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一种高地温隧道温差发电系统技术方案

技术编号:41686435 阅读:15 留言:0更新日期:2024-06-14 15:37
本发明专利技术涉及一种高地温隧道温差发电系统,该温差发电系统设置在高地温隧道的隧道衬砌表面,所述隧道衬砌施作于隧道围岩壁面,包括:与所述隧道衬砌内壁紧贴的温度平衡模块;设置在所述温度平衡模块外侧并与其直接接触的隔热模块;以及呈阵列方式嵌在所述隔热模块内的温差发电模块。与现有高地温隧道地热利用技术相比,本发明专利技术基于围岩与隧道内部气流之间的温度梯度,将围岩中的热能通过塞贝克效应转化为隧道运营所需要的电能,具有优化地热能利用系统的结构组成,提高隧道地热能的利用效率,以实现对高地温隧道地热资源的有效利用等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及隧道地热能利用,尤其是涉及一种高地温隧道温差发电系统


技术介绍

1、近些年深入推进,我国西部地区一大批隧道工程开始建设。但由于该地区板块活动频繁,地热资源丰富,这些隧道不可避免地要穿越高地温地层。以尼格隧道为例,该隧道的最高岩温达到88.8摄氏度,给隧道的运营和施工带来了极大挑战。

2、高地温对隧道工程而言是一把双刃剑,一方面,高温会影响施工人员的身体健康和工作效率,并加速隧道衬砌结构劣化,影响其长期可靠性;另一方面,丰富的地热资源可以为隧道提供清洁、可持续的电力供给,在降低能源成本的同时,也有利于减少对传统能源的依赖,推动可再生能源的发展。但目前针对高地温隧道的研究主要集中在如何降低隧道内的温度以改善施工环境,对隧道内地热资源利用的研究相对较少。其中,专利号202021381860.1公开了一种在隔水层与二次衬砌之间布设自流水管开发利用地热能的装置,但其能量转换效率低且维修困难;专利号202011468215.8公开了一种抽取地热水汽,分离热水和蒸汽后利用蒸汽驱动汽轮机组产生电能的装置,但其安装及维修工艺复杂。专利号20152本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高地温隧道温差发电系统,其特征在于,该温差发电系统设置在高地温隧道的隧道衬砌(4)表面,所述隧道衬砌(4)施作于隧道围岩(5)壁面,包括:

2.根据权利要求1所述的一种高地温隧道温差发电系统,其特征在于,所述隧道衬砌(4)与所述隔热模块(2)、温差发电模块(3)之间设置有温度平衡模块(1);

3.根据权利要求2所述的一种高地温隧道温差发电系统,其特征在于,所述隧道衬砌(4)与所述温度平衡模块(1)之间填充导热界面材料(6),降低两者之间的接触热阻。

4.根据权利要求1所述的一种高地温隧道温差发电系统,其特征在于,所述隔热模块(2)由导热系数低、...

【技术特征摘要】

1.一种高地温隧道温差发电系统,其特征在于,该温差发电系统设置在高地温隧道的隧道衬砌(4)表面,所述隧道衬砌(4)施作于隧道围岩(5)壁面,包括:

2.根据权利要求1所述的一种高地温隧道温差发电系统,其特征在于,所述隧道衬砌(4)与所述隔热模块(2)、温差发电模块(3)之间设置有温度平衡模块(1);

3.根据权利要求2所述的一种高地温隧道温差发电系统,其特征在于,所述隧道衬砌(4)与所述温度平衡模块(1)之间填充导热界面材料(6),降低两者之间的接触热阻。

4.根据权利要求1所述的一种高地温隧道温差发电系统,其特征在于,所述隔热模块(2)由导热系数低、热稳定性良好的隔热材料构成,包括硬质聚氨酯或酚醛树脂。

5.根据权利要求1所述的一种高地温隧道温差发电系统,其特征在于,所述的温差发电片(31)包括热端基板(311)、热电偶组(312)和冷端基板(313),所述热端基板(311)设置在所述热电偶组(312)的第一侧且与所述热端导热块(32)相接,所述冷端基板(313)设置在所述热电偶组(...

【专利技术属性】
技术研发人员:袁勇崔鹏宇姚旭朋张姣龙
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:

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