本發(fā)明是一種便攜式廢熱溫差發(fā)電裝置,屬于廢熱溫差發(fā)電裝置的創(chuàng)新技術(shù)。
背景技術(shù):目前,中國(guó)城市化以及經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,伴隨著很多廢熱的產(chǎn)生和排放如:電廠、冶金、化工等行業(yè)都產(chǎn)生大量的廢熱。節(jié)能與環(huán)保是二十一世紀(jì)人類面臨的嚴(yán)峻問(wèn)題,也是我國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向。近年來(lái),黨中央提出了節(jié)能減排、創(chuàng)建節(jié)約型社會(huì)的目標(biāo),以及綠色環(huán)保的概念,世界各國(guó)為尋求能源安全和人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展,將戰(zhàn)略目光轉(zhuǎn)向可再生能源的開(kāi)發(fā)。如何實(shí)現(xiàn)對(duì)廢熱的有效利用,達(dá)到節(jié)能減排、提高能源利用率,已成為我國(guó)乃至全球的能源目標(biāo)和發(fā)展方向。然而,我國(guó)吸收式換熱機(jī)組和廢熱回收專用熱泵機(jī)組等廢熱利用技術(shù)還處于研發(fā)和小試階段,并且因?yàn)闄C(jī)組的機(jī)械部件復(fù)雜、效率低、投資成本高等特點(diǎn)的限制;影響到廢熱利用的推廣。半導(dǎo)體溫差發(fā)電技術(shù)處于由剛剛導(dǎo)入的階段;但隨著技術(shù)的提高,促進(jìn)了產(chǎn)品價(jià)格的下降;但目前大部分產(chǎn)品只應(yīng)用于軍用電池、遠(yuǎn)程空間探測(cè)器、遠(yuǎn)距離通訊與導(dǎo)航、微電子等特殊應(yīng)用領(lǐng)域。溫差發(fā)電技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)和民用產(chǎn)業(yè)相當(dāng)缺乏。半導(dǎo)體熱電轉(zhuǎn)換材料將熱能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電效率低、承受壓力低等問(wèn)題是溫差發(fā)電技術(shù)進(jìn)一步推廣的重要瓶頸。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明目的在于考慮上述問(wèn)題而提供一種在發(fā)電過(guò)程中無(wú)噪音,體積小,重量輕,移動(dòng)方便,后期基本不需要維護(hù)費(fèi)用,而且可以利用低品位的廢熱發(fā)電的便攜式廢熱溫差發(fā)電裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是:本發(fā)明的便攜式廢熱溫差發(fā)電裝置,包括外殼和溫差發(fā)電系統(tǒng),其中外殼包括有殼體底板、殼體;其中殼體置于殼體底板上,且殼體通過(guò)連接件和殼體底板固定在一起,溫差發(fā)電系統(tǒng)包括有絕熱底板、冷卻散熱器、溫差發(fā)電芯片、蓄能換熱器,其中冷卻散熱器和蓄能換熱器置于絕熱底板上,溫差發(fā)電芯片嵌于蓄能換熱器所設(shè)的凸臺(tái)上,且通過(guò)壓緊組件將冷卻散熱器、蓄能換熱器、溫差發(fā)電芯片、絕熱底板固定在一起,冷卻散熱器和蓄能換熱器上設(shè)有密封蓋,蓄能換熱器內(nèi)裝有作為溫差發(fā)電芯片的熱量來(lái)源的蓄熱工質(zhì),蓄能換熱器通過(guò)凸臺(tái)把熱量傳遞到溫差發(fā)電芯片的熱端,冷卻散熱器裝設(shè)在溫差發(fā)電芯片的冷端。上述壓緊組件包括有第一壓緊件及第二壓緊件,第一壓緊件的一端穿過(guò)冷卻散熱器嵌入絕熱底板上所設(shè)的安裝孔中,第一壓緊件的另一端與第二壓緊件的一端連接,第二壓緊件的另一端穿過(guò)蓄能換熱器嵌入絕熱底板所設(shè)的安裝孔中。上述溫差發(fā)電芯片與蓄能換熱器上所設(shè)的凸臺(tái)之間通過(guò)導(dǎo)熱硅脂緊密結(jié)合和固定;上述卻散熱器上設(shè)有凸臺(tái),溫差發(fā)電芯片與冷卻散熱器上所設(shè)的凸臺(tái)之間通過(guò)導(dǎo)熱硅脂緊密結(jié)合和固定。本發(fā)明的便攜式廢熱溫差發(fā)電裝置中的蓄能換熱器通過(guò)儲(chǔ)蓄不同蓄能的工質(zhì),同時(shí)把工質(zhì)中的熱量通過(guò)凸臺(tái)傳遞給溫差發(fā)電芯片的熱端。另外,為了降低傳遞過(guò)程中能量的損失,均采用在蓄能換熱器凸臺(tái)與溫差發(fā)電芯片及冷卻換熱器凸臺(tái)和溫差發(fā)電芯片的接觸端面上涂抹高導(dǎo)熱硅脂。本發(fā)明在冷卻換熱器中添加冷媒,有利于降低溫差發(fā)電芯片的冷端溫度;直接提高溫差發(fā)電芯片的兩端的溫差,間接提高輸出功率,提高發(fā)電系統(tǒng)的性能。本發(fā)明蓄能換熱器用材料導(dǎo)熱系數(shù)低的材料做成,外加隔熱層;既防止了熱量的損失,又延長(zhǎng)了發(fā)電裝置的使用壽命。此外,本發(fā)明通過(guò)采用壓緊組件,實(shí)現(xiàn)了各部件的固定,簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu),方便裝卸。本發(fā)明的控制電路通過(guò)殼體所設(shè)的端口輸出5~12V的可調(diào)電壓,可以為手機(jī),電子詞典等各種小型電子設(shè)備充電,增強(qiáng)了該便攜式廢熱溫差發(fā)電裝置的實(shí)用性和廣泛性。本發(fā)明在發(fā)電的過(guò)程中無(wú)噪音,體積小,重量輕,移動(dòng)方便,后期基本不需要維護(hù)費(fèi)用,而且可以利用低品位的廢熱發(fā)電,本發(fā)明可利用各種廢熱在半導(dǎo)體發(fā)電片形成溫差從而進(jìn)行發(fā)電,可廣泛應(yīng)用于電力設(shè)施不易到達(dá)的地區(qū),能在野外或缺電地區(qū)為人們提供照明和手機(jī)等低壓電子產(chǎn)品的充電,本發(fā)明是一種設(shè)計(jì)精巧,性能優(yōu)良,方便實(shí)用,能變廢熱為電能的便攜式廢熱溫差發(fā)電裝置,是一種綠色環(huán)保的發(fā)電裝置。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明的溫差發(fā)電模塊的裝配圖。圖2是本發(fā)明的溫差發(fā)電模塊絕熱底板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的冷卻換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明的溫差發(fā)電芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明的溫差發(fā)電系統(tǒng)壓緊組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明的蓄能換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明的溫差發(fā)電裝置殼體底板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是本發(fā)明的溫差發(fā)電裝置殼體的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是本發(fā)明的緊固螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖。圖10是本發(fā)明的密封蓋圖的結(jié)構(gòu)示意圖。圖11是本發(fā)明的溫差發(fā)電裝置的裝配圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例:本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1、2、3、4所示,本發(fā)明的便攜式廢熱溫差發(fā)電裝置,包括外殼和溫差發(fā)電系統(tǒng),其中外殼包括有殼體底板107、殼體801;其中殼體801置于殼體底板107上,且殼體801通過(guò)連接件108和殼體底板107固定在一起,溫差發(fā)電系統(tǒng)包括有絕熱底板101、冷卻散熱器102、溫差發(fā)電芯片103、蓄能換熱器106,其中冷卻散熱器102和蓄能換熱器106置于絕熱底板101上,溫差發(fā)電芯片103嵌于蓄能換熱器106所設(shè)的凸臺(tái)603上,且通過(guò)壓緊組件將冷卻散熱器102、蓄能換熱器106、溫差發(fā)電芯片103、絕熱底板101固定在一起,冷卻散熱器102和蓄能換熱器106上設(shè)有密封蓋901,蓄能換熱器106內(nèi)裝有作為溫差發(fā)電芯片103的熱量來(lái)源的蓄熱工質(zhì),蓄能換熱器106通過(guò)凸臺(tái)603把熱量傳遞到溫差發(fā)電芯片103的熱端,冷卻散熱器102裝設(shè)在溫差發(fā)電芯片103的冷端。本實(shí)施例中,上述冷卻散熱器102內(nèi)裝有能散發(fā)從吸收溫差發(fā)電芯片103熱端傳遞過(guò)來(lái)的熱量的冷媒。溫差發(fā)電芯片103的輸出與便攜式廢熱溫差發(fā)電裝置的控制電路連接。本實(shí)施例中,上述連接件108為螺釘,殼體801通過(guò)螺釘和殼體底板107固定在一起。本實(shí)施例中,上述密封蓋901上設(shè)有螺紋,冷卻散熱器102和蓄能換熱器106上分別設(shè)有便于放置冷媒及放置蓄熱工質(zhì)的開(kāi)孔,密封蓋901通過(guò)螺紋擰固在冷卻散熱器102和蓄能換熱器106所設(shè)的開(kāi)孔上。上述壓緊組件包括有第一壓緊件104及第二壓緊件105,第一壓緊件104的一端穿過(guò)冷卻散熱器102嵌入絕熱底板101上所設(shè)的安裝孔中,第一壓緊件104的另一端與第二壓緊件105的一端連接,第二壓緊件105的另一端穿過(guò)蓄能換熱器106嵌入絕熱底板101所設(shè)的安裝孔中。本實(shí)施例中,上述第一壓緊件104在與第二壓緊件105的連接端設(shè)有壓槽,第二壓緊件105上相應(yīng)設(shè)有壓頭,第二壓緊件105所設(shè)的壓頭壓緊在第一壓緊件104所設(shè)的壓槽上實(shí)現(xiàn)彼此連接,反之亦然。為了便于安裝,上述溫差發(fā)電芯片103鑲嵌在蓄能換熱器106所設(shè)凸臺(tái)603的溝槽上。本實(shí)施例中,上述溫差發(fā)電芯片103與蓄能換熱器106上所設(shè)的凸臺(tái)603之間通過(guò)導(dǎo)熱硅脂緊密結(jié)合和固定;上述卻散熱器102上設(shè)有凸臺(tái)301,溫差發(fā)電芯片103與冷卻散熱器102上所設(shè)的凸臺(tái)301之間均通過(guò)導(dǎo)熱硅脂緊密結(jié)合和固定。本實(shí)施例中,上述蓄能換熱器106包括有隔熱層601和內(nèi)壁層602,其中隔熱層601緊貼蓄能換熱器106的外壁。為了確保散熱性能良好,上述冷卻散熱器102的外壁設(shè)有能散發(fā)從吸收溫差發(fā)電芯片103熱端傳遞過(guò)來(lái)的熱量的翅片。此外,本發(fā)明的殼體801上還設(shè)有端口1001,本發(fā)明的便攜式廢熱溫差發(fā)電裝置中的控制電路通過(guò)端口1001輸出5~12V的可調(diào)電壓,可以為各種小型電子設(shè)備充電,如:手機(jī),電子詞典等,手機(jī),電子詞典等插在端口1001上即可使用;增強(qiáng)了該便攜式廢熱溫差發(fā)電裝置的實(shí)用性和廣泛性。本發(fā)明的工作原理如下:蓄能換熱器106通過(guò)對(duì)各種廢熱的回收,然后把熱量集中通過(guò)表面上的凸臺(tái)601傳給溫差發(fā)電芯片103的熱端,而溫差發(fā)電芯片106的冷端裝設(shè)有冷卻換熱器102,冷卻換熱器102把溫差發(fā)電芯片103熱端通過(guò)發(fā)墊片傳遞過(guò)來(lái)的熱量及時(shí)地散發(fā)出去,使冷端維持一定的溫度。在溫差發(fā)電芯片103的兩端有一定的溫差,根據(jù)塞貝克效應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)了把熱能轉(zhuǎn)換為電能。發(fā)出的電能經(jīng)過(guò)控制電路的穩(wěn)壓或升壓等處理電路等,最終通過(guò)端口1001輸出,為各種電子產(chǎn)品充電,如為小功率LED燈的照明提供能量來(lái)源。