[发明专利]基于层叠式温差换热器的余热利用发电装置

说明书

本发明提供了一种基于层叠式温差换热器的余热利用发电装置，包括汽油发电机、层叠式温差换热器和水泵，层叠式温差换热器为由多片平行设置的温差半导体发电板片依次固定连接形成长方体状结构，在相邻的两个温差半导体发电板片中，一个作为冷端，另一个作为热端，多片温差半导体发电板片形成冷端和热端交错布置形式，每片温差半导体片的内部均设有温差发电模块，每片温差半导体的外部均设有一个凹腔，作为冷端的温差半导体发电板片上的凹腔为冷却水凹腔，作为热端的温差半导体发电板片上的凹腔为尾气凹腔。本发明层叠式设计，结构紧凑，结构和强度可靠，换热效率高；温差半导体冷端温度提高，热端温度降低，更有助于两端换热。

技术领域

本发明属于余热利用发电技术领域，尤其是涉及一种基于层叠式温差换热器的余热利用发电装置。

背景技术

现阶段的温差半导体余热利用只是将温差半导体贴附在热源旁边，没有直接进行温差换热，能量利用率不高。另外，现有的温差换热器结构一般为圆筒状，很少有层叠板式的结构。

温差半导体发电是一种利用塞贝克效应将热能转化为电能的新型发电方式，“塞贝克效应”是指当两种不同的金属构成闭合回路时，如果两个接头之间存在温差，那么回路中将产生电流，温差半导体发电它具有无污染、无噪声、结构紧凑、免维护、性能稳定等诸多优势。早期的温差发电技术因成本较高而仅被用于航空航天、军事野外和海洋作业等特殊领域，随着温差半导体材料的发展，此项技术较之前正在应用于地热能、太阳能、工业余热等低品位能源的应用领域，适用范围逐渐扩大。

全球经济的飞速发展，使得球工业化的进程加快，工业生产中存在着大量的中高温余热，尤其像冶金工业这样的耗能大户，合理利用工业余热将之变废为宝，就能为日益紧张的能源和缓解环境带来的压力问题找到一条解决问题的新途径。

国内温差发电技术在船舶、汽车、海洋等领域的应用都有所涉及，但是在发电机尾气的余热回收的应用相对较少。近几年，随着科技的发展进步，温差半导体的材料现阶段的温差半导体余热利用只是将温差半导体贴附在热源旁边，没有直接进行温差换热，能量利用率不高。

现有的温差换热器结构一般为圆筒状，很少有层叠板式的结构。

该温差半导体换热器可以做成一系列模块状结构，可以根据实际需要，进行可重构的换热器重组；也可根据不同的适用环境，进行多换热板片的并联。所以该结构的换热器具有良好的适应性、换热效率高、结构紧凑和可重构的特性，具有良好的市场前景。

发明内容

鉴于此，本发明旨在提出一种基于层叠式温差换热器的余热利用发电装置，层叠式设计，结构紧凑，结构和强度可靠，换热效率高；温差半导体冷端温度提高，热端温度降低，更有助于两端换热。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于层叠式温差换热器的余热利用发电装置，包括汽油发电机、层叠式温差换热器和水泵，所述的层叠式温差换热器为由多片平行设置的温差半导体发电板片依次固定连接形成长方体状结构，在相邻的两个所述的温差半导体发电板片中，一个作为冷端，另一个作为热端，多片所述的温差半导体发电板片形成冷端和热端交错布置形式，每片所述温差半导体片的内部均设有温差发电模块，每片所述温差半导体的外部均设有一个凹腔，作为冷端的温差半导体发电板片上的凹腔为冷却水凹腔，作为热端的温差半导体发电板片上的凹腔为尾气凹腔，在每片所述温差半导体的四个角处均设有开口，其中一条对角线两端的开口为进气口和出气口，另一条对角线两端的开口为进水口和出水口；

在同一片温差半导体发电板片上所述的尾气凹腔与进气口和出气口连通，所述的尾气凹腔与进水口和出水口隔离，在同一片温差半导体发电板片上所述的冷却水凹腔与进水口和出水口连通，所述的冷却水凹腔与进气口和出气口隔离；