專利名稱:一種溫差太陽能發電墻的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及新能源發電領域,更具體地說,涉及通過塞貝克效應在墻體的應用,利用半導體部件將熱能直接轉化為電能的發電產品。
背景技術:
熱電效應,又稱溫差電效應,其中重要的內容之一是塞貝克效應(Seebeckeffect),該效應是溫差發電的理論基礎。其基本原理如圖I所示,在P型(N型)半導體中,由于熱激發作用較強,高溫端(與高溫熱流接觸)的空穴(電子)濃度比低溫端(位于低溫層)大,在這種濃度梯度的驅動下,空穴(電子)由于熱擴散作用,會從高溫端向低溫端擴散,從而形成一種電勢差,這就是產生了塞貝克效應。所謂溫差發電,就是將熱能直接轉換為電能的發電方式。ー對由P型和N型半導體材料組成的電偶對是最基本的發電單元,如果把若干個這樣的電偶對串聯起來,就組成了半導體熱電(Thermopile),即溫差發電模塊。半導體單級熱電堆只有ー個固定溫度的冷端和ー個固定溫度的熱端,這樣就可以產生一定強度的電壓,形成電流。
發明內容本實用新型的目的是提供一種溫差太陽能發電墻,是利用半導體部件將熱能直接轉化為電能的發電產品,以期達到發電產品無運動部件、重量輕、可靠性、綠色環保高等優點。本實用新型的技術方案如下一種溫差太陽能發電墻,包括建筑物的墻體,其特征在干在所述墻體內設有半導體發電裝置,從半導體發電裝置引出有導線;所述半導體發電裝置為半導體熱電堆,其是采用ー對由P型和N型半導體材料組成的電偶對作為最基本的發電單元,由若干發電單元串聯起來而組成。采用本溫差太陽能發電墻,將產生的電流經整流處理,即可蓄入蓄電池,或經逆變器處理,并網送電。本實用新型將半導體溫差發電技術同太陽能集熱技術結合,無需化學反應或流體介質,無運動部件,因而在發電過程中具有無噪音、無磨損、無介質泄漏,體積小,重量輕,移動方便,可靠性高,使用壽命長。其原料費用幾近為零、運行成本非常低廉,遠遠低于光伏電池的發電成本,達到了新能源的清潔低成本的利用。
圖I是溫差發電的基本原理圖;圖2是本發電墻的示意圖;圖3是本發電墻的應用示意圖。
具體實施方式
下列實施例g在對照附圖說明本實用新型的結構,并說明其工作過程。參見圖2,溫差太陽能發電墻包括墻體I、半導體發電裝置2。墻體外側為熱源輸入端A,內側為冷源輸入端B,半導體發電裝置2設置在墻體I內。半導體發電裝置2采用的是半導體熱電堆,半導體熱電堆是采用ー對由P型和N型半導體材料組成的電偶對作為最基本的發電單元(如圖I所示),由若干這樣的發電單元串聯起來而組成。電導線從半導體發電裝置2引出于墻體I外。參見圖3,采用本發電墻,由于室外熱空氣和室內冷空氣形成有溫差,發電墻墻體I內的半導體溫差發電裝置2的一個半導體熱電堆只有ー個固定溫度的冷端和ー個固定溫度的熱端,冷端和熱端之間通過補償導線連接,補償導線是經過用錫紙或瓷管進行熱絕緣處理的導線,然后將熱端和冷端部分通過補償導線連接在整流器上,形成通路。當兩端處的 溫度不同時,回路中將產生熱電動勢形成電流,完成發電,為負載提供電能。
權利要求1. 一種溫差太陽能發電墻,包括建筑物的墻體,其特征在于在所述墻體內設有半導體發電裝置,從半導體發電裝置引出有導線;所述半導體發電裝置為半導體熱電堆,其是采用ー對由P型和N型半導體材料組成的電偶對作為最基本的發電單元,由若干發電單元串聯起來而組成。
專利摘要一種溫差太陽能發電墻,包括建筑物的墻體,在所述墻體內設有半導體發電裝置,從半導體發電裝置引出有導線;所述半導體發電裝置為半導體熱電堆,是采用一對由P型和N型半導體材料組成的電偶對作為最基本的發電單元,由若干發電單元串聯起來而組成。本實用新型將半導體溫差發電技術同太陽能集熱技術結合,無需化學反應或流體介質,無運動部件,因而在發電過程中具有無噪音、無磨損、無介質泄漏,體積小,重量輕,移動方便,可靠性高,使用壽命長,達到了新能源的清潔低成本的利用。
文檔編號H02J3/38GK202424590SQ20122016187
公開日2012年9月5日 申請日期2012年4月17日 優先權日2012年4月17日
發明者馮平, 張歡, 李祥, 王維俊 申請人:中國人民解放軍后勤工程學院