余热发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种余热发电装置，包括发电模块，其包括至少一个PN结发电单元，该PN结发电单元包括由P型半导体材料制成的第一电偶臂及一端与所述第一电偶臂的一端电气连接的由N型半导体材料制成的第二电偶臂；热端，其由所述第一、二电偶臂电气连接的那端形成；热端传热件，其设置于所述热端，其与热源连接；冷端，其由第一、二电偶臂的另一端形成；散热件，其设置于所述冷端。本实用新型专利技术将热源的热能传递给热端传热件，热端传热件再将热能传递给热端，冷端由散热件散热，冷端与热端之间产生温差，从而使发电模块产生电流输出。本实用新型专利技术能够利用40‑180摄氏度的余热、废热等低品位热能发电，余热、废热利用率高，其结构简单，无运动部件故寿命长。

Waste heat power generation device

The utility model discloses a waste heat generating device, including power module, which comprises at least one PN junction power unit, the PN junction power unit comprises a first arm and one end made of galvanic P type semiconductor material with the first end of the galvanic arm electrical connection is made of N type semiconductor material second galvanic arm; the hot end which, by the first and two electrical connection of the galvanic arm end is formed; the hot end of the heat transfer member, disposed on the hot end of the heat and the cold end of the connection; the other end is formed by the first and the two radiating part of galvanic arm; and disposed on the cold end. The utility model has the advantages of the heat in the heat transfer to the hot end heat, hot end heat transfer element and heat transfer to the hot end and the cold end of the heat sink by heat, temperature difference between the cold end and the hot end, so that the power generation module generates the current output. The utility model can use 40 180 degrees Celsius heat heat low grade heat energy power generation, waste heat, waste heat utilization rate is high, has the advantages of simple structure, no moving parts so long life.

【技术实现步骤摘要】
余热发电装置
本技术涉及发电装置，具体涉及余热发电装置。
技术介绍
随着建设“资源节约型”和“环境友好型”社会的深入，节能、环保成为社会的热点问题。如何充分利用低品位能源、余热、废热能源具有重要的意义。目前，我国各种工业余热、废热等低品位热能没有得到充分、有效利用。为此，期望寻求一种技术方案，以至少减轻上述问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，提供一种能充分有效利用余热、废热的余热发电装置。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案。一种余热发电装置，包括：发电模块，其包括至少一个PN结发电单元，该PN结发电单元包括由P型半导体材料制成的第一电偶臂及一端与所述第一电偶臂的一端电气连接的由N型半导体材料制成的第二电偶臂；热端，其由所述第一、二电偶臂电气连接的那端形成；热端传热件，其设置于所述热端，其与热源连接；冷端，其由所述第一、二电偶臂的另一端形成；以及散热件，其设置于所述冷端。所述发电模块包括多个PN结发电单元，这些PN结发电单元串联形成多个PN结发电单元组，该多个PN结发电单元组彼此并联。所述热源为核能发电余热、火电发电余热及取暖发电余热中至少一种。所述P型半导体材料为含有BiTe合金的半导体材料。所述N型半导体材料为含有BiTe合金的半导体材料。还包括促进所述散热件散热的风机或水冷设备。所述PN结发电单元采用704固化橡胶进行固化处理。所述发电模块的外部由绝热材料包覆，其内部的间隙之间填充绝热材料。还包括将不稳定的直流电能转换成稳定的直流电能的稳压模块。所述稳压模块为美国国家半导体公司生产的串联集成稳压器LM317。本技术具有下述有益技术效果。本技术将热源的热能传递给热端传热件，热端传热件再将热能传递给热端，冷端由散热件散热，冷端与热端之间产生温差，从而使发电模块产生电流输出。本技术能够利用40-180摄氏度的余热、废热等低品位热能发电，余热、废热利用率高，其结构简单，无运动部件故寿命长。附图说明图1示意性示出本技术的一种结构图。图2为本技术的PN结发电单元组的电路结构示意图。具体实施方式为能详细说明本技术的技术特征及功效，并可依照本说明书的内容来实现，下面结合附图对本技术的实施方式进一步说明。图1示例性示出本技术涉及的众多余热发电装置中的一种余热发电装置的实施例。该余热发电装置包括发电模块1、热端、热端传热件3、冷端及散热件5。发电模块1包括至少一个PN结发电单元，该PN结发电单元包括由P型半导体材料制成的第一电偶臂11及一端与第一电偶臂11的一端由金属片2电气连接的由N型半导体材料制成的第二电偶臂12。在一些实施例中，P型半导体材料为含有BiTe合金的半导体材料。N型半导体材料为含有BiTe合金的半导体材料。例如，使用机械合金化法成功制备BiTe粉体材料，电镜观察表明颗粒尺寸比较均匀，在此基础上采用冷压烧结法制备得到含Bi2Te3合金的N型和P型半导体材料，测试其低温下的热电性能，其中P型BiTe合金功率因子在室温附近达到最大值为4.7x10－3W·K－2m－1。热端由第一、二电偶臂11、12电气连接的那端形成。热端传热件3设置于热端，其与热源（图中未示出）连接。热端传热件3将热源的热能传递给热端。在一些实施例中，热源为核能发电余热、火电发电余热及取暖发电余热中至少一种。冷端由第一、二电偶臂11、12的另一端形成。散热件5设置于冷端，散热件5用于对冷端散热，降低冷端的温度，能起到增大热端与冷端之间温差的作用，进而提高余热、废热利用率。一并参见图2，在一些实施例中，发电模块1包括多个PN结发电单元，这些PN结发电单元通过金属片4串联形成多个PN结发电单元组，该多个PN结发电单元组彼此并联。这样既可以提供稳定的电压，又可以提供较大的电流，同时在一定程度上减小发电组件的整体内阻，提高负载能力。在一些实施例中，本技术还包括促进散热件3散热的风机或水冷设备（图中未示出），当采用风机，还方便使散热件3散出的热能通过管道引至热源再热后再利用。当采用水冷设备，还方便使散热件3散出的热能通过管道引至热源再热后再利用。在一些实施例中，PN结发电单元采用704固化橡胶进行固化处理。固化的目的是使发电模块1的第一、二电偶臂11、12与外界空气完全隔离，又能起防潮的作用，可提高元件寿命约50%。在一些实施例中，发电模块1的外部由绝热材料包覆，其内部的间隙之间填充绝热材料。这样不仅可以起到隔热的作用，还可减少发电模块1向周围的热量流失，相对增加了通过发电模块1中第一、二电偶臂11、12传导的热量，同时可减少冷、热端的温度相互影响。为了减少热阻，并使热量均匀地在热端上散开，在安装时，先用无水酒精棉将用于容纳发电模块1的两个陶瓷面（图中未示出）以及相接触的铝片一面擦干净，然后在上面均匀涂上一层很薄的导热硅脂，并防止硅脂流入模块的周围和侧面。本技术的电能通过端子6、7输出。但是由于温差的不稳定会导致产生的电压不稳定，无法给充电设备提供正常的供电电压，因而必须对产生的电压进行稳压处理，然后方可利用稳定的电压。稳压模块8将不稳定的直流电能转换成稳定的直流电能。稳压模块8选用美国国家半导体公司生产的串联集成稳压器LM317。本技术还包括充电模块9，用于将电能通过充电电路给设备进行充电。充电模块9采用电池充电管理芯片TP4056。需要说明的是，上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何适合的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本技术对各种可能的组合方式不再进行描述。上面参照实施例对本技术进行了详细描述，是说明性的而不是限制性的，在不脱离本技术总体构思下的变化和修改，均在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种余热发电装置，其特征在于，包括：发电模块，其包括至少一个PN结发电单元，该PN结发电单元包括由P型半导体材料制成的第一电偶臂及一端与所述第一电偶臂的一端电气连接的由N型半导体材料制成的第二电偶臂；热端，其由所述第一、二电偶臂电气连接的那端形成；热端传热件，其设置于所述热端，其与热源连接；冷端，其由所述第一、二电偶臂的另一端形成；以及散热件，其设置于所述冷端。

【技术特征摘要】
1.一种余热发电装置，其特征在于，包括：发电模块，其包括至少一个PN结发电单元，该PN结发电单元包括由P型半导体材料制成的第一电偶臂及一端与所述第一电偶臂的一端电气连接的由N型半导体材料制成的第二电偶臂；热端，其由所述第一、二电偶臂电气连接的那端形成；热端传热件，其设置于所述热端，其与热源连接；冷端，其由所述第一、二电偶臂的另一端形成；以及散热件，其设置于所述冷端。2.根据权利要求1所述的余热发电装置，其特征在于，所述发电模块包括多个PN结发电单元，这些PN结发电单元串联形成多个PN结发电单元组，该多个PN结发电单元组彼此并联。3.根据权利要求1所述的余热发电装置，其特征在于，所述热源为核能发电余热、火电发电余热及取暖发电余热中至少一种。4.根据权利要求1所述的余热发电装置，其特征在于，所述P...

【专利技术属性】
技术研发人员：张天明，
申请(专利权)人：四川亚欧鼎新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51