專利名稱：以導(dǎo)熱油為傳熱介質(zhì)的工業(yè)余熱半導(dǎo)體溫差發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以導(dǎo)熱油為傳熱介質(zhì)的工業(yè)余熱半導(dǎo)體溫差發(fā)電機(jī)，它的 換熱器是以導(dǎo)熱油作為傳熱介質(zhì)，安裝在工業(yè)企業(yè)中產(chǎn)生余熱的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，
導(dǎo)熱油通過(guò)熱交換器吸收了余熱后作為熱源進(jìn)入半導(dǎo)體溫差發(fā)電機(jī)中發(fā)電，屬 于工業(yè)余熱回收應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國(guó)是耗能大國(guó)，工業(yè)余熱數(shù)量巨大，不論是固態(tài)、氣態(tài)、液態(tài)均有大量 工業(yè)余熱有待回收，因而對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的這些余熱進(jìn)行回收利用對(duì)于節(jié)能 增效有著非常大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。有些生產(chǎn)工藝中不適合安裝大型的余熱回 收利用設(shè)備，有些攜帶余熱的產(chǎn)物則溫度波動(dòng)較大，而本裝置中的換熱器則可 以根據(jù)生產(chǎn)工藝和余熱的特點(diǎn)以及場(chǎng)地情況靈活設(shè)計(jì)，導(dǎo)熱油兼有蓄熱的作用， 將余熱引出后半導(dǎo)體溫差發(fā)電機(jī)也可以因地制宜靈活布置，克服以往余熱回收 設(shè)備設(shè)計(jì)復(fù)雜、占地大、投資高、余熱溫度波動(dòng)大等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種以導(dǎo)熱油為傳熱介質(zhì)的工業(yè)余熱半導(dǎo)體溫差發(fā)電機(jī)，旨在 利用企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的工業(yè)余熱進(jìn)行發(fā)電，本發(fā)明中的換熱器可根據(jù)工業(yè)余 熱的特點(diǎn)靈活布置，將余熱引出后再加以利用，解決了在某些生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)法 安裝余熱回收利用設(shè)備、余熱溫度波動(dòng)大，使得余熱無(wú)法回收的問(wèn)題。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案以導(dǎo)熱油為傳熱介質(zhì)的工業(yè)余熱半導(dǎo)體溫差發(fā)電 機(jī)，其特征是包括換熱器、輸油泵、儲(chǔ)油罐、溫控器、半導(dǎo)體溫差發(fā)電機(jī)，其,中換熱器安裝在產(chǎn)生工業(yè)余熱的環(huán)節(jié)中，導(dǎo)熱油由輸油泵輸送，流經(jīng)半導(dǎo)體溫 差發(fā)電機(jī)進(jìn)入換熱器中，導(dǎo)熱油吸收了余熱后經(jīng)過(guò)儲(chǔ)油罐再返回半導(dǎo)體溫差發(fā) 電機(jī)中發(fā)電，如此循環(huán)；導(dǎo)熱油的溫度通過(guò)溫控器與輸油泵來(lái)控制，當(dāng)導(dǎo)熱油 的溫度高時(shí)，溫控器向輸油泵發(fā)出指令，輸油泵增大輸送的導(dǎo)熱油流量，流經(jīng) 換熱器的導(dǎo)熱油流量增加，溫度就會(huì)下降，反之亦然，即儲(chǔ)油罐起到了蓄熱以 及平衡導(dǎo)熱油溫度的作用，使半導(dǎo)體溫差發(fā)電機(jī)中的溫差保持恒定；在半導(dǎo)體 溫差發(fā)電機(jī)中，冷卻水管的兩側(cè)安裝半導(dǎo)體溫差發(fā)電芯片，使半導(dǎo)體溫差發(fā)電 芯片的一側(cè)冷端緊貼冷卻水管壁，半導(dǎo)體溫差發(fā)電芯片的另一側(cè)熱端則緊貼導(dǎo) 熱油管道壁，即冷卻水管與半導(dǎo)體溫差發(fā)電芯片、導(dǎo)熱油管道相間排列，使得 半導(dǎo)體溫差發(fā)電芯片的兩端面上的一個(gè)端面被加熱，另一個(gè)端面被冷卻，半導(dǎo) 體溫差發(fā)電芯片兩端面之間產(chǎn)生溫差，由于半導(dǎo)體材料的貝塞爾效應(yīng)，溫差被 轉(zhuǎn)化成電勢(shì)差，將這電勢(shì)差引出，經(jīng)過(guò)常用的轉(zhuǎn)換、整流電路后作為電源使用。 本發(fā)明的有益效果是，應(yīng)用了本發(fā)明之后，換熱器可以根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程 中余熱的形式、特點(diǎn)以及設(shè)備和場(chǎng)地情況等靈活進(jìn)行設(shè)計(jì)，不影響原來(lái)的生產(chǎn) 工藝或者影響很小，導(dǎo)熱油將余熱引出來(lái)后進(jìn)入半導(dǎo)體溫差發(fā)電機(jī)，由半導(dǎo)體 溫差發(fā)電機(jī)將導(dǎo)熱油攜帶的熱能轉(zhuǎn)換成電能。


附圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)組成示意附圖2是半導(dǎo)體溫差發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖中的1是換熱器；2是半導(dǎo)體溫差發(fā)電機(jī)；3是儲(chǔ)油罐，4是溫控器；5 是輸油泵；6是導(dǎo)熱油管道；7是冷卻水管；8是半導(dǎo)體溫差發(fā)電芯片。
具體實(shí)施方式
.對(duì)照附圖1，其結(jié)構(gòu)包括換熱器1、輸油泵5、儲(chǔ)油罐3、溫控器4、半導(dǎo) 體溫差發(fā)電機(jī)2，其中換熱器安裝在產(chǎn)生工業(yè)余熱的環(huán)節(jié)中，輸油泵5將導(dǎo)熱 油經(jīng)半導(dǎo)體溫差發(fā)電機(jī)2送入換熱器1中，導(dǎo)熱油吸收了余熱后經(jīng)過(guò)儲(chǔ)油罐3
再返回半導(dǎo)體溫差發(fā)電機(jī)2中發(fā)電，如此循環(huán)；導(dǎo)熱油的溫度可以通過(guò)溫控器
與輸油泵來(lái)控制，當(dāng)導(dǎo)熱油的溫度高時(shí)，溫控器向輸油泵發(fā)出指令，輸油泵增 大輸送的導(dǎo)熱油流量，流經(jīng)換熱器1的導(dǎo)熱油流量增加，溫度就會(huì)下降，反之
亦然，即儲(chǔ)油罐3起到了蓄熱以及平衡導(dǎo)熱油溫度的作用，使半導(dǎo)體溫差發(fā)電
機(jī)2中的溫差保持恒定；在半導(dǎo)體溫差發(fā)電機(jī)中導(dǎo)熱油管道與半導(dǎo)體溫差發(fā)電
芯片、冷卻水管道相間排列，半導(dǎo)體溫差發(fā)電芯片的熱端緊貼導(dǎo)熱油管道壁面， 冷端緊貼冷卻水管道壁面，半導(dǎo)體溫差發(fā)電芯片的兩端面一端被加熱， 一端被 冷卻，在兩端面之間就產(chǎn)生了一個(gè)較大的溫差，由于半導(dǎo)體材料的貝塞爾效應(yīng)， 溫差被轉(zhuǎn)化成電勢(shì)差，將這個(gè)電勢(shì)差引出，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換、整流電路后即可作為電 源使用。
所述的換熱器1可根據(jù)生產(chǎn)工藝中余熱的特點(diǎn)以及場(chǎng)地情況靈活設(shè)計(jì)。
對(duì)照附圖2，其結(jié)構(gòu)是冷卻水管7的兩側(cè)安裝半導(dǎo)體溫差發(fā)電芯片8，使半 導(dǎo)體溫差發(fā)電芯片的冷端緊貼冷卻水管7兩側(cè)壁面，半導(dǎo)體溫差發(fā)電芯片8另 一側(cè)熱端則緊貼導(dǎo)熱油管道6壁面，冷卻水管7、半導(dǎo)體溫差發(fā)電芯片8與導(dǎo) 熱油管道6相間排列，換熱器輸出的導(dǎo)熱油流過(guò)導(dǎo)熱油管道6，熱量通過(guò)管壁 傳給半導(dǎo)體溫差發(fā)電芯片熱端；冷卻水流過(guò)冷卻水管7，通過(guò)管壁換熱使半導(dǎo) 體溫差發(fā)電芯片冷端溫度降低。
半導(dǎo)體溫差發(fā)電機(jī)，采用換熱器輸出的導(dǎo)熱油作為熱源，采用冷卻水作為 冷源，核心部件為半導(dǎo)體溫差發(fā)電芯片，冷熱源在半導(dǎo)體溫差發(fā)電芯片的冷熱端面之間形成溫度差，由半導(dǎo)體材料的貝塞爾效應(yīng)直接轉(zhuǎn)換成電勢(shì)差；其中冷 卻水由水泵輸送。
所述的半導(dǎo)體溫差發(fā)電芯片是半導(dǎo)體溫差發(fā)電裝置的核心部分，其發(fā)電原 理是基于貝塞爾效應(yīng)，在P (N)型半導(dǎo)體中，高溫端的空穴(電子)濃度比低 溫端大，在這種濃度梯度的驅(qū)動(dòng)下，空穴(電子)由于熱擴(kuò)散作用，會(huì)從高溫 端向低溫端擴(kuò)散，從而形成一種電勢(shì)差。將P型和N型半導(dǎo)體的熱端相連，則 在冷端可得到一個(gè)電壓，這樣一個(gè)PN結(jié)就可以利用高溫?zé)嵩磁c低溫?zé)嵩粗g 的溫差將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?br> 溫度差使得每一對(duì)PN結(jié)中產(chǎn)生電勢(shì)差，將很多對(duì)串聯(lián)起來(lái)，就可得到足 夠高的電壓，成為一個(gè)溫差發(fā)電機(jī)。
所述的儲(chǔ)油罐3，其作用是儲(chǔ)存導(dǎo)熱油，同時(shí)起到蓄熱的作用，當(dāng)工業(yè)余 熱的溫度波動(dòng)時(shí)，溫控器可以控制輸油泵根據(jù)流出儲(chǔ)油罐的導(dǎo)熱油溫度來(lái)改變 導(dǎo)熱油的流量，使導(dǎo)熱油溫度保持穩(wěn)定，從而使得半導(dǎo)體溫差發(fā)電機(jī)2中的溫 度差基本不變，保持發(fā)電功率的穩(wěn)定。
所述的溫控器4為現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1、以導(dǎo)熱油為傳熱介質(zhì)的工業(yè)余熱半導(dǎo)體溫差發(fā)電機(jī)，其特征是包括換熱器、輸油泵、儲(chǔ)油罐、溫控器、半導(dǎo)體溫差發(fā)電機(jī)，其中換熱器安裝在產(chǎn)生工業(yè)余熱的環(huán)節(jié)中，導(dǎo)熱油由輸油泵輸送，經(jīng)半導(dǎo)體溫差發(fā)電機(jī)送入換熱器中，導(dǎo)熱油吸收了余熱后經(jīng)過(guò)儲(chǔ)油罐再返回半導(dǎo)體溫差發(fā)電機(jī)中發(fā)電，如此循環(huán)；導(dǎo)熱油的溫度受溫控器與輸油泵的控制，當(dāng)導(dǎo)熱油的溫度高時(shí)，溫控器向輸油泵發(fā)出指令，輸油泵增大輸送的導(dǎo)熱油流量，流經(jīng)換熱器的導(dǎo)熱油流量增加，溫度就會(huì)下降，反之亦然，即儲(chǔ)油罐起到了蓄熱以及平衡導(dǎo)熱油溫度的作用，使半導(dǎo)體溫差發(fā)電機(jī)中的溫差保持恒定；在半導(dǎo)體溫差發(fā)電機(jī)中，冷卻水管的兩側(cè)安裝半導(dǎo)體溫差發(fā)電芯片，使半導(dǎo)體溫差發(fā)電芯片的一側(cè)冷端緊貼冷卻水管壁，半導(dǎo)體溫差發(fā)電芯片的另一側(cè)熱端則緊貼導(dǎo)熱油管壁道，即冷卻水管與半導(dǎo)體溫差發(fā)電芯片、導(dǎo)熱油管道相間排列，使得在半導(dǎo)體溫差發(fā)電芯片的兩端面上的一個(gè)端面被加熱，另一個(gè)端面被冷卻，半導(dǎo)體溫差發(fā)電芯片兩端面之間產(chǎn)生溫差，利用半導(dǎo)體材料的貝塞爾效應(yīng)進(jìn)行發(fā)電。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種以導(dǎo)熱油為傳熱介質(zhì)的工業(yè)余熱半導(dǎo)體溫差發(fā)電機(jī)，其特征是在企業(yè)產(chǎn)生工業(yè)余熱的生產(chǎn)過(guò)程中安裝換熱器，以導(dǎo)熱油為傳熱介質(zhì)通過(guò)熱交換器將生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的余熱引出，吸收了余熱的導(dǎo)熱油再進(jìn)入半導(dǎo)體溫差發(fā)電機(jī)中利用半導(dǎo)體材料的貝塞爾效應(yīng)進(jìn)行發(fā)電；其中半導(dǎo)體溫差發(fā)電機(jī)的熱源采用導(dǎo)熱油，冷源使用冷卻水。本裝置的優(yōu)點(diǎn)是換熱器結(jié)構(gòu)可根據(jù)工藝過(guò)程中余熱的特點(diǎn)進(jìn)行靈活設(shè)計(jì)，余熱引出方便，作為導(dǎo)熱介質(zhì)的導(dǎo)熱油兼有蓄熱作用，克服了以往余熱利用設(shè)備設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、占地大、投資高以及攜帶余熱的產(chǎn)物溫度波動(dòng)大等缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02N11/00GK101656500SQ200910183368
公開(kāi)日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
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