一种半导体制冷片温差发电实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种半导体制冷片温差发电实验装置。本实用新型专利技术包括旋转单元、加热单元、热电转换单元、散热单元和输出供电单元；加热单元为热电转换单元提供热端，散热单元为热电转换单元提供冷端，旋转单元使热电转换单元旋转，热电转换单元给输出供电单元供电。本实用新型专利技术基于热电转换效应，进行半导体制冷片温差发电，与传统温差发电方法相比，最突出的特点是提供了在工业生产中类似高温防爆旋转环境下利用旋转体本身的高温余热进行稳定持续发电的装置，避免了更换蓄电池而造成的生产损失。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于热电转换领域，涉及ー种半导体制冷片温差发电实验装置。
技术介绍
温差发电是ー种利用热能发电的技木。这种技木通过热电材料，将热能直接转化为电能，与主流发电方式不同，它无废弃物的排放，无噪声，工作安全可靠稳定，是对热能的回收再利用。但长期以来，因为受到生产成本和转换效率的限制，温差发电技术的应用一直局限于高科技和军事、航天领域。近年来，主要有两个突破方向，一方面不少人开始致カ于研究高优值系数及低成本的热电材料，另外一方面，人们发现温差发电在低品位热能重新利用方面存在着巨大的潜能，特别是在余热、废热回收方面。 随着高性能热电转换的研究开发，该技术将在其他领域得到广泛应用。尤其是如何设计ー个有效装置，以达到稳定持续的发电效果，使系统长期可靠运行等方面，则是半导体温差发电向实际应用转化所亟待解决的技术难题。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足，提供了一种半导体制冷片温差发电实验装置。本技术解决技术问题所采取的技术方案一种半导体制冷片温差发电实验装置，包括旋转单元、加热单元、热电转换单元、散热单元和输出供电单元；加热单元为热电转换单元提供热端，散热单元为热电转换单元提供冷端，旋转单元使热电转换单元旋转，热电转换单元给输出供电单元供电；所述的旋转单元包括电机、固定在电机转轴上的小齿轮、空心可旋转的钢管、固定在钢管外壁的大齿轮、旋转桶、半导体制冷片、散热片、支撑桶体的支架、延伸钢管、高温隔离箱和稳压电路模块；钢管从两个支架各自延伸到旋转桶的两端但不穿透旋转桶，钢管的圆面直径大于固定鉄棒的圆面直径，固定鉄棒处于钢管内部，加热桶、固定鉄棒和支架固定在一起，三者不随钢管旋转而旋转；旋转体为旋转桶、半导体制冷片和散热片，旋转桶、半导体制冷片、散热片三者以圆环面的方式紧密贴在一起，肋板把钢管与旋转桶、半导体制冷片、散热片三者固定在一起，肋板与加热桶没有任何连接，肋板固定在钢管上，相邻肋板间成120°的夹角，旋转桶两端各有肋板进行固定；电机的转动速率通过在电路中连接ー个电位器进行调节；稳压电路模块固定放置在高温隔离箱中，延伸钢管从旋转桶的靠近电机的一端延伸出来，延伸钢管连接高温隔离箱和旋转桶，高温隔离箱与旋转桶固定地连接在一起，高温隔离箱随着旋转桶地旋转而旋转；加热单元包括输入电压220V、开关电源、加热桶、加热丝、旋转桶、固定铁棒、延长加热丝；加热桶的固定通过三条肋板连接，相邻肋板之间成120°的夹角，三条肋板均焊接在固定鉄棒上，加热桶的两端各有肋板进行固定，并且固定鉄棒穿透整个加热桶；固定鉄棒将加热桶固定在两个支架上，加热桶为固定不动，加热丝以串并联结合的方式紧贴在加热桶内壁上，两根延长加热丝紧贴固定鉄棒从加热桶延伸到开关电源；热电转换单元包括半导体制冷片；半导体制冷片处于旋转桶和散热片的中间，三者相互紧贴；通过将半导体制冷片以串联和并联两种方式相结合的形式连接在一起，并紧贴旋转桶外壁贴成ー个圆柱面；散热单元包括散热片、喷头、水管、水泵、水箱；散热片围绕半导体制冷片紧密地贴成圆柱面，散热片两端边缘凸起形成ー个凹形水道，水泵处于水箱的外面，水管把喷头与水泵连接起来，喷头位于散热片上的凹形水道的正上方；输出供电单元包括延伸钢管、高温隔离箱、稳压电路模块；稳压电路模块放在高温隔离箱中，延伸钢管从旋转桶的靠近电机的一端延伸出来，延伸钢管连接高温隔离箱和旋转桶，高温隔离箱与旋转桶固定地连接在一起。本技术的有益效果本技术基于热电转换效应，进行半导体制冷片温差 发电，与传统温差发电方法相比，最突出的特点是提供了在エ业生产中类似高温防爆旋转环境下利用旋转体本身的高温余热进行稳定持续发电的装置，避免了更换蓄电池而造成的生产损失。附图说明图I为本技术的系统立体结构图。图2为本技术的桶体的切面图。图3为本技术的系统剖视图。图4为本技术的电机单元局部放大图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进ー步的说明。本技术包括旋转单元、加热单元、热电转换单元、散热单元和输出供电单元。加热单元为热电转换单元提供热端，散热单元为热电转换单元提供冷端，旋转单元使热电转换単元旋转，热电转换単元给输出供电单元供电。如图I、图2、图3、图4所示，旋转单元包括电机20、固定在电机20转轴上的小齿轮19、空心可旋转的钢管8、固定在钢管8外壁的大齿轮21、旋转桶13、半导体制冷片9、散热片I、支撑桶体的支架2、延伸钢管16、高温隔离箱12、稳压电路模块11。钢管8从两个支架2各自延伸到旋转桶13的两端但不穿透旋转桶13，固定铁棒17为圆柱形，钢管8的圆面直径大于固定铁棒17的圆面直径。固定铁棒17处于钢管8内部，固定铁棒17固定在支架2上且不可旋转，钢管8处于支架2上但可以旋转，加热桶15、固定铁棒17和支架2固定在一起且不随钢管8旋转而旋转；旋转体为旋转桶13、半导体制冷片9、散热片1，旋转桶13、半导体制冷片9、散热片I三者以圆环面的方式紧密贴在一起，肋板4把钢管8与旋转桶13、半导体制冷片9、散热片I这三者固定在一起(旋转桶13的两端都有这样的处理)，3条肋板中相邻肋板之间成60度的夹角，三条肋板均焊接在钢管8外壁上，这样电机20便能通过旋转控制13、9、I进行旋转，但是这些肋板与加热桶没有任何的连接，因为加热桶是固定不动的，这样的话，使得旋转桶13、半导体制冷片9、散热片I三者在旋转的时候不至于松动，电机的转动速率通过在电路中连接ー个电位器进行调节。利用电机20转动电机上延伸出去的小齿轮19从而带动钢管8上的大齿轮21驱动钢管8旋转，从而使旋转桶13、热电转换模块9和散热片I以整体的方式在一定的速率下旋转。如图I、图2、图3所示，加热单元包括输入电压220V、开关电源3、加热桶15、加热丝10、旋转桶13、固定鉄棒17、延长加热丝18。加热桶15的固定通过肋板22连接，相邻肋板22之间成60度的夹角，三条肋板22均焊接在固定铁棒17上，加热桶15的两端各有肋板22进行固定以确保加热桶15的稳固，并且固定鉄棒17穿透整个加热桶15。2为支撑桶体的支架，17为将加热桶15固定在两个支架2上的固定铁棒17，加热桶15为固定不动，カロ热丝10紧贴在加热桶15内壁上，两根延长加热丝18紧贴固定铁棒17从加热桶15延伸到 开关电源3，用220V的交流电通过开关电源3后输出的电压给串并联在一起的加热丝10加热(并注意加热丝10上所有的电流和的最大值不可超过开关电源的可承受的最大电流值)。旋转桶13与加热桶15有区别，旋转桶13可由电机20控制旋转，而加热桶15由固定铁棒17固定在支架2上不可旋转，并且加热桶15与旋转桶13之间空隙极小以便使热量能有效地传导从加热桶15传到旋转桶13。如图I、图2、图3所示，热电转换单元包括半导体制冷片9。半导体制冷片处于旋转桶13和散热片I的中间，三者相互紧贴。半导体制冷片9的工作原理基于塞贝克效应，采用高热电优值的两种半导体热电材料可以将热能直接转换成为电能。将半导体制冷片9的冷面紧贴散热片1，半导体制冷片9的热面紧贴旋转桶13，基于上述便形成了两端恒定的温差，通过将半导体制冷片9以串联和并联两个方式相结合的形式组成热电转换模块，并紧贴旋转桶13贴成ー个圆柱面，热电转换模块输出电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体制冷片温差发电实验装置，包括旋转单元、加热单元、热电转换单元、散热单元和输出供电单元； 加热单元为热电转换单元提供热端，散热单元为热电转换单元提供冷端，旋转单元使热电转换单元旋转，热电转换单元给输出供电单元供电； 所述的旋转单元包括电机(20)、固定在电机(20)转轴上的小齿轮(19)、空心可旋转的钢管(8)、固定在钢管(8)外壁的大齿轮(21)、旋转桶(13)、半导体制冷片(9)、散热片(I)、支撑桶体的支架(2)、延伸钢管(16)、高温隔离箱(12)和稳压电路模块(11);钢管(8)从两个支架(2)各自延伸到旋转桶(13)的两端但不穿透旋转桶(13)，钢管(8)的圆面直径大于固定铁棒(17)的圆面直径，固定铁棒(17)处于钢管(8)内部,加热桶(15)、固定铁棒(17)和支架(2)固定在一起，三者不随钢管(8)旋转而旋转；旋转体为旋转桶(13)、半导体制冷片(9)和散热片(1)，旋转桶(13)、半导体制冷片(9)、散热片(I)三者以圆环面的方式紧密贴在一起，肋板(4)把钢管(8)与旋转桶(13)、半导体制冷片(9)、散热片(I)三者固定在一起，肋板(4)与加热桶(15)没有任何连接，肋板(4)固定在钢管(8)上，相邻肋板(4)间成120°的夹角，旋转桶(13)两端各有肋板(4)进行固定；电机(20)的转动速率通过在电路中连接ー个电位器进行调节；稳压电路模块(11)固定放置在高温隔离箱(12)中，延伸钢管(16)从旋转桶(13)的靠近电机(20)的一端延伸出来，延伸钢管(16)连接高温隔离箱(12)和旋转桶(13)，高温隔离箱(12)与旋转桶(13)固定地连接在一起，高温隔离箱(12)随着...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建中，杨成忠，薛安克，何晓峰，陈张平，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：实用新型
国别省市：