[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

说明书

本发明公开了一种可实现参数精确调控与测量的水热循环型温差发电系统，包括温差发电装置，温差发电装置的隔热外壳内安装有冷热端换热水箱，冷热端换热水箱之间夹层中安装有温差发电片；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；温差发电片通过引出电极线与外部的电量输出回路相连接，数据采集和显示系统通过信号线分别与温差发电装置和冷热水循环回路相连接。本发明可实现单个系统的精确调控及性能测试，从而实现高效能量转换，基于此可进一步按用户电器对输出电压和功率的需求进行大规模集成，以满足任何工程的实际需要；此系统结构简单、运行稳定且成本低廉。

技术领域

本发明属于热电发电领域，具体涉及是一种可实现参数精确调控与测量的水热循环型温差发电系统。

背景技术

石油危机以来，因能源短缺不断引发的社会、经济问题，使人们逐渐认识到单纯依靠化石燃料、石油资源已不足以支撑人类社会的发展。此外，近年来持续爆发的生态危机更加剧了世界人民对于传统燃料的担忧，迫使各国不断投入大量的资本用以开发绿色的、可持续发展的、环境友好型能源。地热能是来自地球深处的可再生热能，具有储量大、分布广、清洁能源、稳定可靠等特点，是一种极具竞争力的清洁能源。美国能源部在2009年的地热能技术报告中指出，每兆瓦时地热能发电成本为266～437元，其经济性优于风能发电、太阳能发电和光伏太阳能发电等其它可再生能源发电利用方式。

温差发电是基于热电材料的塞贝克效应发展起来的一种发电技术。当材料的两端形成温差时，在温度梯度驱动下，高温端电子向低温端扩散，从而形成电动势，进而产生电压，输出电能，实现将热能转换成电能的过程。

我国现有的温差发电技术，相对来说还处于起步阶段。已存在的许多温差发电装置或系统，还存在各种各样的缺陷，一些系统只考虑温差而忽视了其他影响因素，进而只实现基本的发电功能，但并未实现高效的能量转换。

发明内容

为了解决上述问题，本发明目的在于提供一种可实现精确调控各项参数的水热循环型温差发电系统，通过精确调控系统中的各项参数，维持其高效能量转换的工况。

具体的技术方案为：

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

所述温差发电装置包括隔热外壳，隔热外壳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；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；所述的温差发电片通过引出电极线与外部的电量输出回路相连接，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和冷热水循环回路相连接。

进一步，所述冷热端换热水箱包括热端换热水箱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、冷端换热水箱Ⅱ；两个冷端换热水箱分别位于热端换热水箱的两侧；

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。

所述热端换热水箱设置在隔热外壳的中心位置上并沿轴线安装，所述热端换热水箱的两侧外壁面上对称贴覆有温差发电片，所述温差发电片的另一端分别与两个冷端换热水箱侧面紧密贴合，所述温差发电片与冷热端换热水箱之间设有第一薄膜热电阻；所述热端换热水箱、冷端换热水箱Ⅰ和冷端换热水箱Ⅱ的顶部和底部均设有螺纹引水口，所述热端换热水箱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相连接，所述冷端换热水箱Ⅰ和所述冷端换热水箱Ⅱ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相连接；