温差发电机输出功率的机理研究与装置研发

发布时间：2021-01-21 14:06

　　能源是人类赖以生存的基础,能源紧缺日益成为世界各国急需解决的问题。近年来,随着我国经济的快速发展,能源安全形势日益严峻,各种环保节能的政策与措施都已成为我们文明生活发展趋势。温差发电技术是一种绿色环保的新型的发电技术。本文进行了温差发电机的机理研究与装置研发。研究内容对提升半导体的温差发电性能与实际应用有一定的指导意义。主要研究内容如下:1.研究了温差发电机装配技术对输出功率的影响,具体包括安装压力、散热技术、界面填充剂和温差发电片的串并联方式。为进行上述内容的研究,设计并搭建半导体温差发电系统的性能测试平台,研究每个参数对温差发电片输出功率的影响。实验结果表明,存在最佳参数使得温差发电片输出达到最大功率。2.为进一步探究半导体温差发电片的发电性能,建立了一个分析单片温差发电片中的温度分布以及发电性能的理论数学模型,探究了各环节间中各能量转换与损失情况。研究结果表明,温差发电片中实际用于发电的有效温差比实验中测量的温差小得多,近低于20%;温差发电片上的热阻由导热硅脂、陶瓷板以及热电偶臂与铜片之间的接触热阻引起;温差发电机在工作时,产生的焦耳热只占总热量的3.5%,因此,可以忽略焦耳热... 

【文章来源】：浙江科技学院浙江省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

恒温双数显加热平台及加紧支架[24]

术是利用塞贝克效应将热能直接转换为电能的发电器件由 P、N 两种不同类型的热电材料构成一个 PN 结。图 1-2 所示即为一个最简单一端流入热流，形成热端，而热量流经该组，则在该端形成冷端，因此会在该组件的两端中，热端的空穴和电子在温度梯度场的影响下臂的两端就形成了一定的电势差。若在该回流过，该电流的方向在 N 极中由冷端流向热，整个过程中还伴随着其它可逆热效应和不可 热电单元能够产生的电势较小，因此往往将形成具有较大的温差发电组件（即温差发电片见的温差发电片内部的的夹层结构如图 1-3 所

由热端流向冷端，整个过程中还伴随着其它可逆热效应和不可逆热效应的发生。一般而言一个 PN 热电单元能够产生的电势较小，因此往往将多个 PN 结通过串联的方式连接，形成具有较大的温差发电组件（即温差发电片）来增大电动势。目前，市场上常见的温差发电片内部的的夹层结构如图 1-3 所示，图 1-2 温差发电原理示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种便携式温差发电炉的实验研究[J]. 李国能,朱凌云,郑友取,徐志华.  科学通报. 2017(11)
[2]汽车尾气温差发电装置的设计、制作及性能测试[J]. 鲍亮亮,李启明,彭文博,刘大为,金安君.  电源技术. 2016(12)
[3]半导体温差发电技术应用及研究综述[J]. 晏维,邱国跃,袁旭峰.  电源技术. 2016(08)
[4]接触热阻对半导体温差发电系统性能影响的实验研究[J]. 侯龙,孙文哲,冯梦娇,胡选哲,顾骁勇.  节能. 2015(04)
[5]汤姆逊效应和附加热阻对热电模块性能的影响[J]. 王世学,杨博,鲁池.  天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2014(01)
[6]接触压力对温差发电系统性能的影响[J]. 杜青,张寓皓,于书海.  天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2014(01)
[7]半导体温差发电器件应用探讨[J]. 吴郅俊,廖承菌,廖华,杨培志,张跃.  云南师范大学学报(自然科学版). 2012(05)
[8]利用帕尔贴效应的冷暖型空调床设计及实验分析[J]. 周敬雯,邓帅,代彦军,王如竹.  工程热物理学报. 2012(08)
[9]温差发电技术的研究进展及现状[J]. 赵建云,朱冬生,周泽广,王长宏,陈宏.  电源技术. 2010(03)
[10]纳米复合结构热电材料研究进展[J]. 张晨阳,陈芬,任山.  金属功能材料. 2008(01)

硕士论文
[1]半导体温差发电系统及其性能研究[D]. 林涛.广东工业大学 2016
[2]汽车尾气余热温差发电装置模态分析[D]. 李校杨.武汉理工大学 2012



本文编号：2991301