类介质，其缺点是导热系数小，传热慢。另外水介质中常常含有杂质，容易结垢并腐蚀金属管道，特别是水垢形成后严重影响传热。所以在密闭系统中利用汽化潜热大、导热效果好、无腐蚀的超导液进行传热和换热，提高换热器导热及换热效率，达到高效节能、环保的目的。 

随着保护环境、节约能源的呼声越来越高，合理的利用蒸汽、太阳能、地热能、工业余热余能及各种温差能，并利用温差来进行大规模的发电可能是未来发展的大方向，人们对使用高效率的温差发电产品的需求也更加迫切。 

发明内容

本发明的主要目的是提供了一种超导液传热温差发电机进行大规模发电的装置，该装置采用超导液进行传热与换热，可以利用蒸汽、太阳能、地热能及工业余热等温差来发电，其通用性较强，不局限于某一种温差能的利用。 

本发明的具体实施方案是，提供一种超导液传热温差发电机，其特征是： 

见附图1，热流体从热流体进口管（1）流进后，分流进入支管，然后进一步分流后进入热流体换热器模块（5a），在热流体换热器模块（5b）内部通过超导液将热量传到热流体换热器模块（5a）的两个平面上，形成热端，该平面上并联或串联安放半导体温差发电片，形成温差发电片的高温端面，高温端面的热量通过温差发电片传到低温端面，低温端面的温差发电片与冷端接触，进行散热。流过换热器的热流体从热流体出口管（2）流出。冷流体从冷流体进口管（3）流进后，分流进入支管，然后进一步分流进入冷流体换热器模块（5b），通过超导液在冷流体换热器模块（5b）的两个端面形成冷端。流过冷流体换热器模块（5b）的冷流体从冷流体出口管（4）流出。当通入冷热流体后，在相邻换热器模块（5）的端面就形成热端和冷端，将半导体温差发电片（9）以并联或串联的方式安放在相邻换热器模块的端面之间，即产生温差发电。整个装置通过底座（6）及固定支架Ⅰ(7)、固定支架Ⅱ（8）进行固定。 

见附图2，为超导液传热温差发电机换热器模块（5）的主视图，图中的平壁面（53）为高温或低温端面，与半导体温差发电片紧密接触，传递热量，产生温差而发电，肋（54）的厚度小于温差发电片厚度的二分之一，用于固定温差发电片，密封口（55）用于向换热器模块内充填超导液，一个充填一个排气，换热器模块的材料为耐腐蚀、导热率高的金属材料。 

见附图3，为换热器模块（5）内部结构图，具体为附图2 A-A方向的剖面图，附图3中冷或热流体管（56）内是冷或热流体的流通通道，冷或热 流体管（56）外壁与加强筋（58）、平壁面（53）构成空腔（57），空腔（57）内充填超导液，在冷或热流体管（56）内流体与平壁面（53）之间进行热量的传递与交换，加强筋（58）起支撑与固定作用，密封口（55）用于向换热器模块内充填超导液，换热器模块(5)为一体拉伸成型或整体浇铸成型。