温差发电片的应用领域
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低温差发电的原理与应用低温差发电是一种利用低温热源和高温环境之间的温差进行能量转换的发电技术。
它的原理基于热电效应,即通过材料的热载流子扩散来产生电流。
在低温热源一侧,热载流子被加热并变得高能量,然后通过材料的热载流子扩散,到达高温环境一侧,释放出能量,同时产生电流。
1.温差利用:低温差发电可以利用各种温差资源,如温泉、大海、地下水等。
在这些低温环境中,通过低温差发电技术,可以将废热转化为电能,提高能源利用效率。
2.环境能源利用:低温差发电技术可以在自然环境中利用环境温差来产生电能。
例如,太阳能光热系统可以利用太阳辐射产生的温差来发电。
3.工业应用:低温差发电技术可以应用于工业生产过程中的废热利用。
例如,石化、电力、冶金等行业产生的大量废热可以通过低温差发电技术转化为电能,降低能源浪费。
4.家用电器:低温差发电技术可以应用于可穿戴设备、移动设备等小型电子产品,为其提供可持续的电力支持。
例如,通过人体的体温差来发电,为可穿戴设备提供动力。
5.生命科学:低温差发电技术在生命科学领域的应用也非常广泛。
例如,可以利用人体和动物体内的温差来产生微小的电量,为生物传感器、植入式医疗设备等提供电力支持。
1.材料的研发:目前低温差发电技术主要依赖于热电材料,因此研发高效的热电材料是发展的重中之重。
科学家们正在研究各种新型热电材料,以提高能量转换效率。
2.系统集成:低温差发电技术需要与其他能源转换装置相结合,形成一个完整的能源系统。
因此,研发高效的系统集成技术,可以提高低温差发电技术的整体性能。
3.应用拓展:低温差发电技术的应用领域还有很大的拓展空间。
科学家们正在研究将低温差发电技术应用于更多领域,如智能建筑、交通运输等,以满足不同领域的能源需求。
温差发电技术及其一些应用来源:能源技术2009-5-121 温差发电的原理温差发电是利用两种连接起来的导电体或者半导体的塞贝克效应(Seebeck Effect),将热能转换成电能的一种技术。
由两种不同类型的半导体构成的回路如图1,当装置的一端处于高温状态另一端置于低温状态下,就会在回路中形成电动势:ε = αs (T1-T2)(1)式中:T1为低温度端温度,K;T2为高温端温度,K;αs为所用热电转换材料的塞贝克系数,V/K。
图1 温差发电原理图(点击图片放大)在应用时多个PN结串联起来,构成一个热电转换模块(见图2),目前已有产品面市。
例如图3为Hi-z公司生产的热电转换模块系列,该模块系列能在-20℃到300℃的温度范围内有效地进行热电转换,输出功率为2.5~19W,负载电压为1.65~3.30V。
图2 热电模块结构示意图(点击图片放大)图3 Hi-z生产的热电转换模块系列(点击图片放大)2 热电材料的研究进展热电转换模块转换的效率很大程度上决定于其组成材料的性能,温差发电的电动势不但取决于材料的塞贝克系数α,而且和高低温端间的温差△T和有关,s从而与材料的导热有关,另外输出电流还与材料的导电率有关,所以常用热电转换材料的优值Z评价材料的热电性能:Z=(αs)2σ/λ (2)式中:αs为塞贝克系数,σ为电导率,λ为热导率。
Z的量纲为K-1,研究分析中优值又常采用优值Z和工作温度T的无量纲ZT 表征。
提高材料的优值是研究开发高效热电转换材料的主要方向,通常有以下几种途径:①选择最佳载流子度;②提高载流子迁移率与晶格热导率的比;③改变晶体取向;④改变颗粒尺度使颗粒间既能导电同时声子散射又比较显著,促使颗粒定向分布;⑤选择最佳的工作温度及材料的禁带宽度。
已有的研究资料表明,在室温下热电转换材料的优值只要能大于3,热电效率就可以达到令人较满意的水平并可以推广应用。
目前热电材料的研究主要集中在以下几个方面。
温差发电技术及其在节能领域的实际运用作者:贾锐来源:《科学与财富》2015年第15期摘要:当前,随着全球变暖问题的加剧,我国作为能源消耗大国有责任也有义务承担起节能环保的重任,以在落实可持续发展战略的基础上,确保国民经济的稳健增长,保护地球的生态环境。
基于我国的特殊国情,我国对电能的需求量大,但是,传统的发电技术下不仅对能源的消耗大,且对环境的破坏程度深入,温差发电技术的诞生与应用便很好的解决了这一问题。
本文首先对温差发电技术进行了综述,其次针对温差发电技术在节能领域的应用展开了探讨,以供参考。
关键词:温差发电技术;节能领域;实际运用前言:面对全球变暖的问题,如何实现经济发展与能源节约、环境保护的协调发展已成为当前摆在世界各国面前的一大难题与挑战。
长期以来,我国在建设社会主义经济的过程中都是以牺牲环境与能源为代价的,粗放型的产业结构致使能源的利用率低、对环境所造成的破坏大,因此如何实现低碳经济模式的构建已成为我国所面临的一大挑战。
社会的生产与人们的正常生活都离不开电能,而为了实现发电技术上的节能环保,温差发电技术成为了当前节能领域的焦点,实现对温差发电技术的运用对于我国实现节能环保来讲意义深远。
1、温差发电技术综述1.1温差发电技术的理论基础——塞贝克效应德国物理学家塞贝克在研究温差发电技术的过程中总结出了如下的结论:当两种不同的导体组建成回路时,这一回路将存在两个节点,如果节点所处的温度不相同,那么这一回路中必然会存在电动势。
这一发现被命名为塞贝克效应,也就是温差发电技术的理论前提。
1.2温差发电器关键构建与相应技术进展现状1.2.1温差发电器的关键构件首先,热电转换器。
这一元件是整个发电器实现正常运转的基本元件,其能实现对热能的直接转化,这一转化元件的转化效率主要是依赖于热电转换器的制造材料,以及相应设计与制造的水准。
这一器件在实现热能向电能转化的过程中不要其他任何辅助运动器件,只要有温差存在,其便能够实现相应的转化,与此同时,这一转化过程并不产生任何其他气液体,进而在确保转换程序安全性的基础上,能够实现对环境的保护与能源的有效节约,完全符合节能领域的要求与目标。
温差发电原理温差发电被广泛应用于可再生能源领域。
它利用温度差异产生的热量转化为电能,成为一种可持续的能源转换方式。
本文将探讨温差发电的原理及其应用。
一、温差发电原理基于热电效应,该效应是指当两个不同温度的导体连接在一起时,会产生一个由温度差异驱动的电势差。
这个现象被称为“塞贝克效应”。
塞贝克效应的原理可以通过简单的示意图来描述。
设想有两个导体条,一个温度较高,一个温度较低。
当两个导体接触时,高温导体的热能会通过传导转移到低温导体中。
由于两个导体具有不同的电导率,高温导体中的电子会受到更多的激发而移动得更频繁。
这导致高温导体上部分电子转移到低温导体上,而低温导体上的电子则更少。
这种电子的转移导致了两个导体之间产生电势差,从而产生了电流。
利用塞贝克效应,可以设计出温差发电装置。
一般来说,这种装置由两个热电材料组成,它们具有不同的导电特性。
这两个材料通常被称为“热端”和“冷端”。
在温差发电装置中,热端与热源接触,而冷端与冷源接触。
当热端与热源接触时,热能通过传导、对流或辐射的方式从热源传递到热端。
热端材料中的电子因受到更多的激发而运动更频繁,从而产生了电子流。
这个过程使得电子从热端流向冷端,从而产生了电势差和电流。
二、温差发电应用1. 垂直温差发电垂直温差发电是一种利用地球自然温度差异产生电能的技术。
地球内部的温度较高,而地表温度较低,温差发电可以利用这一差异。
该技术可以应用于地下热能利用、地热发电等领域。
2. 太阳能温差发电太阳能温差发电是利用阳光辐射热量和环境温度之间的差异来产生电能。
该技术可以应用于太阳能热发电、太阳能热水器等领域。
3. 工业余热利用在工业生产过程中,会产生大量的余热。
利用温差发电技术,可以将这些余热转化为电能,实现能源的回收和利用。
4. 电子设备散热利用电子设备在工作过程中会产生热量,通过温差发电技术,可以将这些热量转化为电能,为电子设备提供一部分电力需求。
5. 生物质发电温差发电技术可以应用于生物质发电过程中的余热利用,实现能源的高效利用。
2024年温差发电市场前景分析引言温差发电(也称热差发电、热量差动力发电)是一种利用地球自然温差产生电能的新型清洁能源技术。
它通过利用热源温度差异实现能量转换,具有潜力巨大的发展前景。
本文将对温差发电市场的前景进行分析。
温差发电技术概述温差发电技术主要包括热电堆、热机、热泵等。
其中,热电堆是最常用的温差发电技术,在温差发电市场占据主导地位。
热电堆主要是利用热电材料的热电效应实现能量转换,其高效、可靠、环保的特点使其成为温差发电市场的关键技术。
温差发电市场现状分析1.市场规模扩大:随着环保意识的增强以及政府对清洁能源的大力支持,温差发电市场规模逐年扩大。
根据市场研究报告,预计未来几年国内外温差发电市场年复合增长率将达到10%以上。
2.技术创新推动市场发展:温差发电技术在高温与废热能转换效率的提升以及新材料的研发上取得了显著进展,这将促进温差发电市场的进一步发展。
3.政策支持力度增加:各国政府纷纷制定了清洁能源政策和目标,加大对温差发电技术的支持力度,提供了良好的政策环境和市场机会。
2024年温差发电市场前景分析1.温差发电在清洁能源行业中的地位逐渐突出:温差发电作为一种高效清洁能源技术,具有独特的优势,在能源转型的背景下,其地位将逐渐得到认可并得到更广泛的应用。
2.市场应用领域不断拓展:目前,温差发电主要应用于工业废热利用、建筑节能等领域。
未来,随着技术的进一步成熟和商业化推广,温差发电有望拓展到更多领域,如家庭供暖、交通运输等。
3.投资前景广阔:温差发电作为一种新兴的清洁能源技术,投资前景广阔。
在未来几年中,预计将有更多投资者和企业加入到温差发电产业中,推动其进一步发展。
挑战与对策在温差发电市场的发展过程中,仍然存在一些挑战。
主要包括技术成本高、效率有限、设备维护等方面。
为了克服这些挑战,应大力推进技术创新,降低成本,提高效率,并加强与相关行业的合作,共同推动温差发电市场的健康发展。
结论温差发电作为一种高效、清洁的能源技术,具有巨大的市场潜力。
温差发电半导体
摘要:
1.温差发电半导体的概念和原理
2.温差发电半导体的应用领域
3.我国在温差发电半导体技术方面的研究进展
4.我国在温差发电半导体产业方面的挑战与机遇
5.结论与展望
正文:
温差发电半导体是一种能够将温差转换为电能的材料,其原理基于热电效应。
当两种不同材料的接触处存在温差时,会产生一个电势差,从而产生电流。
温差发电半导体材料主要包括碲化铋、碲化镉等。
温差发电半导体在多个领域具有广泛的应用前景。
首先,它可以用于制作热电发电机,将环境中的温差转换为电能,为小型电子设备、传感器等供电。
其次,温差发电半导体还可应用于汽车尾气废热回收系统、工业余热回收等领域,有助于提高能源利用效率。
此外,航空航天、医疗设备、通信基站等也对温差发电半导体有较高的需求。
我国在温差发电半导体技术方面取得了一定的研究成果。
我国科研团队已经成功研发了高性能碲化铋基温差发电半导体材料,并已申请了多项专利。
此外,我国还积极开展温差发电半导体器件的研究,以提高器件的性能和稳定性。
然而,我国在温差发电半导体产业方面仍面临一些挑战。
首先,高质量温
差发电半导体材料的制备技术和设备主要掌握在国外企业手中,对我国的技术引进和产业发展造成一定的制约。
其次,我国在温差发电半导体器件的设计、制造和应用方面尚处于初级阶段,需要进一步加强研发投入和人才培养。
总之,温差发电半导体技术具有广泛的应用前景和巨大的市场潜力。
温差发电原理
温差发电是一种利用温度差异产生电能的技术。
其原理基于热电效应,即当两个不同温度的导体连接在一起时,热量将从高温导体流向低温导体,同时电子也会从低温导体流向高温导体,从而产生电流。
这个过程是由热电偶完成的。
热电偶是由两种不同的金属线分别构成的,它们被连接起来形成一个闭合回路。
当一个金属线连接到热源(高温区)上,另一个金属线连接到冷源(低温区)上,两个金属线之间就会产生温度差异。
这导致了两个金属线之间的电子流动,使得电流在回路中产生。
这种温差发电技术常被应用于地热、太阳能和废热回收等领域。
对于地热发电,地底下的热能会使地热液加热并形成高温区,而地表的温度相对较低形成低温区。
通过将热电偶放置在这两个区域,就可以利用温度差异产生电能。
太阳能温差发电则利用日光照射在太阳能发电面板的两侧,形成高温和低温区。
通过热电偶的连接,将温度差异转化为电能。
此外,废热回收也是温差发电的重要应用领域。
在许多工业过程中,大量的热能会以废热的形式散失掉。
利用温差发电技术,可以将废热转化为电能,提高能源利用效率。
总之,温差发电利用热电效应,通过热电偶将温度差异转化为电能。
这种技术具有广泛的应用前景,可以有效利用各种温度来源产生清洁能源。
温差发电片使用方法
温差发电片是一种新型的可再生能源利用方式,它能有效地利用温度差产生的能量,转化为可以供电的电能。
它具有简单结构、成本低廉、易于安装、环境友好、安全可靠等特点,可以根据需要改变电力的大小,并且非常适合用于那些使用温度差的地方,如冷藏室、暖气室、蒸汽管、实验室等。
温差发电片的使用方法也十分简单,主要分为4个步骤:
第1步:安装温差发电片。
在安装温差发电片之前,首先要检查现场环境是否符合要求,特别是温度差是否能够满足发电要求,并确定发电片所要安装的位置及外观结构。
检查一切完毕后,首先行要将温差发电片固定在一个平稳的位置,并固定牢固,以防损坏。
第2步:连接电源。
将温差发电片连接到电源,将温差发电片供电线插入温度控制器,以便温度控制器依据温度差调节发电量。
第3步:安装调节器。
将温度控制器安装在发电片上,以便控制其温度状态。
并将温度控制器与电源连接,以调节温度差的大小,从而调节发电片的发电量。
第4步:校准温度差。
安装完毕之后,需要进行温度差的校准,以确保发电量的准确性。
在进行温度差的校准之前,先要将温度控制器的入口温度和出口温度调整到正确的范围。
完成校准之后,可以开始使用温差发电片。
以上是温差发电片使用方法,潜在的发电能源具有很大的潜力,只要正确安装、校准,就可以有效地利用温度差来取得电能,使社会
节约能源,为人类优质服务。
温差发电片使用方法
温差发电片是一种新型的发电技术,可以利用温度差发电,原理是利用特定的材料,当热水及冷水同时流入同一材料中时,该材料就会产生一种自发电流,从而可以获得可再生能源。
已经有多个公司正在开发商用温差发电片,以及各种温差发电回收系统,可以用于家庭、工业和农业等领域。
使用温差发电片的方法比较简单:首先,需要准备一块温差发电片;其次,需要准备一个专门的温差发电回收系统,将温差发电片安装在该系统上;最后,需要将热水及冷水通过管道流入温差发电片,让其产生电能。
使用温差发电片的优势是:首先,温差发电片可以大大减少传统发电技术对环境的污染;其次,相比于火电及核电等传统发电技术,温差发电片不会受到气候变化的影响,可以提供更可靠的电能;最后,温差发电片具有极高的发电效率,可以节省成本,并且比传统的发电技术更安全可靠。
但是,温差发电片也有一定的局限性:由于温差发电片发电效率较低,因此在使用温差发电片时,需要安装更多的发电机,以便获得更多的电能;另外,由于温差发电片发电效率较低,电能产量也较低,因此在测试时需要经常检查,以保证电能产量。
总而言之,温差发电片是一种新型的发电技术,它有许多优势,可以减少污染,节省成本,且更加安全可靠。
但它也有一定的局限性,发电效率较低,电能产量较低,因此需要更多的发电机和及时的检查,
以确保其发电效果。
此外,温差发电片的安装和使用十分简单,因此非常适合家庭、工业和农业等领域的应用。
温差发电片让烹饪炉发电温差发电片原理及应用温差半导体发电是一种新型的发电方式,即利用塞贝克效应将热能直接转换为电能:将P型和N型结合的半导体元件组成的器件的一侧维持在低温,另一侧维持在高温,这样器件高温侧就会向低温侧传导热能并产生热流。
即热能从高温侧流入器件内,通过器件将热能从低温侧排出时,流入器件的一部分热能不放热,并在器件内变成电能,输出直流电压和电流。
通过连接多个这样的器件便可获得较大的电压。
该器件即为目前应用日益广泛的温差发电片。
由半导体温差发电片制造的半导体发电机有着无噪音、寿命长、性能稳定等特点。
随着现代社会保护环境、节约能源的呼声越来越高、人们更多地在考虑如何有效地将太阳热、海洋热、地热、工业废热、燃烧垃圾的发热等地球上各种热源产生的热能转化为电能。
因此半导体温差发电技术必将得到更广泛的应用。
便携式小型电源利用煤、油、天然气、木材等燃烧热以及取暖炉、烹饪炉等余热作为热源的温差发电装置可以作为便携式小型电源,为野外作业、游牧民族提供电源。
其优点是可以利用来源广泛的热源发电,减少蓄电池携带量。
此外,这种技术还可以用于制造旅行用便携式应急电源。
国外已有可随身携带的小型温差发电器,利用燃烧热、宾馆取暖片等热源发电,用于为便携式电子设备(手机、笔记本电脑等)充电。
图4是安装在普通炉灶底部的温差发电装置,利用炉膛底部废热发电,已在欧洲应用。
主要为外出郊游、旅游者提供辅助电力高温工业窑炉余热发电。
主要利用钢铁、有色金属、玻璃、水泥、陶瓷等耗能工业窑炉以及发电厂等锅炉排放的150~250°C低品位余热发电。
这部分低温余热难以采用常规技术发电,热电材料温差发电技术可以填补这方面的技术空白。
图2是浙江大学赵新兵等人提出的利用高温炉烟道余热发电的内冷式温差发电系统原理图及模拟器件原型。
它利用烟道余热和循环水冷片之间的温差(约100~150°C)发电,可模块化生产,现场组装。
汽车发动机余热发电。
温差发电片、温差发电机、半导体温差发电技术专利资料1、半导体温差发电装置的研制温差发电是一种绿色环保的能源技术。
这种全固态能量转换方式无噪音、无磨损、无污染物排放、体积小、重量轻、携带方便、使用寿命长、无需人工维护。
基于上述优点,该项技术在国外已广泛应用于航天和军事等领域。
我国的温差电研究在致冷方面的应用比较成熟,而在发电方面的进展相对缓慢。
本文基于塞贝克效应设计了一种在实验室中实现的低温差的发电实验,对比实验中不同温差、不同冷却情况的输出电能,给出单个发电模块和两个发电模块串联的输出电压与温差对应关系,简化计算了功率输出状况,指出单个发电组件的模 (50)2、半导体温差发电模块热分析与优化设计对半导体温差发电模块的实际传热模型进行了分析,得到了模型中的内、外热阻分布情况,特别对接触热阻对模块的影响进行了分析。
对模块稳态和非稳态温差发电过程进行了热分析,得出了稳态发电过程中电偶臂内的温度分布和非稳态发电过程中电偶臂内的温度和温差电流随时间的变化,并分析了内部和外部因素对非稳态发电过程的影响,比如接触因素、热源、热沉换热系数、环境温度、电偶臂长和截面积等。
还对半导体温差发电模块进行 (58)3、集热式太阳能温差发电装置的研究温差发电技术是一种将热能直接转换为电能的环保能源技术,在发电过程中无噪音、无污染物排放、体积小、重量轻等优点。
随着热电材料的迅速发展以及性能的提高,已经开始从军事航天领域向民用和工业应用方面普及。
本课题中,采用ANSYS软件,研究温差发电元件的性能,并仿真优化在中温区(200-400℃)有较高热电转换效率的分段温差电元件。
在此基础上,利用太阳能热作为温差发电的热源,研制一套集热式太阳能温差发电装置,主要包括 (48)4、LNG冷能利用与低温半导体温差发电研究设计并建立了一套利用LNG低温冷能温差发电并联合电解水制氢的实验装置。
该装置中,LNG-水换热器是最关键的器件。
经过多次实验和改进后,LNG-水换热器采用了以多孔铝扁管为LNG换热器,在铝扁管两面粘贴半导体温差发电片,再用薄铝箔胶带将LNG换热器及半导体温差发电片密封,在侧上方布置水喷淋头的形式。
工作时,铝扁管内通入LNG,水喷淋到铝箔面,水的热量穿过铝箔并通过温差发电片,传给夹层内部的LNG,使LNG 受热气化,在半导体温差发电片两侧有温差,产生直流电。
该形式的换热器,具有LNG侧流道耐压高、传热性能好、表面扁平易于粘贴、接触 (118)5、半导体温差发电器应用的研究研制了应用于不同场合及环境下的热水照明系统、基于火焰的半导体温差发电系统及基于太阳能的半导体温差发电系统。
在热水温差电照明系统中,利用热水壶里的热水作为热源,以高效率、高亮度的LED作为照明器,可作为家庭应急照明用;基于火焰的半导体温差系统,则是以野外篝火等作为热源,以水(最高温度不超过其沸腾温度100℃)作为冷端,方便人们野外活动用电需求。
基于太阳能的半导体温差发电系统是用半导体温差发电模块对太 (50)6、低品位热源半导体小温差发电器性能研究测定了目前室温附近最常用的Bi2Te3基半导体材料从0℃附近到200℃附近材料特性参数的数值,得到了随温度变化的拟合关系式,这对于进一步的理论研究是一种有益的探索。
依照温差发电的基本原理设计并搭建了小温差下利用低品位热源发电的实验平台。
在该实验平台上,本文完成了多工况下不同温差的发电器性能研究,得到了可靠的实验数据,并总结出了一系列温差发电器的运行规律。
为了验证这些由实验得到的发电规律,本文从非平衡态热力学理论出发,对实验所采用的发电模块(商用温差制冷模块TEC1-12703),以MATLab为平台,自行编程进行了数值模拟 (124)7、半导体制冷及温差发电器件的计算机辅助设计半导体制冷及温差发电系统的设计是一个非常复杂的过程,传统的设计中要处理众多的数据,计算量大,而且有些数据需要反复循环计算才能得到最佳结果.采用计算机辅助优化设计,具有计算准确,迅速的特点,并且可以将众多数据存入数据库中,能根据设计要求自动地进行检索、计算以达到最优化设计目标.本课题在分析和比较了当前热电器件的设计方法和经验公式的基础上研究了系统与环境,系统各部分之间的热流,把系统和环境作为一个整体,从而对系统的性能特性作出优化,建立了半导体制冷和温差发电器件优化设计的数学模型.本软件使用 (61)8、低温差下半导体温差发电器设计与性能研究针对热电材料优值系数达到一定值后会随温度下降的现象,提出了半导体极性弱化的假设,得到了有关温差电势更一般的计算式。
2.建立了稳定情况下半导体元件的一维传热模型,结果表明在温度梯度和输出电流较小的情况下,n型元件和p型元件内部温度场都近似呈线性分布。
3.在外部换热条件方面,通过模拟得出高温侧的换热条件比低温侧对发电器的影响更重要这一结论。
4.在内部结构优化方面,指出了Gao和D.M.Rowe等计算模型中的不足之处,得到了能更精确地计算发电器输出功率和发电效率的公式。
在有关的研究中,工作内容主要包括:1.设计并搭建了 (72)9、不可逆半导体制冷器和温差发电器性能特性的优化分析将从非平衡热力学理论出发,分别讨论半导体制冷器和温差发电器的性能优化问题。
第一章简要介绍半导体热电器件的发展状况、研究现状以及应用前景。
第二章详细阐述了半导体热电器件的有关工作原理。
分析了半导体热电器的优值系数与赛贝克效应,帕尔帖(Peltier)效应和汤姆逊(Thomson)效应之间的关系。
第三章研究不可逆半导体制冷系统的优化性能,分析热电器件的内部和外部不可逆性对制冷系统性能的影响,引入无量纲参数和变量导出制冷系数和输入功率的表式。
在给定的制冷负载和系统的总传热面积下计算系统的最大制冷系数,从而 (42)10、低温差下半导体温差发电模块性能分析与研究对半导体温差发电器的工作过程进行了火用分析,提出了用火用效率作为低温差下半导体温差发器工作性能的评价参数。
并对半导体温差发电模块的工作性能进行了分析,主要考虑了电偶臂的几何尺寸、接触效应和汤姆逊效应对其工作性能的影响。
由于接触效应的影响,温差发电器的工作效率将随温差电偶臂长度的减小而降低,而且接触效应影响越显著,工作效率降低的就越迅速。
汤姆逊效应对输出功率有所影响,但并不影响取得最大输出功率时,负载电阻的匹配条件,降低冷端温度有利于减小汤姆逊效应对最大输出功率的影响。
在单级温差发电模块的基础上 (60)11、基于汽车尾气废热温差发电的42V动力系统建模与仿真随着汽车车载电器和电子控制技术用电需求的(略)2V电气系统是国际社会公认的解决汽车用电供需矛盾的下一代电气系统方案.在42V汽车电源的基础上,开发起动机/发电机一体化(ISG)的弱混合动力系统已成为混合动力汽车(略)ISG型HEV的优势在于可以现有内燃机汽车为基础改造,开发成本低;ISG能使发动机快速起停的功能能避免发动机经常性的处于怠速工况,即使发动机停机时也能由电机单独驱动空调等电(略)在加速或爬坡等负荷较重的工况时电机能提供辅助动力;汽车减速或制动时利用电机的再生制动回收制动能量.在保持汽车动力性基本不变的前提下,这些独特 (72)12、基于汽车尾气温差发电和太阳能发电的新型车载电源系统在详细研究半导体热电模块的特性及光伏电池的伏安特性之后,基于温差发电和太阳能发电的基本原理,分析温差发电系统、太阳能发电系统及交流发电机系统的输出特性,构建新型车载电源系统并提出其性能要求。
然后,在MATLAB/Simulink环境下建立各子系统的仿真模型的基础上,对Advisor2002进行简单的二次开发,将新型车载电源系统模型嵌入Advisor2002中传统汽车模块,建立基于整车的新型电源仿真模型。
通过在不同电气负载及行驶工况下的整车仿真,考察新型车载电源系统的各部分工作状态,分析系统的能量流以及相对于传统汽车的油耗情况。
行文中的难点也是重点是:基于Fluent软件采取流固耦合的仿真方法,对废气通道箱体表面进行热力学分析,推导出半导体热电模块的热 (78)13、基于汽车尾气余热回收的温差发电研究基于汽车尾气余热回收的温差发电研究主要研究内容是如何提高温差电模块热电转换效率和集热器集热效率以提高尾气总的回收利用率。
本人主要做了以下三个方面的工作在温差电模块性能参数一定的条件下采用热分析软件中的热电耦合模块对分段和级联两种结构进行模拟仿真。
通过对分段温差电单偶模型的分段元件长度比、截面比及负载电阻分别进行优化后得到在冷端温度为热端温度为时的转换效率分别为对分段级联温差电单偶模型进行相应优化后得到在低温、高温的条件下转换效率为。
在模块性能一定的情况下增大温差是提高热电转换效率的一种有效方法即降 (55)14、铝电解槽侧壁散热温差发电装置设计与仿真优化设计了面向铝电解槽侧壁散热利用的温差发电装置,通过回收部分低品位散热以达到节能降耗的目的。
该装置具有结构简单、体积小、重量轻、运行寿命长、可靠性高、无噪声、无机械运动部件、无污染等优点,并且对热源温度要求低,因此,特别适合工业低品位热源的回收利用,具有广阔的实际应用前景。
本文主要开展并完成了以下工作:(1)建立了考虑陶瓷片、导流片接触热阻与接触电阻时,温差发电器输出功率、转换效率与发电器两端温差的关系式,计算了此时半导体电偶臂两端的温差值。
通过分析这些参数之间的关系,为优化发电器输出功率和效率奠定了基础。
(2)计算了输出功率达到最大值时的匹配负载值,此时匹配负载不等于内阻,而是略大于内阻。
这是由于负载电阻增大使回路中电流减小 (70)15、汽车排气废热温差发电系统与发动机消声器一体化设计研究针对发动机尾气热量高的特点,通过温差发电转换装置将尾气余热转换化为电能,供车载用电设备使用或作为基于热电的42V汽车弱混合动力系统的能量来源,实现尾气热量的重复利用,提高车辆的燃油经济性.本文介绍了课题组搭建的温差发电实验台架的构成,探(略)发电系统效率的因素并提出针对性的改进方法;针对温差发电器废热箱体(略)尾气热量利用率的影响,设计了多种废热箱体内部结构,并进行实验验证和计算机仿真:用温度传感器和GUIDETP8S红外热像仪分别测量标定点温度并拍摄箱体表面的温度分布情况;用CFD软件Fluent对不同内部结构的箱体进行仿真研究,最后确定废热箱体的内部结构.在温差发电实验台架进行尾气回收实验的过种中,有两个值得关注的问题:一是废热箱体外 (51)16、小型热电制冷器及温差发电初步研究在分析温差热电技术的现实应用瓶颈的基础上,就温差发电和温差热电制冷两个方面进行了研究。
首先,通过理论推导给出了温差发电器件的性能参数及其计算公式,并建立热电转换火用效率的分析方法,进一步完善了对温差发电器件的性能评价。