[发明专利]一种紧凑式温差发电装置

摘要

本发明提供一种紧凑式温差发电装置，属于工程热物理和新能源交叉技术领域。该装置包括紧凑式温差发电模组、热流体加热器、冷流体冷却器、热流体循环泵、冷流体循环泵、冷/热流体管路等，其中紧凑式温差发电模组由前端盖导流板、A‑B‑C‑D串序导流板组合、后端盖导流板依次叠加而成，紧凑式温差发电模组有冷流体和热流体的流通通道，其中冷流体入口通道、冷流体出口通道与冷流体管路、冷流体循环泵、冷流体冷却器构成冷流体循环系统，热流体入口通道、热流体出口通道与热流体管路、热流体循环泵、热流体加热器构成热流体循环系统，紧凑式温差发电模组中冷流体和热流体导流板之间安装有多个热电器件，由热电器件将热量转换为电能输出。 1

主权项

1.一种紧凑式温差发电装置，其特征在于：包括紧凑式温差发电模组、热流体加热器(16)、冷流体冷却器(17)、热流体循环泵(14)、冷流体循环泵(15)、冷流体管路、热流体管路，其中紧凑式温差发电模组由前端盖导流板(1)、A‑B‑C‑D串序导流板组合(2)、后端盖导流板(4)依次叠加而成，紧凑式温差发电模组有冷流体和热流体的流通通道，其中冷流体入口通道(5)、冷流体出口通道(6)与冷流体管路、冷流体循环泵(15)、冷流体冷却器(17)构成冷流体循环系统，热流体入口通道(7)、热流体出口通道(8)与热流体管路、热流体循环泵(14)、热流体加热器(16)构成热流体循环系统，紧凑式温差发电模组中导流板之间安装有一个以上的热电器件(12)。

2.根据权利要求1所述的紧凑式温差发电装置，其特征在于：所述前端盖导流板(1)为E型导流板；A‑B‑C‑D串序导流板组合(2)依次由前侧上行导流板、前侧下行导流板、后侧下行导流板、后侧上行导流板串联组成，其中前侧上行导流板为A型导流板，前侧下行导流板为B型导流板，后侧下行导流板为C型导流板，后侧上行导流板为D型导流板；后端盖导流板(4)为F型导流板；前端盖导流板(1)、A‑B‑C‑D串序导流板组合(2)的四角均分布有冷流体入口通道(5)、冷流体出口通道(6)、热流体入口通道(7)、热流体出口通道(8)，冷流体入口通道(5)、冷流体出口通道(6)、热流体入口通道(7)、热流体出口通道(8)处均设有密封垫圈，后端盖导流板(4)的四角上无流体通道；A型导流板、B型导流板、C型导流板和D型导流板均有正反两面，其中正面为热电侧，反面为流体侧；E型导流板和F型导流板均有正反两面，其中正面为环境侧，反面为流体侧。

3.根据权利要求2所述的紧凑式温差发电装置，其特征在于：所述A型导流板热电侧上部中间为温差发电器导线引出槽(3)，A型导流板热电侧中部设置热电器件(12)阵列，相邻两个热电器件(12)之间为热电器件间隙(13)；A型导流板流体侧的冷流体入口通道(5)与冷流体出口通道(6)之间通过导流板流体侧呈内凹形式的窄通道连通，窄通道内部布置微肋(11)。

4.根据权利要求2所述的紧凑式温差发电装置，其特征在于：所述B型导流板热电侧上部中间为温差发电器导线引出槽(3)，B型导流板热电侧中部设置热电器件(12)阵列，相邻两个热电器件(12)之间为热电器件间隙(13)；B型导流板流体侧的热流体入口通道(7)与热流体出口通道(8)之间通过导流板流体侧呈内凹形式的窄通道连通，窄通道内部布置微肋(11)。

5.根据权利要求2所述的紧凑式温差发电装置，其特征在于：所述E型导流板环境侧为完整平面；E型导流板流体侧的热流体入口通道(7)与热流体出口通道(8)之间通过导流板流体侧呈内凹形式的窄通道连通，窄通道内部布置微肋(11)。

6.根据权利要求2所述的紧凑式温差发电装置，其特征在于：所述F型导流板环境侧为完整平面；F型导流板流体侧的冷流体入口通道(5)与冷流体出口通道(6)之间通过导流板流体侧呈内凹形式的窄通道连通，窄通道内部布置微肋(11)。

7.根据权利要求2所述的紧凑式温差发电装置，其特征在于：所述A型导流板、B型导流板、C型导流板、D型导流板的热电侧结构均相同；C型导流板流体侧结构与B型导流板流体侧结构镜像对称，D型导流板流体侧结构与A型导流板流体侧结构镜像对称；E型导流板的流体侧与A型导流板流体侧、A型导流板热电侧与B型导流板热电侧、B型导流板的流体侧与C型导流板流体侧、C型导流板热电侧与D型导流板热电侧、D型导流板的流体侧与F型导流板流体侧分别相邻；A型导流板、B型导流板、C型导流板、D型导流板、E型导流板、F型导流板的材质为不锈钢或高温合金、铸铁、铜、铝金属材料；A型导流板、B型导流板、C型导流板、D型导流板、E型导流板、F型导流板之间有内部和外部两种固定方式：外部固定方式通过在紧凑式温差发电模组外部添加前后端盖紧固框架(9)、紧固框架连接杆(10)进行固定，内部固定方式通过在各个导流板内部加工通孔并在紧凑式温差发电模组两侧使用螺栓固定来实现。

8.根据权利要求3或4所述的紧凑式温差发电装置，其特征在于：所述热电器件(12)之间有串联、并联或者串并联三种连接形式；热电器件间隙(13)内填充绝热材料；热电器件(12)的类型有热电器件和热电制冷器件两种。

9.根据权利要求1所述的紧凑式温差发电装置，其特征在于：所述冷流体管路包括高温侧冷流体管路(24)、低温侧冷流体管路(23)，热流体管路包括高温侧热流体管路(21)、低温侧热流体管路(22)；冷流体出口通道(6)流出的冷流体通过高温侧冷流体管路(24)进入冷流体冷却器(17)，冷流体冷却器(17)流出的冷流体通过低温侧冷流体管路(23)进入冷流体循环泵(15)并由冷流体循环泵(15)将冷流体传输至冷流体入口通道(5)；热流体出口通道(8)流出的热流体通过低温侧热流体管路(22)连接至热流体循环泵(14)并由热流体循环泵(14)将热流体传输至热流体加热器(16)，热流体加热器(16)流出的热流体通过高温侧热流体管路(21)进入热流体入口通道(7)。