[发明专利]一种用于沙漠地区昼夜运行的热电转换系统有效
申请号: | 202010410025.4 | 申请日: | 2020-05-15 |
公开(公告)号: | CN112201742B | 公开(公告)日: | 2021-05-18 |
发明(设计)人: | 杜敏;冯一;孙立成;莫政宇;刘洪涛;唐继国;杨伟;张洪银 | 申请(专利权)人: | 四川大学 |
主分类号: | H01L35/30 | 分类号: | H01L35/30;H01L35/32;F24S10/95;F24S60/10;H02N11/00 |
代理公司: | 北京润泽恒知识产权代理有限公司 11319 | 代理人: | 王婷婷 |
地址: | 610065 四川*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 用于 沙漠 地区 昼夜 运行 热电 转换 系统 | ||
1.一种用于沙漠地区昼夜运行的热电转换系统,其特征在于,所述昼夜运行的热电转换系统包括:位于地表上方的第一热电转换结构和第二热电转换结构,以及位于地表下方的储热金属池;
所述第一热电转换结构包括依次贴合连接的第一热沉、第一热电模块组和第一均热板;所述第一热沉位于所述第一热电模块组的上方,所述第一热电模块组位于所述第一均热板的上方;
反重力热管的上端紧配合嵌入所述第一均热板,所述反重力热管的下端插入所述储热金属池;
所述第二热电转换结构包括依次贴合连接的第二热沉、第二热电模块组和第二均热板;所述第二热沉位于所述第二热电模块组的上方,所述第二热电模块组位于所述第二均热板的上方;
重力热管的上端紧配合嵌入所述第二均热板,所述重力热管的下端插入所述储热金属池。
2.根据权利要求1所述的用于沙漠地区昼夜运行的热电转换系统,其特征在于,所述第一热电转换结构和所述反重力热管组成第一热电转换子系统;所述第二热电转换结构和所述重力热管组成第二热电转换子系统;
所述第一热电转换子系统和所述第二热电转换子系统相反运行;所述第一热电转换子系统和所述第二热电转换子系统相反运行具体是:
所述第一热电转换子系统在日间工作,用于吸收热量,将吸收的热量转换为电能并传导至所述储热金属池,以使所述储热金属池在日间存储热量并且获得电能;
所述第二热电转换子系统在夜间工作,用于将所述储热金属池在日间存储的热量转换为电能,以实现所述热电转换系统昼夜的连续运行。
3.根据权利要求2所述的用于沙漠地区昼夜运行的热电转换系统,其特征在于,在所述第一热电转换结构工作时,所述第一热沉吸收热量;
所述第一热电模块组利用所述第一热沉和所述第一均热板的温差,将所述第一热沉吸收的热量的第一部分转化为电能;
所述第一热电模块组将所述第一热沉吸收的热量的第二部分传到至所述第一均热板,以使所述反重力热管将所述第一热沉吸收的热量的第二部分传导至所述储热金属池。
4.根据权利要求2所述的用于沙漠地区昼夜运行的热电转换系统,其特征在于,所述第二热电转换结构工作时,所述重力热管将所述储热金属池的热量传导至所述第二均热板;
所述第二热电模块组利用所述第二热沉和所述第二均热板的温差,将所述重力热管传导至所述均热板的热量的第一部分转化为电能,以使所述第二热电转换结构在夜间提供电能;
所述重力热管传导至所述第二均热板的热量的第二部分通过所述第二热沉散发。
5.根据权利要求1-4任一所述的用于沙漠地区昼夜运行的热电转换系统,其特征在于,所述反重力热管和所述重力热管实现对热量单向传导;
所述反重力热管实现热量传导的方向是从所述第一均热板到所述储热金属池的方向;
所述重力热管实现热量传导方向是从所述储热金属池到所述第二均热板的方向。
6.根据权利要求2所述的用于沙漠地区昼夜运行的热电转换系统,其特征在于,将所述储热金属池内部的材料设置为熔点低且溶解热大的合金,以扩大所述储热金属池的储能量,所述熔点低且溶解热大的合金包括:金属镓或者镓合金。
7.根据权利要求6所述的用于沙漠地区昼夜运行的热电转换系统,其特征在于,将金属镓或者镓合金作为所述储热金属池内部的材料;
所述储热金属池利用所述金属镓或者所述镓合金的相变储热,以达到在低温环境储能的目的;
所述金属镓或者所述镓合金的相变储热具体是:
所述金属镓或者所述镓合金吸收所述反重力热管传导至所述储热金属池的热量,发生熔化相变;所述重力热管吸收所述储热金属池的热量,所述金属镓或者所述镓合金释放热量,发生凝固相变。
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