[发明专利]一种热磁发电装置

说明书

本发明涉及热磁发电技术领域，具体指一种热磁发电装置；包括热磁发生模块、冷热供给系统和数据采集系统，所述热磁发生模块包括温控仓、热磁材料和环形磁铁，温控仓设于环形磁铁内，热磁材料固定设置在温控仓内；所述温控仓的外壁上绕设有线圈，冷热供给系统与温控仓连接进而向其输出冷热流体以改变热磁材料的温度；本发明结构合理，可减少废热排放，有效利用工业废热进行发电，有利于保护环境，发电转化率高，性能稳定使用寿命长，可根据温区选择对应热磁材料，使用范围广。

技术领域

本发明涉及热磁发电技术领域，具体指一种热磁发电装置。

背景技术

现代人类活动产生着大量的废热，特别是工业生产活动是制造大量废热的主要原因，正是这些大量废热的排放，正在恶化着我们人类的生存环境。如果能够将这部分工业余热重新利用起来用于发电，那么不仅符合当下低碳能源、节能减排与能源再利用的国家政策，而且对于高效运用国家资源具有重要科学意义。热磁发电的研究和发展无疑可以有效地利用大部分的工业废热，以达到“变废为宝”的目的。

热磁发电是把热能直接转换成电能的发电形式，这种转换是利用磁性材料磁化强度的改变来实现的。其工作原理是基于电磁感应定律，通过改变磁性材料的温度，改变其自旋磁矩的状态。具体来说，室温环境下，热磁材料处于完全的铁磁态，当热流流入样品室时，材料开始迅速升温，温度达到并超过其居里温度时，由于晶格振动能量上升，其自旋磁矩由原来的沿外磁场方向的有序排列，转变为没有规则的无序排列，材料磁熵增加，产生磁熵变，由原来的铁磁态转变为顺磁态，发生一级相变，进而使闭合线圈内磁通瞬间减小，产生磁通的变化，最终产生感应电流；同样的，给升温后处于顺磁态的材料通入冷流，材料开始迅速降温，温度达到并低于其居里温度时，由于晶格振动能量迅速下降，并且材料处于磁场环境中，其自旋磁矩由原来没有规则的无序排列，转变为被磁化后沿外磁场方向的有序排列，材料磁熵减小，产生磁熵变，由原来的顺磁态转变为铁磁态，发生一级相变，进而使闭合线圈内磁通瞬间增大，产生磁通的变化，最终产生反向的感应电流。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构合理、可有效利用工业废热实现循环发电的热磁发电装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的一种热磁发电装置,包括热磁发生模块、冷热供给系统和数据采集系统，所述热磁发生模块包括温控仓、热磁材料和环形磁铁，温控仓设于环形磁铁内，热磁材料固定设置在温控仓内；所述温控仓的外壁上绕设有线圈，冷热供给系统与温控仓连接进而向其输出冷热流体以改变热磁材料的温度。

根据以上方案，所述线圈的绕线轴方向与环形磁铁内的磁场方向垂直。

根据以上方案，所述数据采集系统包括若干感温元件、电流采集元件和数据存储设备，若干感温元件均匀分布在热磁材料表面，电流采集元件设置在线圈上，数据存储设备分别与感温元件和电流采集元件连接。

根据以上方案，所述温控仓为横置的中空筒形结构，温控仓的前端口上连接有流体仓，冷热供给系统连接流体仓，所述温控仓的内腔与流体仓连通，温控仓的前端口内设有隔断栅格。

根据以上方案，所述温控仓的后端口上设有围板，线圈绕设于围板和流体仓之间的温控仓外壁上。

根据以上方案，所述流体仓、温控仓和围板构成一体结构，且该一体结构的横截面直径小于环形磁铁中心孔的内径；所述流体仓上端设有衍生外沿，围板上端的两侧均设有勾板，衍生外沿和勾板分别挂接在环形磁铁上端。

根据以上方案，所述冷热供给系统包括热流体循环系统、冷流体循环系统和控制系统，热流体循环系统和冷流体循环系统分别接入流体仓，控制系统分别连接热流体循环系统和冷流体循环系统进而使二者分时供给。