[发明专利]一种用于沙漠地区昼夜运行的热电转换系统

说明书

本申请提供了一种用于沙漠地区昼夜运行的热电转换系统，涉及热电转换技术领域。利用沙漠地区昼夜温差大的气候特点，基于热电材料的热电转换技术，发明了可以用于沙漠地区，并且可以昼夜连续运行工作的发电系统。昼夜运行的热电转换系统包括：第一热电转换子系统、第二热电转换子系统和储热金属池。第一热电转换子系统在日间工作，用于将日间吸收的热量转换为电能，并将吸收的热量传导至储热金属池，使储热金属池在日间完成储能，第二热电转换子系统在夜间运行，用于将储热金属池存储的热量转换为电能，完成夜间的发电，第一热电转换子系统和第二热电转换子系统以上述方式交替运行，以完成昼夜发电的目的。

技术领域

本申请涉及热电转换技术领域，特别是涉及一种用于沙漠地区昼夜运行的热电转换系统。

背景技术

全世界沙漠面积几乎占到了陆地面积的20％，一方面超过10亿以上的人口直接受到沙漠的威胁，另一方面大量人口依然生活在偏远的沙漠地区。我国沙漠面积约有130万平方公里，相当数量的城镇位于沙漠腹地。现有技术下，一般依靠分布式电力系统对偏远的沙漠地区进行供电。

在分布式电力系统中，除了传统的电力生产方式(例如煤、油气为燃料的电站)外，光伏发电是解决偏远沙漠化地区电力供应的主要技术之一，目前我国在沙漠腹地建设了大规模光伏电站，例如在毛乌素沙漠、库布齐沙漠等地区，均已经开始了大规模的光伏开发工作，光伏发电日渐成为沙漠地区的主要的电力生产方式。对于电网无法到达的更加偏远的沙漠地区，还可以利用小型的太阳能电院解决基本的供电。

然而光伏发电成本高，发电效率低，并且光伏发电只能在白天供电，供电不连续是光伏发电的致命缺陷，必须有其他供电方式的补充，才能克服这一问题。

发明内容

鉴于上述问题，本申请实施例提供一种用于沙漠地区昼夜运行的热电转换系统，利用沙漠地区昼夜温差大的气候特点，基于热电材料的热电转换技术，发明了可以用于沙漠地区，并且可以昼夜连续运行工作的发电系统。

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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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均热板的热量的第二部分通过所述第二热沉散发。