[发明专利]一种基于高温热管传热的静态传热发电一体化装置及方法

权利要求书

1.一种基于高温热管传热的静态传热发电一体化装置，其特征在于：包括呈同轴心布置的高温热管(1)、环形半导体温差发电器(2)和冷却水套管(3)；高温热管(1)沿轴向方向包括蒸发段(100)和冷凝段(110)，高温热管(1)的蒸发段(100)放置于热源中，用于吸收热量，高温热管(1)的冷凝段(110)插入于环形半导体温差发电器(2)内侧，将热量传输至环形半导体温差发电器(2)热端；环形半导体温差发电器(2)热端即内径壁面紧贴于高温热管(1)冷凝段(110)外壁面，冷端即外径壁面紧贴于冷却水套管(3)内壁面；冷却水套管(3)内通水对环形半导体温差发电器(2)进行冷却。

2.根据权利要求1所述一种基于高温热管传热的静态传热发电一体化装置，其特征在于：所述高温热管(1)包括蒸发段(100)和冷凝段(110)，是一种一体化、高等温性的非能动传热元件；高温热管(1)内部设置吸液芯(120)，蒸发段(100)内部为液态碱金属(140)，液态碱金属(140)上部的吸液芯(120)内为蒸汽腔(130)。

3.根据权利要求1所述一种基于高温热管传热的静态传热发电一体化装置，其特征在于：所述液态碱金属(140)为钾、钠或钠钾合金。

4.根据权利要求1所述一种基于高温热管传热的静态传热发电一体化装置，其特征在于：所述环形半导体温差发电器(2)为运行温度达400℃以上的环形半导体温差发电器，由多组环形半导体温差发电器件组成。

5.根据权利要求1所述一种基于高温热管传热的静态传热发电一体化装置，其特征在于：所述高温热管(1)的运行温度达400℃以上。

6.权利要求1所述一种基于高温热管传热的静态传热发电一体化装置的传热发电方法，其特征在于：高温热管(1)的蒸发段(100)吸收热源中的热量后，高温热管(1)中的液态碱金属(140)在蒸发段(100)处由液态逐渐转变为蒸汽，在高温热管(1)的蒸汽腔(130)中形成连续流动的碱金属蒸汽流，在冷凝段(110)处由蒸汽转变为液态，释放热量，通过此过程，将热量从热源高效的传递至环形半导体温差发电器(2)；高温热管(1)的冷凝段(110)置于环形半导体温差发电器(2)内侧，高温热管(1)为环形半导体温差发电器(2)热端提供热量；环形半导体温差发电器(2)基于Seebeck效应，当环形半导体温差发电器(2)热端和冷端存在温差时，环形半导体温差发电器(2)两端便产生电能，基于此过程实现热量直接转化为电能的过程；冷却水套管(3)内部流通冷却水，冷却环形半导体温差发电器(2)冷端，使环形半导体温差发电器(2)冷热端面形成较大温差，并带走余热。