[发明专利]可实现参数精确调控与测量的水热循环型温差发电系统

权利要求书

1.可实现参数精确调控与测量的水热循环型温差发电系统，其特征在于：包括温差发电装置（1）、冷热水循环回路、电量输出回路（2）、数据采集和显示系统；

所述温差发电装置（1）包括隔热外壳（3），隔热外壳（3）内安装有冷热端换热水箱，所述的冷热端换热水箱之间夹层中安装有温差发电片（4）；所述冷热端换热水箱的进水口与冷热水循环回路的出水管道相连通，出水口与冷热水循环回路的回水管道相连通；所述的温差发电片（4）通过引出电极线与外部的电量输出回路（2）相连接，所述数据采集和显示系统通过信号线分别与温差发电装置（1）和冷热水循环回路相连接；

所述冷热端换热水箱包括热端换热水箱（5）和两个冷端换热水箱，两个冷端换热水箱分别为冷端换热水箱Ⅰ（6）、冷端换热水箱Ⅱ（8）；两个冷端换热水箱分别位于热端换热水箱（5）的两侧；

所述的冷热水循环回路包括冷水循环回路和热水循环回路；所述的冷热水循环回路中的循环工质为纯净水、乙二醇水溶液、热空气任意一种；

所述热端换热水箱（5）设置在隔热外壳（3）的中心位置上并沿轴线安装，所述热端换热水箱（5）的两侧外壁面上对称贴覆有温差发电片（4），所述温差发电片（4）的另一端分别与两个冷端换热水箱侧面紧密贴合，所述温差发电片（4）与冷热端换热水箱之间设有第一薄膜热电阻（7）；所述热端换热水箱（5）、冷端换热水箱Ⅰ（6）和冷端换热水箱Ⅱ（8）的顶部和底部均设有螺纹引水口，所述热端换热水箱（5）顶部的螺纹引水进口通过接头与热水循环回路的出水管道（10）相连接，所述冷端换热水箱Ⅰ（6）和所述冷端换热水箱Ⅱ（8）顶部的螺纹引水出口通过接头与冷水循环回路的回水管道（11）相连接；

所述热端换热水箱（5）底部的螺纹引水出口通过接头与热水循环回路的回水管道（12）相连接，所述冷端换热水箱Ⅰ（6）和所述冷端换热水箱Ⅱ（8）底部的螺纹引水进口通过接头与冷水循环回路的出水管道（13）相连接，流经冷热端换热水箱的冷却循环水（27）和加热循环水（28）通过对流换热和导热的方式在所述温差发电片（4）的两端建立温差；同一夹层中的温差发电片（4）通过导线依次进行电串联，不同夹层的温差发电片（4）在首末两端通过导线以并联的方式相连接，温差发电片（4）首末两端的并联导线上设有引出电极线；

所述热水循环回路上依次设有热源储箱、第一循环水泵（14）、第一调节阀（15）、第一流量计（16），各组件之间通过水管相连接，所述热水循环回路通过控制热源储箱的运行状态可以调控加热循环水（28）的温度，所述热水循环回路通过控制第一调节阀（15）的开度调控加热循环水（28）的流量，所述热水循环回路通过第一循环水泵（14）进行水循环，用于在所述温差发电片（4）的热端建立稳定高温，所述热水循环回路上还设有第二薄膜热电阻（17），所述第二薄膜热电阻（17）与水管外壁紧密贴合，用于测量管壁壁温，所述第二薄膜热电阻（17）与水管外壁贴合的管道部分采用保温棉管进行包裹；

所述冷水循环回路上依次设有冷源储箱、第二循环水泵（18）、第二调节阀（19）、第二流量计（20），所述冷水循环回路通过控制冷源储箱的运行状态可以调控冷却循环水（27）的温度，所述冷水循环回路通过控制第二调节阀（19）的开度调控冷却循环水（27）的流量，所述冷水循环回路通过第二循环水泵（18）进行水循环，用于在所述温差发电片（4）的冷端建立稳定低温；所述热端换热水箱（5）外壁面与所述温差发电片（4）相贴合的接触表面上均匀涂抹有导热硅脂（23），两个所述冷端换热水箱外壁面与所述温差发电片（4）相贴合的接触表面上均匀涂抹有导热硅脂（23）；所述温差发电片（4）共采用2组，2组温差发电片以电并联的形式向外输出电量，每组温差发电片设有8片，每组温差发电片沿竖直方向按照8行×1列的方式线性排布，形成电串联、热并联的连接形式；

所述数据采集和显示系统包括数据记录仪（22），第二流量计（20）用于采集冷却循环水（27）的流量，第一流量计（16）用于采集加热循环水（28）的流量，第一薄膜热电阻（7）用于采集温差发电片（4）两端温度，第二薄膜热电阻（17）用于采集热水循环管道壁温，热电阻（21）用于采集室温，各传感元件采集的流量及温度信号通过信号线传输到所述数据记录仪（22），所述数据记录仪（22）用于显示数据并存储数据；

所述的电量输出回路（2）包括电路开关（24）和电子负载（25），所述电子负载（25）通过电路开关（24）与温差发电装置（1）的引出电极线相连接，所述电子负载（25）设定不同的外部负载值，采用电子负载（25）实现对不同电量参数的测量，电量参数包括所述温差发电装置（1）输出的电压、电流和功率。