[实用新型]一种利用管道温差发电向设备供电的系统

说明书

技术领域

本发明属于能源技术领域，涉及一种利用管道温差发电向设备供电的系统，具体涉及一种供热或空调系统供、回水管道内流体存在温差，利用该温差发电为设备供电的系统。

背景技术

在供热、空调领域，传统水系统的压力，温度，流量等参数的测量大多采用机械仪表，通过表盘显示，人工读数，纸笔记录的方式实现测量数据的读取、采集和记录，运行人员再根据这些读取或记录的数据管理系统的运行。随着自控技术的发展，现在很多供热或空调系统诸如压力、温度、流量等参数的测量和采集都采用自动化仪表，测量数据自动采集，并实现数据远程传输。这种方式一方面使得数据能够实时采集，是系统实现自控的必要环节，另一方面实现了高频率的电子化数据，方便管理人员运行管理和故障的诊断、处理等功能，然而这种自控仪表无一例外都需要供电，这成为其广泛应用的一个重要制约因素，要么放置在方便接电的电源附近，如布置在热力站内；要么花费较大的代价安装单独线路进行供电，代价较大，甚至于受限现场条件的制约无法实现；要么设置电池供电，但电池电量和寿命都有限，定期更换繁琐，成本也较高。随着移动通讯技术的发展以及智慧城市发展的需求，未来的供热、空调等市政系统的实时监测性要求提高，仪表的安装位置不仅仅限于热力站内，对于道路、荒野上的管道可能都需要安装有关仪表，显然仪表和设备的供电制约了其大范围的应用与发展。

中国专利“利用输油气管道表面温差发电进行供电的装置(中华人民共和国，申请号：201420195588.6)”提出了一种利用输油气管道表面温差发电进行供电的装置，其利用油气管道表面与外界环境温度的温差来发电给设备供电，这种方式理论上虽然可以实现发电，但存在下述缺点：一是发电片热面与管道壁面采用直接接触，由于管道外壁面不可避免存在凹凸不平，甚至于锈蚀等问题，发电片壁面接触热阻较大，难以充分利用流体的温度；二是其采用环境温度维持冷面的方法，一般来说，油气等管道埋在地下，土壤导热性能较差，其作为其外界环境的土壤随着发电过程的进行，温度会逐步升高，很容易使得发电片冷热面的温差消失，失去发电能力；三是发电过程中，管道内的热量散失到土壤中，造成了能源“质”和“量”的同时损失。如何提供长期的可持续的温差是发电片工作并实现设备供电的重要条件。而对于供热和空调系统，采用的供回水双管道的供能方式，其管道内循环流体存在较为稳定的的供、回水温差，这为实施采用温差发电提供了必要条件。本发明即提出一种利用这种较为稳定的温差，实现设备电力供应的系统。

发明内容

本发明针对具备较为稳定温差的场合，提出一种利用管道温差发电向设备供电的系统。

本发明采用的技术方案是：一种利用管道和流体温差发电向设备供电的系统，包括温差发电系统，控制电路、需要供电的设备、第一管道和第二管道组成。

其特征在于：温差发电系统的冷热温差来源于具有一定温差的第一管道流体和第二管道壁面。高温或低温流体自第一管道流出并通过循环腔的入口进入循环腔，自循环腔的出口流出；循环腔与温差发电片组的其中一面进行热交换，稳定维持温差发电片的一面处于高温或低温状态；紧贴第二管道的外壁面温差发电片组的另一面与第二管道外壁面进行热交换，稳定维持温差发电片的另一面处于低温或高温状态；温差发电片冷热两面温差的稳定存在，便会进行发电，发电片组通过电极与控制电路相连，控制电路进一步与需要供电的设备相连从而向设备供电。

其特征还在于：所述第一管道和第二管道为供热系统的供、回水管道或空调的供、回水管道或其他具有稳定温差的管道。

其特征还在于：所述设备为仪器，仪表或其他常规供电方式不易实现的设备。

其特征还在于：所述控制电路还与蓄电装置相连，控制电路可以将电极输出的电能蓄存于蓄电装置。

其特征还在于：所述控制电路可以进行控制，从而令电极输出的电能蓄存在蓄电装置与供应到用电设备之间进行切换。

其特征还在于：所述蓄电装置与需要供电的设备相连，以便向所述设备供电。

控制电路自动将不稳定或不满足蓄电或设备供电需求的电流和电压变为蓄电装置或设备所需的电压和电流，实现设备的稳定供电或蓄电装置的蓄电，并在蓄电，用电之间进行平衡和调度。

其特征还在于：为了保证流体循环腔壁面与发电片组之间紧密接触，减少热阻，还可以在所述流体循环腔与发电片组之间增加紧密性导热材料。

其特征还在于：为了保证第二管道壁面与发电片组之间紧密接触，减少热阻，还可以在所述在第二管道壁面与发电片组的接触面之间增加紧密性导热材料。