金属流道竖排式太阳能温差发电集热器制造技术

本发明专利技术公开了一种金属流道竖排式太阳能温差发电集热器，包括防护外箱、金属流道、玻璃真空管和支架，金属流道与防护外箱间填充有保温层，防护外箱以及玻璃真空管固定于支架上，防护外箱底部设有通孔，在通孔处通过金属流道安装有若干发电模块总成。发电模块总成包括集热体、发电模块、冷却水箱、弹簧、压板、若干个螺栓，集热体呈栅状结构，集热体浸入金属流道水体内，冷却水箱左右设有进出水管形成冷却系统，发电模块置于集热体与冷却水箱之间，弹簧、压板、螺栓为发电总成的固定装置。本发明专利技术发电集热器集太阳能温差发电与生产热水于一体，在提供热水的同时提供电能，克服以往热水器结构不合理、实用性差、发电效率低、应用单一的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能温差发电集热器，具体涉及一种竖排式太阳能温差发电集热器。
技术介绍
太阳能光热利用、光电利用已受到人们的高度重视，近几年得到了高速发展，因异径真空管及密排技术已经成熟，太阳能光热利用的效率已有重大突破，其效率已高达73% 左右，但热能的用途客观上有很大局限性，不具有电能使用的广泛性及灵活性；因受到技术发展水平等因素的制约，太阳能光电利用的效率仅仅12%左右，使得发电成本居高不下，推广困难。将太阳能的光热利用和光电利用综合为一体的系统已有问世，但均存在采用等径真空管效率低、通过温差发电模块后的热量传递采用普通的散热器机构不便与水箱密切配合导热阻力大等问题。综合、高效、科学合理的太阳能利用系统已成为一项重大的研究课题。补充的本领域公知常识半导体温差发电模块是根据塞贝克效应制成的，即把两种半导体的接合端置于高温，处于低温环境的另一端就可得到电动势E :E = As$T = As(T2-Tl)。式中As为塞贝克系数，其单位为V K或LV K.塞贝克系数AS是由材料本身的电子能带结构决定的。半导体温度发电模块，是一种利用温差直接将热能转化为电能的全固态能量转化发电装置，它无需化学反应且无机械移动部分，因而具有无噪音，无污染， 无磨损，重量轻，使用寿命长等种种优点。补充的现有技术半导体温差发电模块外形尺寸有多种，常用的为 40mmX40mmX4mm，共有127对PN结，具有一定的耐高温特性(热端稳定工作温度可达 180°C，最高短时冲击温度220°C )，热电转化效率为11. 7%。该扁平半导体器件带正负引出线的直流，其两平面分别为冷端平面和热端平面，若两面温差能达到摄氏60度，则发电电压可达到3. 5V，短路电流可达到3-5A。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种竖排式太阳能温差发电集热器，该集热器集太阳能温差发电与生产热水于一体，在提供热水的同时提供一定的电能，克服以往热水器结构不合理、实用性差、发电效率低、应用单一的问题。为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的，本竖排式太阳能温差发电集热器，包括防护外箱、金属流道、若干异径或等径玻璃真空管和支架，金属流道置于防护外箱内腔，金属流道与防护外箱间填充有保温层，防护外箱以及若干异径或等径玻璃真空管固定于支架上，玻璃真空管封闭端置于支架尾部，防护外箱底部设有通孔，在通孔处通过金属流道安装有若干发电模块总成；每个发电模块总成包括金属集热体、扁平发电模块、金属散热体、防护套、若干个压紧螺栓；所述金属集热体为实心长条形金属块，整个长条形状的下端部伸入玻璃真空管内；所述金属散热体呈栅状结构并与金属流道一体拉伸成型，该栅状结构浸入金属流道水体内；发电模块置于集热体与散热体之间，所述发电模块是一个扁平带正负引出线的直流半导体器件，其两平面分别为冷端平面和热端平面，所述发电模块的热端平面紧贴所述金属集热体的基部平面，所述金属散热体基部平面紧贴所述发电模块的冷端平面，金属集热体基部、金属散热体基部四周分别开孔，并通过若干压紧螺栓将金属集热体、发电模块、金属散热体三者固定；防护套设于玻璃真空管与温差发电总成之间的间隙内。本专利技术是又可以通过以下技术方案实现，一种竖排式太阳能温差发电集热器，包括防护外箱、金属流道、若干异径或等径玻璃真空管和支架，金属流道置于防护外箱内腔， 金属流道与防护外箱间填充有保温层，防护外箱以及若干异径或等径玻璃真空管固定于支架上，玻璃真空管封闭端置于支架尾部，防护外箱底部设有通孔，在通孔处通过金属流道安装有若干发电模块总成；每个发电模块总成包括内部开有孔洞的金属集热体、同径热管或者两个异径组合热管、扁平发电模块、金属散热体、防护套、若干个压紧螺栓；所述集热体为一实心金属块，其内部开设有与热管端部形状相匹配的孔洞；所述金属散热体呈栅状结构， 且与金属流道一体拉伸成型，该栅状结构浸入金属流道水体内；发电模块置于集热体与散热体之间，所述发电模块是一个扁平带正负引出线的直流半导体器件，其两平面分别为冷端平面和热端平面，所述发电模块的热端平面紧贴所述金属集热体的基部平面，所述金属散热体接触平面紧贴所述发电模块的冷端平面；金属集热体基部、金属散热体基部四周分别开孔，并通过若干压紧螺栓将金属集热体、发电模块、金属散热体三者固定；防护套设于玻璃真空管与温差发电总成之间的间隙内；所述热管内放有热转化介质，热管一端插入金属集热体内的孔洞，另一端伸入玻璃真空管内。本专利技术是又可以通过以下技术方案实现，一种竖排式太阳能温差集热器包括防护外箱、金属流道、若干异径或等径玻璃真空管和支架，金属流道置于防护外箱内腔，金属流道与防护外箱间填充有保温层，防护外箱以及若干异径或等径玻璃真空管固定于支架上， 玻璃真空管封闭端置于支架尾部，防护外箱底部设有通孔，在通孔处通过金属流道安装有若干发电模块总成；发电模块总成包括平顶热管、扁平金属集热体、扁平发电模块、金属散热体、防护套、若干压紧螺栓；所述平顶热管的顶部呈锥形漏斗状，热管顶部与集热体下平面密闭连接，热管下端伸入玻璃真空管内，热管内放有热转化介质；所述金属散热体呈栅状结构并浸入金属流道水体内，金属散热体与金属流道一体拉伸成型；发电模块置于扁平集热体与金属散热体之间，所述发电模块是一个扁平带正负引出线的直流半导体器件，其上下两平面分别为冷端平面和热端平面，所述发电模块的热端平面紧贴所述金属集热体的上平面，所述金属散热体基部紧贴所述发电模块的冷端平面，金属集热体基部、金属散热体基部四周分别开孔，并通过若干压紧螺栓将金属集热体、发电模块、金属散热体三者固定；所述防护套设于温差发电总成与玻璃真空管之间。上述的集热器，在金属流道上外壁再安装有若干第二发电模块总成；第二发电模块总成包括有栅状结构的集热体、发电模块、冷却水箱、压簧、压板、若干个螺栓；所述集热体呈栅状结构，增加接触面积更好的吸收热，该集热体浸入金属流道介质水体内；冷却水箱左右开有进出水管形成冷却系统；发电模块置于集热体与冷却水箱之间，所述发电模块是一个扁平带正负引出线的直流半导体器件，其两个平面分别为冷端平面和热端平面，所述发电模块的热端平面紧贴所述金属集热体的相邻平面，所述发电模块的冷端平面紧贴冷却水箱平面；压簧一端压住水箱，另一端抵住压板，压板及集热体四周分别开孔，并通过若干个压紧螺栓将压板固定。本专利技术是又可以通过以下技术方案实现，一种竖排式太阳能温差发电集热器，包括防护外箱、金属流道、若干异径或等径玻璃真空管和支架，金属流道置于防护外箱内腔， 金属流道与防护外箱间填充有保温层，防护外箱以及若干异径或等径玻璃真空管固定于支架上，玻璃真空管封闭端置于支架尾部，防护外箱底部设有通孔，各玻璃真空管通过通孔与金属流道连通，接口处密闭，在金属流道外壁安装有若干发电模块总成，每个发电模块总成包括有集热体、发电模块、冷却水箱、压簧、压板、若干个螺栓；所述集热体呈栅状结构且与金属流道一体拉伸成型，该集热体浸入金属流道介质水体内；冷却水箱左右侧有进出水管形成冷却系统；发电模块置于集热体与冷却水箱之间，所述发电模块是一个扁平带正负引出线的直流半导体器件，其两个平面分别为冷端平面和热端平面，所述发电模块的热端平面紧贴所述金属集热体的相邻平面，所述发电模块的冷端本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种金属流道竖排式太阳能温差发电集热器，其特征在于，包括防护外箱、金属流道、若干异径或等径玻璃真空管和支架，金属流道置于防护外箱内腔，金属流道与防护外箱间填充有保温层，防护外箱以及若干异径或等径玻璃真空管固定于支架上，玻璃真空管封闭端置于支架尾部，防护外箱底部设有通孔，在通孔处通过金属流道安装有若干发电模块总成；每个发电模块总成包括金属集热体、扁平发电模块、金属散热体、防护套、若干个压紧螺栓；所述金属集热体为实心长条形金属块，整个长条形状的下端部伸入玻璃真空管内；所述金属散热体呈栅状结构并与金属流道一体拉伸成型，该栅状结构浸入金属流道水体内；发电模块置于集热体与散热体之间，所述发电模块是一个扁平带正负引出线的直流半导体器件，其两平面分别为冷端平面和热端平面，所述发电模块的热端平面紧贴所述金属集热体的基部平面，所述金属散热体基部平面紧贴所述发电模块的冷端平面，金属集热体基部、金属散热体基部四周分别开孔，并通过若干压紧螺栓将金属集热体、发电模块、金属散热体三者固定；防护套设于玻璃真空管与温差发电总成之间的间隙内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李春信，汪志刚，李佳雪，贾传杰，
申请(专利权)人：李佳雪，
类型：发明
国别省市：31