[发明专利]一种紧凑式温差发电装置

说明书

本发明提供一种紧凑式温差发电装置，属于工程热物理和新能源交叉技术领域。该装置包括紧凑式温差发电模组、热流体加热器、冷流体冷却器、热流体循环泵、冷流体循环泵、冷/热流体管路等，其中紧凑式温差发电模组由前端盖导流板、A‑B‑C‑D串序导流板组合、后端盖导流板依次叠加而成，紧凑式温差发电模组有冷流体和热流体的流通通道，其中冷流体入口通道、冷流体出口通道与冷流体管路、冷流体循环泵、冷流体冷却器构成冷流体循环系统，热流体入口通道、热流体出口通道与热流体管路、热流体循环泵、热流体加热器构成热流体循环系统，紧凑式温差发电模组中冷流体和热流体导流板之间安装有多个热电器件，由热电器件将热量转换为电能输出。

技术领域

本发明涉及工程热物理和新能源交叉技术领域，特别是指一种紧凑式温差发电装置。

背景技术

热电器件在温差的作用下，能够将热能转换为电能(赛贝壳效应)，半导体热电器件具有较高的热电转换效率。传统的温差发电系统中，热电器件直接与热源接触，或者安装在热源的高温壁面上(如管道壁面)。传统的温差发电装置具有如下缺点：

首先，在传统温差发电装置中，热电器件安装在热源附近，如余热烟气管道、高温壁面等，由于安装位置的限制，热电器件的安装数量有限，这限制了温差发电器的功率提升；

其次，传统的温差发电装置仅对热电器件冷端进行强化换热，由于安装位置和安装方法的限制，很难对热电器件热端换热进行强化，并且热端安装壁面的材质，其热扩散系数通常很低，进一步提高了综合热阻，降低了热电转换效率；

再次，传统的温差发电器，由于热电器件分散安装，需要为每个热电器件单独配备冷却器，冷端冷却系统较为复杂。

针对传统温差发电器的缺点，本发明提出一种紧凑式温差发电装置，该装置在有限的空间内，通过导流板的隔离、导流作用，可以安装大量的热电器件，且热电器件的热端、冷端换热采用集中、统一的形式，通过对导流板材质的优选、对导流板内微肋的优化，提高热电器件热端和冷端的换热强度，进而提高整个温差发电装置的热电转换的效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种紧凑式温差发电装置。

该装置包括紧凑式温差发电模组、热流体加热器、冷流体冷却器、热流体循环泵、冷流体循环泵、冷/热流体管路等，其中紧凑式温差发电模组由前端盖导流板、A-B-C-D串序导流板组合、后端盖导流板依次叠加而成，紧凑式温差发电模组有冷流体和热流体的流通通道，其中冷流体入口通道、冷流体出口通道与冷流体管路、冷流体循环泵、冷流体冷却器构成冷流体循环系统，热流体入口通道、热流体出口通道与热流体管路、热流体循环泵、热流体加热器构成热流体循环系统，紧凑式温差发电模组中冷流体和热流体导流板之间安装有多个热电器件；紧凑式温差发电模组内部流体的流动方向根据需要进行调整，冷流体和热流体的流通通道根据需要进行互换；紧凑式温差发电模组的数量和组合方式根据需要进行配置。

其中：

前端盖导流板为E型导流板；A-B-C-D串序导流板组合依次由前侧上行导流板、前侧下行导流板、后侧下行导流板、后侧上行导流板串联组成，其中前侧上行导流板为A型导流板，前侧下行导流板为B型导流板，后侧下行导流板为C型导流板，后侧上行导流板为D型导流板；后端盖导流板为F型导流板；前端盖导流板、A-B-C-D串序导流板组合的四角均分布有冷流体入口通道、冷流体出口通道、热流体入口通道、热流体出口通道，冷流体入口通道、冷流体出口通道、热流体入口通道、热流体出口通道处设置有密封垫圈，后端盖导流板四角上无流体通道。A型导流板、B型导流板、C型导流板和D型导流板均有正反两面，其中正面为热电侧，反面为流体侧；E型导流板和F型导流板均有正反两面，其中正面为环境侧，反面为流体侧。