《空调废热回收发电装置》的设计研究过程

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《空调废热回收发电装置》的设计研究过程摘要:空调废热已经有很多相关的技术人员设计出回收用来加热冷水变成热水在利用,空调冷凝水也有人利用他来做其他用途,如何利用空调废热直接来进行发电??炎炎夏天每每从满城都是空调外机走过时都在思考着个问题,如今经过我的研究设计制作,此问题得到较满意的结果----废热可以发电了!本文就艰辛的研究过程简要做以下总结。

第一代产品的研究:
1、思路:对空调的实际工作过程深入拆机了解后得到空调除了有废热外还有废冷,结合大
家经常提到的温差发电,决定基于此设计一结构来给发电片提供环境进行发电,原理图设计如右:(红色方框内)
2、材料设备准备:口径较大的铜管(4公分)403CM3段、同焊条若干、铜管切割钳一把、
旧冷气机一台(735W含压缩机)、温差发电片12片、试气加气装备一套(含冷共质)。

3、制作过程:
①把圆管敲打作成方形管面,作为1个热管面和2个冷管面使用,两边密封并焊出2根小铜管;
②把2跟冷管面通道通过弯曲小铜管焊接成U形连接起来,热管面通道放中间一端接在一冷
管面另一端则焊接到压缩机出口管,热管2边分别与冷面有半厘米弱的间隙;
③用导热胶把发电片冷热面分别贴在冷热管面上,注意间隙调整;
④用U型铝条4根箍住3个气管面并用钻有孔的铝板在上面套住铝条,外用海绵整体包住,这样发电模块基本作好了;
⑤整机充氮试验:充入N2到10 大气压进行是否泄气试验,结果无落气可以开机试验;
⑥放气重新加入工质开始试验,结果听到微弱的碎声,继续试验,接着测量发电片电压均较低有的发电片甚至没有;
⑦结果及分析:试验结果宣告失败,分析及查找原因应该是铜管受高压气受高热膨胀变圆挤破发电片以及温差太小。

第二代产品的研究:
1、思路:原理与第一代同,只是改变结构解决如何不挤破温差片的问题,因而采用与管面
通道紧贴的传热性能好的薄铝板,顶住铜管温差片再贴在铝板上;
2、研究设计过程:
①用2铝板锁住热管面贴上导热胶,把温差片贴到铝板上,温差片冷面通导热胶直接与冷管接触,后用小铜丝分别绑牢;
②跟第一代同加氮气试验是否漏气?
③放气并加入工质(氨气等)进行整机试验发电;
④试验结果:发电电压低,发电片没破但效果不好,
用手触摸觉得电片两边温差不大;基本宣告失败。

⑤原因分析:螺丝锁定铝板热面处会有部分热辐射
到冷面,加上热管面也有部分热直接辐射到冷面大
大减少了温差值,发电量太低了(热冷面分别是46
度和35度)。

第三代产品的研究:
1、思路:
原理与第一代同,针对2代问题改变材料换用坚固的方形铁管作为冷热管面通道,把发电片直接贴上,简单省事简洁方便。

2、设计制作:
①采购方形铁管1M长人民币50元;
②切割成30CM三段并分别接一短铜管作为焊接过度管道(铁难焊铜管),焊接时用铜粉助焊;
②完整后三把串联焊接在一起拟试验是否漏气,连接处可以抛光;
④充气并放入水中试验结果是焊接处全部漏气,说明铜和铁焊接难于密封密闭性极差,本论设计试验有宣告失败。

(注:当时时间紧急没留下图片)
第四代产品的研究:
1、思路:原理与第一代同,只是设想在热冷管面上焊上铜板片作为发电片的热冷接触面,后来有想到不用大铜管直接热冷气通过小管S形焊接到铜版上作为热冷电片面粘结面省掉大量材料和工时。

2、设计在做试验:
①切割30CM*5CM的铜片用小铜管弯成长S形并焊上去,调整两两之间间隔使得发电片刚好可以放入,注意热管面通道双面焊冷管面单面焊;
③同理热管入口焊接压缩机出口处,另一端
接回冷凝器;一循环后的回流管接冷管面
通道,调整间隙正确放入发电片并涂上导
热胶后分别用塑料套绳锁紧通入氮气试验
是否漏气结果安全可以试验;
④试验结果:温差片高温区59度低温区19
度温差大约40度,测得正常工作时发电片
串联的开路总电压7.3V,对外电路供电
时电压4.2V左右;
⑤设计制作好外电路结构,并接到发电片输出端,可以足够供给10盏LED灯正常发光使
用,当不点灯时则把所发的电切换对蓄电池或手机电池充电。

终于经历几代设计制作终于得到了比较满意的发电效果,万幸之至。

2010.12.10。