[发明专利]风驱磁致热半导体温差发电系统

说明书

风驱磁致热半导体温差发电系统利用风力驱动系统驱动磁力耦合制热系统，将风能转化为热能，直接加热温差半导体发电元器件的热端，然后由温差半导体发电元器件直接将热能转化为电能。为了对风力发电进行有功功率和无功功率调节，使风电具备可调度性，可进行能量储存以供随时使用，当风力发电超过实时用电需求时，多余的风能由风力驱动系统中的传动系统进行功率分流，驱动磁力耦合制热系统，将风能转化为热能，加热储热介质，高温储热介质可储存在高温储能罐中以备使用，当风力发电不能满足实时用电需求时(风力较小或无风时)，高温储能罐中的高温储热介质直接加热温差半导体发电元器件的热端，然后由温差半导体发电元器件直接将热能转化为电能。

技术领域

风力发电、风热器、磁致热、温差发电、新能源、清洁能源、风能、可再生能源、节能减排。

背景技术

地球环境恶化，需要清洁能源，现有的风力发电技术存在许多缺憾，致使其发展受到制约。风热储能技术的发展给风力发电的应用带来新的契机，风热技术的能量转化路线有：(1)风能——机械能——电能——热能；(2)风能——机械能——空气压缩能——热能；(3)风能——机械能——热能。现有风热技术中的风驱电磁涡流致热是相对比较好的一种技术，它使用通电线圈，系统仍然比较复杂而且系统风热转换的总效率较低。

本人先前曾提出了几种风热器(极大负荷不可调和极大负荷可调)的发明申请，专利申请号为201710033385.5(垂直轴风热器，极大负荷不可调)、201710033382.1(水平轴风热器，极大负荷不可调)、201710033401.0(垂直轴极大负荷可调风热器)、201710033381.7(水平轴极大负荷可调风热器)，可供参阅。

发明内容

本发明提出了一种新的风力发电系统——风驱磁致热半导体温差发电系统，它是磁致热技术应用的一种延伸，是对现有风力发电系统的一种技术升级。

风驱磁致热半导体温差发电系统利用风力驱动系统驱动磁力耦合制热系统，将风能转化为热能，直接加热温差半导体发电元器件的热端，然后由温差半导体发电元器件直接将热能转化为电能。为了对风力发电进行有功功率和无功功率调节，使风电具备可调度性，可进行能量储存以供随时使用，当风力发电超过实时用电需求时，多余的风能由风力驱动系统中的传动系统进行功率分流，驱动磁力耦合制热系统，将风能转化为热能，加热储热介质，高温储热介质可储存在高温储能罐中以备使用，当风力发电不能满足实时用电需求时(风力较小或无风时)，高温储能罐中的高温储热介质直接加热温差半导体发电元器件的热端，然后由温差半导体发电元器件直接将热能转化为电能。风驱磁致热半导体温差发电系统包含以下关键部分：风力驱动系统、磁力耦合制热系统、温差半导体发电元器件、加热器、高温储能罐、低温储能罐和泵。风力驱动系统由风轮和齿轮传动以及带、链传动等组成，齿轮传动以及带、链传动等组成变速分动系统，进行功率分流，以满足用于直接加热温差半导体发电元器件的热端的磁力耦合制热系统和加热器、高温储能罐、低温储能罐中的磁力耦合制热系统的需求，磁力耦合制热系统在高温储能罐、低温储能罐中用于保温，而加热器中的磁力耦合制热系统用于将低温储热介质加热为高温储热介质，加热器、高温储能罐、低温储能罐的容器壳体可用多层材料制成，其外层材料采用绝热材料以防止热量散失。

附图说明

图1所示为风驱磁致热半导体温差发电系统的一种基本的系统原理图，风力驱动系统2直接驱动磁力耦合制热系统加热温差半导体发电元器件的热端，然后由温差半导体发电元器件直接将热能转化为电能，风力驱动系统2中风轮2-1和磁力耦合制热系统1的类型可灵活选用。