[发明专利]一种用于燃气灶余热回收存储的装置

说明书

本发明提供了一种用于燃气灶余热回收存储的装置，其基于固体温差发电技术，主要用于家庭生活中的节能。其主要包含了一种安装了半导体温差发电器与冷却管路的鳍状导热支架构成的余热回收装置主体，及其循环泵、蓄电池组与相关电路。该装置将传统燃气灶所耗散的热量部分回收并转化为电能，提高了能源利用率，节能环保，具有较高商业价值。

技术领域

本发明涉及家用灶具领域，公布了一种安装于燃气灶上，可以将废弃的热能转化为电能的余热能量回收装置。

背景技术

燃气灶作为一种简易的热能利用装置，随着天然气的普及使用而走入千家万户。据统计2019年我国天然气消耗量达3073亿立方米，其中城镇燃气占比37.2％，家用燃气消耗量巨大，但家用燃气灶综合热效率普遍仅有30-40％。燃气中未被利用的能量最终都以热的形式散失，不符合节能的要求，因而进行余热回收将能够有效地提高单个燃气灶的能源利用效率。

目前燃气灶余热回收主要有直接回收与间接回收两种方式。不经过能量形式转换的直接回收方法通过导热、换热等方式将灶体的热能直接用于加热其他物体，如对燃气与助燃气进行预热提高燃烧效率、对物体进行保温等。直接回收的方式受限于灶体余热的低品位、温度相对较低、能量形式单一的特性，其应用范围有限，不利于推进节能环保；间接回收的方式多将灶体的余热转换为应用范围更广、便于传输与储存的电能。现有的热能-电能转换方式主要分为热机发电与固体温差发电两种类型。热机发电是通过一定的工作介质推动机械做功，在磁场下产生电动势，对介质工作温度有较高的要求，同时其器件一般体积庞大，这两点使得热机发电难以适应灶炉较低的温度与狭小的空间；固体温差发电则是利用半导体材料在温度场下产生电势差的特性直接将热能转换为电能，也被称作半导体温差发电。半导体温差发电器体积小，没有运动部件与机械噪声，且易于分散装配，在较小的温差下也可以输出可观的电能，可以非常好地适应燃气灶的工作环境。

现有报道的应用于燃气灶废弃热能回收的半导体温差发电装置往往采用液体作为传热介质以达到给半导体温差发电器加热和冷却的目的(一种充分利用热能的温差发电燃气灶，李雪晴等；基于温差发电技术的节能环保燃气灶的研制，郑宇康等)，因此往往需要在燃气灶的灶面之上配装体积庞大的水箱等结构，在燃气灶台上占用大量宝贵的操作空间，也使得灶台难以清洁。半导体温差发电器体积小、装配灵活的优势也被掩盖。复杂笨重的结构除了带来空间利用的问题外，也会影响热能-电能的转换效率。燃气灶为半导体温差发电装置提供的热源温度有限，使得发电器两端的温差较小，转化效率于输出功率较低。目前已有技术是在燃气灶火焰与半导体温差发电器之间采用液体作为传热介质，这样会使发电器热端温度受到传热介质沸点的限制，难以提高发电器热端温度，进一步限制能量回收装置的转化效率的提升，复杂的结构与庞大的体积带来的散热量也对提高转化效率不利。基于此两种问题，固体温差发电的燃气灶余热回收需要一种操作空间占用少、热电转换能力更强的装置。

发明内容

本发明提出的是一种基于半导体温差发电技术的燃气灶余热回收装置，旨在克服现有技术所存在的上述问题。通过采用壳下安装的安装方式、金属制的导热支架与鳍状的导热结构，在满足消除对燃气灶操作空间占用的条件下，同时增大半导体温差发电器总面积，提升装置余热回收能力，提高燃气利用效能。

本发明的技术解决方案：一种用于燃气灶余热回收存储的装置，该用装置包括：鳍状的导热支架、半导体温差发电器组、冷却管路，并适配相应的蓄电池组及小型循环泵；

所述鳍状导热支架由一个环状底座和多片导热片组成，导热片均匀的竖立于环状底座的下表面，形成放射状结构，环状底座上表面通过螺丝与燃气灶外壳内侧固定，环状底座圆形与燃气灶灶头圆心处于同一垂线上；