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《溫差發(fā)電技術及其在節(jié)能領域的應用》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、第24卷,總第136期節(jié)能技術Vol.24,Sum.No.1362006年3月,第2期ENERGYCONSERVATIONTECHNOLOGYMar.2006,No.2溫差發(fā)電技術及其在節(jié)能領域的應用鄭藝華,馬永志(青島大學機電工程學院生物系統(tǒng)熱科學與技術研究所,山東青島266071)摘要:溫差發(fā)電技術是利用熱電轉換材料直接將熱能轉化為電能的發(fā)電技術,具有無運動部件、體積小、重量輕、移動方便和可靠性高等特點,是綠色環(huán)保的發(fā)電方式。隨著能源與環(huán)境問題的日益突出,溫差發(fā)電技術在節(jié)能領域的應用日新月異,它是合理利用太陽能、地熱能、海洋溫差、余熱和廢熱等熱能轉換為電能的有效方式
2、。關鍵詞:溫差發(fā)電技術;節(jié)能;熱電轉換中圖分類號:TM619文獻標識碼:A文章編號:1002-6339(2006)02-0142-05ThermoelectricGenerationTechnologyandApplicationforEnergyConservationZHENGYi-hua,MAYong-zhi(InstituteofBiothermalScience,QingdaoUniversity,Qingdao,266071)Abstract:Thermoelectricgeneration,whichcandirectlyconvertthermalenerg
3、ytoelectricalenergy,hastheadvantagesofnomovingparts,silenceinoperationandhighreliabilityandisagreenandenvironmentally-friendlytechnology.Ithasbeenwidelyacknowledgedthatthermoelectricgenerationisakindofefficientmodeofconvertingterrestrialheat,solarenergy,oceanicenergy,surplusheatandwasteheatint
4、oelectricity.Asanalternativeoption,thermoelectricgenerationtechnologyhashugepotentialandgoodfuture.Keywords:thermoelectricgeneration;energyconservation;wasteheat!2,3?技術主要應用在航天和軍事等尖端領域。近年1引言來,一批高性能熱電轉換材料的出現(xiàn),為溫差發(fā)電技當前,伴隨工業(yè)全球化出現(xiàn)的環(huán)境惡化和能源術在工業(yè)和民用產業(yè)的應用提供了可能。世界一些危機正威脅著人類的穩(wěn)定發(fā)展,需要對綠色能源技發(fā)達國家已先后開展了相關研究,尤其
5、是日本,溫差術的發(fā)展給予更多地關注和支持。這使得溫差發(fā)電發(fā)電技術被作為一種能源和環(huán)境的戰(zhàn)略技術得到了技術越來越引人注目,該技術是一種固態(tài)能量轉換大力支持和發(fā)展,在熱電陶瓷轉換材料方面,處于世!4?方式,能夠直接將熱能轉化為電能。具有無運動部界領先地位。我國對溫差發(fā)電技術的研究才剛剛!5-7?件、體積小、重量輕、移動方便和可靠性高等特點,是起步,在技術和產品自主創(chuàng)新方面仍是空白。!1?綠色環(huán)保的發(fā)電技術。我國的能源十分短缺,能源的利用率較低,節(jié)能自從1821年塞貝克效應被發(fā)現(xiàn)以來,溫差發(fā)電降耗是進行可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的必由之路。目前,各技術的發(fā)展已經(jīng)歷了近兩個世紀。但長期以來,由種工業(yè)余
6、熱、汽車廢熱等仍沒有得到有效利用,迫切!8?于受熱電轉換效率的制約和成本的限制,溫差發(fā)電需要新型能源利用技術以節(jié)約能源和提高效率。溫差發(fā)電技術具有較多優(yōu)點,在低品位熱能利用方收稿日期2005-12-08修訂稿日期2006-03-18面具有獨特的優(yōu)勢和良好的應用前景,應大力發(fā)展作者簡介:鄭藝華(1973~),男,工學博士,講師。#142#該技術,并盡快產業(yè)化。是并聯(lián)的,這就構成了一個通用的熱電轉換器件,其結構如圖2所示。在有溫差存在的條件下它就能將2溫差發(fā)電技術熱能直接轉化為電能,且不需任何運動部件,也無氣2.1塞貝克效應體或液體介質存在,安全可靠,對環(huán)境無任何污染,如圖
7、1所示,A、B兩種不同導體構成的回路,如是十分理想的電源。果兩個結點所處的溫度不同(T1和T2不等),回路中圖3示意了美國Hi-Z技術公司(www.Hi-Z.就會有電動勢存在。這一現(xiàn)象是德國物理學家塞貝com)為車輛余熱轉換研制的一種商用熱電轉換器!9?克發(fā)現(xiàn)的,被稱為塞貝克效應,它是溫差發(fā)電技術件,該公司已研制了不同規(guī)格的產品,形成多個系的理論基礎。列,輸出電功率從2.5W至19W不等。2.3溫差發(fā)電器單個熱電轉換器件的轉換功率很小,需要經(jīng)過串/并聯(lián)組合制成溫差發(fā)