一种温差发电系统和温差发电机技术方案

本实用新型专利技术公开了一种温差发电系统和温差发电机。所述系统包括：温差发电机、热泵装置、第一换热池、第二换热池；从热源中流出的热的流动介质经第一换热池，流经温差发电机的热端；从第二换热池流出的冷的流动介质，流经温差发电机的冷端回流到第二换热池；热泵装置的冷凝器设置于第一换热池中，向流经第一换热池的流动介质释放热量；热泵装置的蒸发器设置于第二换热池中，吸收第二换热池中的流动介质的热量。由于利用热泵技术，使温差发电机冷端的介质保持低温状态，从而使得温差发电机可以应用在不需要外界冷源的场合。而且，通过热泵回收利用了温差发电机冷端释放的能量，补充一定能量后，又使之用于温差发电机热端以供发电，达到减少热排放的目的。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及节能减排技术，尤其涉及一种将废余热进行回收，减少对环境的热量排放，并使其输出电能的系统。·
技术介绍
虽然最近几年随着能源与环境危机的日渐突出，以及一批高性能热电转换材料的开发成功，温差电技术的研究又重新成为热点。半导体温差发电原理就是将两种不同类型的热电转换材料N和P的结合，并将其一端置于高温状态，另一端开路并给以低温时，由于高温端的热激发作用较强，空穴和电子浓度也比低温端高，在这种载流子浓度梯度的驱动下，空穴和电子向低温端扩散，从而在低温端形成电势差；如果将许多对P型和N型热电转换材料连接起来组成模块，就可得到足够高的电压，形成一个温差发电机。温差发电机具有温差发电的特性，具体可以是半导体温差发电机。现有技术中有多种类型的半导体温差发电机。例如，一种半导体温差发电机，若其热端通过150°C的导热油，其冷端通过30°C的冷水，也就是说，温差达到140°C，则在其电压输出端可以输出160V的直流电，功率达到300W左右；通常来说，半导体温差发电机在温差达到60°C以上即可输出具有利用价值的电压。随着温差发电机在温差的作用下输出电能，温差发电机的冷、热端之间的温差也会越来越小；也就是说，在温差发电机发电的过程中，会从热端吸收热量，从冷端释放热量。为了让温差发电机能够持续地发电，需要维持其冷、热端之间的温差。如图I所示，通常是在温差发电机的热端持续地流过具有较高温度的流动介质，如高温的水或导热油等，在温差发电机的冷端持续地流过较低的流动介质，如冷水等。如果在冷端不能持续补充冷的流动介质，则冷端温度会逐渐上升；也就是说，冷端需要不断有冷的流动介质流过，例如，冷端接到自来水管或者井水管；否则，冷、热端之间的温差会越来越小，输出电压也就越来越小；直到温差平衡，温差发电机将不再输出电压。因此，现有技术中的温差发电机发电方法应用场合有限，需要外界不断持续补充冷的流动介质，在不能接受到外界补充的冷的流动介质的场合，即无外界冷源的场合则无法适用。例如在某些温差发电机需要移动的场合，温差发电机无法通过管道与自来水或井水相通，则无法应用温差发电机进行发电。
技术实现思路
本技术的实施例提供了一种温差发电系统和温差发电机，使得温差发电机可以应用在不需要外界冷源的场合，并达到回收利用能量、减少对环境热排放的目的。根据本技术的一个方面，提供了一种温差发电系统，包括温差发电机、热泵装置、第一换热池、第二换热池；从热源中流出的热的流动介质经第一换热池，流经所述温差发电机的热端；从第二换热池流出的冷的流动介质，流经所述温差发电机的冷端回流到第二换热池； 所述热泵装置的冷凝器设置于第一换热池中，向流经第一换热池的流动介质释放热量；所述热泵装置的蒸发器设置于第二换热池中，吸收第二换热池中的流动介质的热所述温差发电机的电压输出端向负载输出电能。其中，所述热泵装置还包括压缩机、节流阀、制冷剂循环管道；其中，所述压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器依次通过所述制冷剂循环管道相连，构成封闭的制冷剂的循环通道；所述压缩机用于对所述制冷剂加压，使制冷剂成为高温高压的气体状态后进入所述冷凝器；所述冷凝器具体用冷凝液化所述制冷剂，使所述制冷剂成为液体，并将所述制冷剂释放的热量释放到流经第一换热池的流动介质中；所述节流阀用于对从所述冷凝器流出的制冷剂进行减压，使所述制冷剂成为低温低压液体；所述蒸发器具体用于吸收第二换热池中的流动介质的热量，蒸发气化从所述节流阀流出的制冷剂，使所述制冷剂成为气体状态。进一步，所述温差发电机的电压输出端经稳压电路、整流电路后向负载输出电能。其中，所述温差发电机包括多个热端，以及个数与热端数量相应的冷端、个数与热端数量相应的温差发电片组；其中，冷、热端间隔排列，并在每对相邻排列的冷端与热端之间夹接有一组温差发电片。根据本技术的另一个方面，提供了一种温差发电机，包括至少一个热端，以及与热端数量相应的冷端、与冷、热端总数相应的温差发电片组；其中，冷、热端间隔排列，并在每对相邻排列的冷端与热端之间夹有一组温差发电片。根据本技术的另一个方面，提供了一种温差发电系统，包括废余热聚集子系统，用以储存含有废余热的流动介质；第一热泵装置，用以吸收所述废余热聚集子系统中的流动介质的废余热，并在补充能量后产生高热值能量；高热值能量输出子系统，所述高热值能量输出子系统中的流动介质用以吸收第一热泵装置所产生的高热值能量；温差发电机，其热端与所述高热值能量输出子系统输出的流动介质接触吸取热第三换热池，用于存储冷的流动介质；所述温差发电机的冷端向所述第三换热池中的流动介质释放热量；第二热泵装置，用以吸收第三换热池中的流动介质的热量，并在补充能量后向所述废余热聚集子系统输出热量。其中，所述废余热聚集子系统中的的流动介质具体为水；以及所述废余热聚集子系统包括温水蓄水池和第四换热池；所述温水蓄水池用以储备具有废余热的水；第四换热池具有热水输入口，与所述温水蓄水池相通，用以接收温水蓄水池输出的热水，第四换热池还具有冷水输出口 ；第一热泵装置包括冷凝器和蒸发器，分别设置于所述高热值能量输出子系统和第四换热池中；第一热泵装置的蒸发器吸收第四换热池中水的热量，第一热泵装置的冷凝器向所述高热值能量输出子系统释放高热值能量；所述控制单元用于控制所述热水输入口和冷水输出口的阀门，使第四换热池中的水从所述冷水输出口流出后，更换为从所述温水蓄水池流入的水。·进一步，第一热泵装置还包括压缩机、节流阀、制冷剂循环管道；其中，所述压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器依次通过所述制冷剂循环管道相连，构成封闭的制冷剂的循环通道；所述压缩机用于对所述制冷剂加压，使制冷剂成为高温高压的气体状态后进入所述冷凝器；所述冷凝器具体用冷凝液化所述制冷剂，使所述制冷剂成为液体，并将所述制冷剂释放的热量释放到所述高热值能量输出子系统中；所述节流阀用于对从所述冷凝器流出的制冷剂进行减压，使所述制冷剂成为低温低压液体；所述蒸发器具体用于吸收第四换热池中水的热量，蒸发气化从所述节流阀流出的制冷剂，使所述制冷剂成为气体状态。第二热泵装置包括设置于第三换热池中的蒸发器和设置于所述温水蓄水池中的冷凝器；第二热泵装置的蒸发器吸收第三换热池中的流动介质的热量，第二热泵装置的冷凝器向所述温水蓄水池中的水释放热量。第二热泵装置还包括压缩机、节流阀、制冷剂循环管道；其中，第二热泵装置的压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器依次通过第二热泵装置的制冷剂循环管道相连，构成封闭的制冷剂的循环通道；第二热泵装置的压缩机用于对所述制冷剂加压，使制冷剂成为高温高压的气体状态后进入所述冷凝器；第二热泵装置的冷凝器具体用冷凝液化所述制冷剂，使所述制冷剂成为液体，并将所述制冷剂释放的热量释放到所述高热值能量输出子系统中；第二热泵装置的节流阀用于对从所述冷凝器流出的制冷剂进行减压，使所述制冷剂成为低温低压液体；第二热泵装置的蒸发器具体用于吸收第四换热池中水的热量，蒸发气化从所述节流阀流出的制冷剂，使所述制冷剂成为气体状态。本技术的实施例由于由于利用热泵技术，使温差发电机冷端的介质保持低温状态，温差发电机冷端不必通过管道与自来水或井水相通，以提供持续不断的冷的流动介质，从而使得温差发电机可以应用在不需要外界冷源的场合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温差发电系统，包括：温差发电机、热泵装置、第一换热池、第二换热池；从热源中流出的热的流动介质经第一换热池，流经所述温差发电机的热端；从第二换热池流出的冷的流动介质，流经所述温差发电机的冷端回流到第二换热池；所述热泵装置的冷凝器设置于第一换热池中，向流经第一换热池的流动介质释放热量；所述热泵装置的蒸发器设置于第二换热池中，吸收第二换热池中的流动介质的热量；所述温差发电机的电压输出端向负载输出电能。

【技术特征摘要】
1.一种温差发电系统，包括温差发电机、热泵装置、第一换热池、第二换热池；从热源中流出的热的流动介质经第一换热池，流经所述温差发电机的热端；从第二换热池流出的冷的流动介质，流经所述温差发电机的冷端回流到第二换热池；所述热泵装置的冷凝器设置于第一换热池中，向流经第一换热池的流动介质释放热量；所述热泵装置的蒸发器设置于第二换热池中，吸收第二换热池中的流动介质的热量；所述温差发电机的电压输出端向负载输出电能。2.如权利要求I所述的系统，其特征在于，所述热泵装置还包括压缩机、节流阀、制冷剂循环管道；其中，所述压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器依次通过所述制冷剂循环管道相连，构成封闭的制冷剂的循环通道；所述压缩机用于对所述制冷剂加压，使制冷剂成为高温高压的气体状态后进入所述冷凝器；所述冷凝器具体用冷凝液化所述制冷剂，使所述制冷剂成为液体，并将所述制冷剂释放的热量释放到流经第一换热池的流动介质中；所述节流阀用于对从所述冷凝器流出的制冷剂进行减压，使所述制冷剂成为低温低压液体；所述蒸发器具体用于吸收第二换热池中的流动介质的热量，蒸发气化从所述节流阀流出的制冷剂，使所述制冷剂成为气体状态。3.如权利要求I或2所述的系统，其特征在于，所述温差发电机的电压输出端经稳压电路、整流电路后向负载输出电能。4.如权利要求I或2所述的系统，其特征在于，所述温差发电机包括多个热端，以及个数与热端数量相应的冷端、个数与热端数量相应的温差发电片组；其中，冷、热端间隔排列，并在每对相邻排列的冷端与热端之间夹接有一组温差发电片。5.一种温差发电机，包括至少一个热端，以及与热端数量相应的冷端、与冷、热端总数相应的温差发电片组；其中，冷、热端间隔排列，并在每对相邻排列的冷端与热端之间夹有一组温差发电片。6.—种温差发电系统,包括废余热聚集子系统，用以储存含有废余热的流动介质；第一热泵装置，用以吸收所述废余热聚集子系统中的流动介质的废余热，并在补充能量后产生高热值能量；高热值能量输出子系统，所述高热值能量输出子系统中的流动介质用以吸收第一热泵装置所产生的高热值能量；温差发电机，其热端与所述高热值能量输出子系统输出的流动介质接触吸取热量；第三换热池，用于存储冷的流动介质；所述温差发电机的冷端向第三换热池中的流动介质释放热量；第二热泵装置，用以吸收第三换热池中的流动介质的热量，并在补充能量后向所述废余热聚集子系统输出热量。7.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：苟仲武，
申请(专利权)人：苟仲武，
类型：实用新型
国别省市：