本实用新型专利技术涉及一种实验装置，具体涉及一种用于半导体温差发电效率测试的实验装置。它由底座、冷蓄液槽、热蓄液槽、制冷组件、制热组件和温差发电器构成，底座的外部设置有冷蓄液槽和热蓄液槽，底座内呈上下状固装有冷回流管和热回流管，冷回流管与冷蓄液槽连通，热回流管和热蓄液槽连通；底座的顶部固装有制冷组件，制冷组件与冷回流管连通，制冷组件的上方通过螺栓固装有制热组件，制热组件与热回流管连通，制热组件和制冷组件之间固装有温差发电器。该实验装置具有测试工作效率高、降低成本和易于使用的优点，解决了现有温差发电实验器材存有的测试工作效率低、成本高昂和不便于使用的问题，满足了半导体温差发电的测试需要。
【技术实现步骤摘要】
一种用于半导体温差发电效率测试的实验装置
本技术涉及一种实验装置，具体涉及一种用于半导体温差发电效率测试的实验装置。
技术介绍
随着现代社会的飞速发展，石油的消耗量与日俱增，但包括石油在内的传统能源的储量十分有限，因此近年来人们开始着力于新能源的研究。研究数据表明，目前大部分能源的利用效率都非常低，以发展较为成熟的汽车内燃机为例，其能量利用效率仅仅只有30%~35%，也就是说绝大部分的能量都以废热的形式浪费掉了，因此废热回收是新能源的一个重要的发展方向，其中，半导体（半导体热电材料）温差发电可以直接将热能转换为电能，而无需通过汽轮机和发电机进行动能转化，因此半导体温差发电一直是新能源领域的研究重点。半导体温差发电利用了塞贝克效应，其原理为：发电所需的半导体器件为特制的元器件，它的一半为一块N型半导体材料，另一半为一块P型半导体材料，这样连接形成的半导体器件被称为电偶对；在电偶对的两侧设置一个温差，在温度梯度下，电偶对导体内的载流子从热端向冷端运动，并在冷端堆积，从而在材料内部形成电势差，电偶对内部的电荷在该电势差作用下产生一个反向电荷流，当热运动的电荷流与内部电场达到动态平衡时，电偶对的两端就会形成稳定的温差电动势，然后与电路元器件连接，即可作为温差发电器使用。虽然温差发电的原理得到了广泛的研究，但直到目前，温差发电的效率仍然十分低下，最高也只有8%而已；通过众多学者的研究可知，温差发电的效率不仅与发电所用的半导体材料有关，与电偶对两侧的温度也有着密不可分的联系，因此需要反复对不同的温度组合进行实验测试，才能找到效率较高的温度组合，但目前实验室的器材难以动态改变器材的实验温度，导致每次换用不同的温度组合都需要重新进行实验，测试效率较低；此外，由于电偶对的两侧需要形成一个温差，通用的做法是一侧制冷一侧制热，往往需要购买两套器材配合使用，实验成本较高，且两套器材的使用方法不尽相同，操作起来十分繁琐，因此需要一种用于半导体温差发电效率测试的实验装置来解决上述的不足。
技术实现思路
本技术的目的在于：提供一种测试工作效率高、降低成本和易于使用，以解决现有温差发电实验器材存有的测试工作效率低、成本高昂和不便于使用问题的半导体温差发电效率测试的实验装置。本技术的技术方案是：一种用于半导体温差发电效率测试的实验装置，它由底座、冷蓄液槽、热蓄液槽、制冷组件、制热组件和温差发电器构成，其特征在于：底座的外部设置有冷蓄液槽和热蓄液槽，底座内呈上下状固装有冷回流管和热回流管，冷回流管与冷蓄液槽连通，热回流管和热蓄液槽连通；底座的顶部固装有制冷组件，制冷组件与冷回流管连通，制冷组件的上方通过螺栓固装有制热组件，制热组件与热回流管连通，制热组件和制冷组件之间固装有温差发电器。所述的冷回流管和热回流管上分别装有冷回流阀和热回流阀。所述的制冷组件由制冷箱、冷箱温度传感器、冷箱进液管、冷箱进液泵、散热器和冷箱温控器构成，制冷箱内固装有冷箱温度传感器，冷箱温度传感器下方的制冷箱箱壁上固装有冷箱进液管，冷箱进液管与制冷箱连通，冷箱进液管的端头装有冷箱进液泵，冷箱进液泵通过冷箱连通管与冷蓄液槽连通；冷箱进液管上装有散热器，散热器上方的制冷箱上通过横杆固装有冷箱温控器，冷箱温控器分别与散热器和冷箱温度传感器电连接。所述的冷箱进液管上设置有冷箱进液阀。所述的制热组件由制热箱、加热器、热箱温度传感器、热箱温控器、热箱进液管和热箱进液泵构成，制热箱的顶端对称状固装有加热器，加热器之间的制热箱顶端对称状固装有热箱温度传感器，热箱温度传感器上方的制热箱上通过竖杆固装有热箱温控器，热箱温控器分别与热箱温度传感器和加热器电连接；制热箱的侧壁上固装有热箱进液管，热箱进液管与制热箱连通，热箱进液管的端头装有热箱进液泵，热箱进液泵通过热箱连通管与热蓄液槽连通。所述的制热箱的外侧装有隔热层。所述的热箱温控器的外侧设置有输入电能表和输入电源，输入电能表分别与热箱温控器和输入电源电连接。所述的热箱进液管上设置有热箱进液阀。所述的温差发电器为一对N型半导体和P型半导体连接形成的电偶对。所述的温差发电器的外侧设置有输出电能表和蓄电池，输出电能表的一端与蓄电池电连接，输出电能表的另一端通过电能转换器与温差发电器电连接。本技术的优点在于：该用于半导体温差发电效率测试的实验装置具有测试工作效率高、降低成本和易于使用的优点，利用制热箱和制冷箱在温差发电器的两端产生温差，且制热箱和制冷箱的温度易于调节，通过输入电能表和输出电能表记录的输入和产出的数值，即可换算出温差发电器在特定温度下的发电效率，解决了现有温差发电实验器材存有的测试工作效率低、成本高昂和不便于使用的问题，满足了半导体温差发电的测试需要。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的制冷组件的结构示意图；图3为本技术的制热组件的结构示意图。图中：1、底座，1-1、冷回流管，1-2、冷回流阀，1-3、热回流管，1-4、热回流阀，2、冷蓄液槽，3、热蓄液槽，4、制冷组件，4-1、制冷箱，4-2、冷箱温度传感器，4-3、冷箱进液管，4-4、冷箱进液泵，4-5、散热器，4-6，冷箱温控器，4-7、冷箱进液阀，5、制热组件，5-1、制热箱，5-2、热箱温度传感器，5-3、热箱进液管，5-4、热箱进液泵，5-5、加热器，5-6，热箱温控器，5-7、热箱进液阀，5-8、隔热层，5-9、输入电能表，5-10、输入电源，6、温差发电器，6-1、输出电能表，6-2、蓄电池，6-3、电能转换器。具体实施方式该用于半导体温差发电效率测试的实验装置由底座1、冷蓄液槽2、热蓄液槽3、制冷组件4、制热组件5和温差发电器6构成，底座1的外部设置有冷蓄液槽2和热蓄液槽3，冷蓄液槽2内装有制冷液，该制冷液为抗冻液体，热蓄液槽3内装有制热液，该制热液为高沸点液体；底座1内呈上下状固装有冷回流管1-1和热回流管1-3，冷回流管1-1和热回流管1-3上分别装有冷回流阀1-2和热回流阀1-4，冷回流管1-1与冷蓄液槽2连通，热回流管1-3和热蓄液槽3连通。底座1的顶部固装有制冷组件4，制冷组件4与冷回流管1-1连通，制冷组件4由制冷箱4-1、冷箱温度传感器4-2、冷箱进液管4-3、冷箱进液泵4-4、散热器4-5和冷箱温控器4-6构成，制冷箱4-1为矩形箱体，制冷箱4-1内固装有冷箱温度传感器4-2，冷箱温度传感器4-2用来测量制冷箱4-1内的实时温度，冷箱温度传感器4-2下方的制冷箱4-1箱壁上固装有冷箱进液管4-3，冷箱进液管4-3与制冷箱4-1连通，冷箱进液管4-3上设置有冷箱进液阀4-7，冷箱进液管4-3的端头装有冷箱进液泵4-4，冷箱进液泵4-4通过冷箱连通管与冷蓄液槽2连通，制冷箱4-1的底部则通过冷回流管1-1直接与冷蓄液槽2连通，即制冷箱4-1和冷蓄液槽2形成一个制冷回路，以使制冷箱4-1内保持低温状态。冷箱进液管4-3上装有散热器本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于半导体温差发电效率测试的实验装置，它由底座（1）、冷蓄液槽（2）、热蓄液槽（3）、制冷组件（4）、制热组件（5）和温差发电器（6）构成，其特征在于：底座（1）的外部设置有冷蓄液槽（2）和热蓄液槽（3），底座（1）内呈上下状固装有冷回流管（1-1）和热回流管（1-3），冷回流管（1-1）与冷蓄液槽（2）连通，热回流管（1-3）和热蓄液槽（3）连通；底座（1）的顶部固装有制冷组件（4），制冷组件（4）与冷回流管（1-1）连通，制冷组件（4）的上方通过螺栓固装有制热组件（5），制热组件（5）与热回流管（1-3）连通，制热组件（5）和制冷组件（4）之间固装有温差发电器（6）。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于半导体温差发电效率测试的实验装置，它由底座（1）、冷蓄液槽（2）、热蓄液槽（3）、制冷组件（4）、制热组件（5）和温差发电器（6）构成，其特征在于：底座（1）的外部设置有冷蓄液槽（2）和热蓄液槽（3），底座（1）内呈上下状固装有冷回流管（1-1）和热回流管（1-3），冷回流管（1-1）与冷蓄液槽（2）连通，热回流管（1-3）和热蓄液槽（3）连通；底座（1）的顶部固装有制冷组件（4），制冷组件（4）与冷回流管（1-1）连通，制冷组件（4）的上方通过螺栓固装有制热组件（5），制热组件（5）与热回流管（1-3）连通，制热组件（5）和制冷组件（4）之间固装有温差发电器（6）。
2.根据权利要求1所述的一种用于半导体温差发电效率测试的实验装置，其特征在于：所述的冷回流管（1-1）和热回流管（1-3）上分别装有冷回流阀（1-2）和热回流阀（1-4）。
3.根据权利要求1所述的一种用于半导体温差发电效率测试的实验装置，其特征在于：所述的制冷组件（4）由制冷箱（4-1）、冷箱温度传感器（4-2）、冷箱进液管（4-3）、冷箱进液泵（4-4）、散热器（4-5）和冷箱温控器（4-6）构成，制冷箱（4-1）内固装有冷箱温度传感器（4-2），冷箱温度传感器（4-2）下方的制冷箱（4-1）箱壁上固装有冷箱进液管（4-3），冷箱进液管（4-3）与制冷箱（4-1）连通，冷箱进液管（4-3）的端头装有冷箱进液泵（4-4），冷箱进液泵（4-4）通过冷箱连通管与冷蓄液槽（2）连通；冷箱进液管（4-3）上装有散热器（4-5），散热器（4-5）上方的制冷箱（4-1）上通过横杆固装有冷箱温控器（4-6），冷箱温控器（4-6）分别与散热器（4-5）和冷箱温度传感器（4-2）电连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于半导体温差发电效率测试的实验装置，其特征在于：所述的冷箱进液管（4-3）上设置有冷箱进液阀（4-7）。
5.根据权利要求1所述的一种用于半导体...
【专利技术属性】
技术研发人员：金奕辰，
申请(专利权)人：金奕辰，
类型：新型
国别省市：山东;37
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