专利名称：太阳能热偶发电工艺及发电设备的制作方法
技术领域：
本发明属于发电工艺及设备领域，尤其是一种太阳能发 电工艺及设备。
2背景技术：
利用太阳能发电是当前国内外研究的热点，在国际上光 伏发电技术的研究已有100多年的历史，并取得了长足的进步，现在发展到 并网发电，且光伏集中发电、光伏建筑等发展迅速，已逐渐成为市场主力。 光伏发电的核心是太阳能电池的制造，虽然太阳能电池有许多优点，但是也 存在一些不足 一是太阳能电池转换效率太低；二是初期投资较大，成本高；
三是发电运行受气候影响大等等。
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发明内容
本发明的目的是研究一种太阳能热偶发电工艺及发电设 备，与太阳能电池相比，太阳能热偶发电有较高的转换效率，成本较低。太 阳能热偶发电工艺是①选择高发电性能材料的热电偶作为热偶发电的基础 元件，热电偶低温端连接上补偿导线，延长低温端。②将一定数量的基础元 件串联起来组成一个热偶束，将热偶束的高温端用太阳能加热，低温端上补 偿导线的自由端用流水冷却，热偶束两端即产生可利用的电动势，此结构成 为热偶发电单元。③把几个热偶发电单元串联起来给一个12v蓄电池充电。 这儿个串联的热偶发电单元及蓄电池构成一个热偶发电组件。④将n个热偶 发电组件组合在一起，同时有n个蓄电池分别由相对应的热偶发电组件充电。
把这些蓄电池串联起来，这个蓄电池组即可向负载输出具有一定电压和电流 强度的电能。
太阳能热偶发电设备的技术方案是70-100个热电偶串联组成的热偶束，其高温端固定在太阳灶上，其低温端所连接补偿导线的自由端置入水冷 却器内，组成热偶发电单元。水冷却器是设置在自来水系统中或者河流、水 渠引出的流水系统中的冷却水箱。补偿导线连接在每个热电偶上。'5-6个热 偶发电单元串联在一起形成一个热偶发电组件，串联电路两端通过控制器联
接一个12v的蓄电池。有32-35个热偶发电组件串联成一个发电方阵，相对 应的有32-35个12v蓄电池串联成一个总电源。热偶发电方阵通过一个控制 器连接蓄电池组及负载。'
太阳能热偶发电设备和太阳能电池发电相比结构简单造价低，实施起来 更容易，且发电效率高。
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图l是太阳能热偶发电设备中热偶发电单元的结构示意 图。图2是太阳能热偶发电设备的电路示意图。图中l-太阳灶、2-热偶组、 3-补偿导线、4-水冷却器、5-热偶发电方阵、6-控制器、7-蓄电池组、8-负载
5具体实施例方式太阳能热偶发电的工艺方法分以下几歩第一步， 选择高发电性能材料的热电偶，例如E型热电偶作为热偶发电的基础元件， 为了方便冷却，热电偶低温端连接上补偿导线，以延长低温端。补偿导线可 保持其两端温度一致且柔性较好。第二步，将一定数量的基础元件串联起来 组成一个热偶束，将热偶束的高温端用太阳能加热，低温端上补偿导线的自 由端用流水冷却，以增大热偶两端的温差，热偶束两端即产生可利用的电动 势，此结构成为热偶发电单元。第三步，把几个热偶发电单元串联起来给一 个12v蓄电池充电。这几个串联的热偶发电单元及蓄电池构成一个热偶发电 组件。第四步，将n个热偶发电组件组合在一起，同时有n个分别由相对应 的热偶发电组件充电的蓄电池，把这些蓄电池串联起来，这个蓄电池组即可向负载输出具有一定电动势和电流强度的电能。
太阳能热偶发电设备是由70-100个热电偶基础元件串联组成的热偶束， 其高温端固定在太阳灶上，其低温端所连接补偿导线的自由端置入水冷却器
内，组成如图l所示的热偶发电单元。在高温端加热到40(TC，低温端冷却 到20-6(TC条件下，可产生电动势2.25v，电流0. 5A。水冷却器是设置在自 来水系统中或者河流、水渠引出的流水系统中的冷却水箱；补偿导线连接在 每个热电偶上，补偿导线两端温度相同且柔性较好，克服了热偶低温端冷却 的困难。5-6个热偶发电单元串联在一起形成一个热偶发电组件，产生电动 势12-16v，电流2-3A。串联电路两端通过控制器给一个12v的蓄电池充电。 将32-35个热偶发电组件串联成一个热偶发电方阵，相对应的有32-35个12v 蓄电池，将它们串联成一个总电源，产生380-420V的直流电。热偶发电方 阵通过一个控制器连接蓄电池组及负载。控制器既控制每个热偶发电组件向 自己对应的蓄电池充电，又控制总电源向负载供电，也可以逆变成380-400V 的交流电。
权利要求
1、太阳能热偶发电工艺，采用两种不同材料的导体或半导体连接在一起构成一个热偶元件，在有热偶元件的闭合回路中，使热偶元件两端结点的温度不同，回路中就将产生一定大小的电动势和电流，其特征是①选择高发电性能材料的热电偶作为热偶发电的基础元件，热电偶低温端连接上补偿导线，将低温端延长；②将一定数量的基础元件串联起来组成一个热偶束，将热偶束的高温端用太阳能加热，低温端上补偿导线的自由端用流水冷却，组成热偶发电单元；③把几个热偶发电单元串联起来给一个12v蓄电池充电，这几个串联的热偶发电单元及蓄电池构成一个热偶发电组件；④将n个热偶发电组件组合在一起，同时有n个分别由相对应的热偶发电组件充电的蓄电池，把这些蓄电池串联起来，这个蓄电池组即可向负载输出具有一定电动势和电流强度的电能。
2、 太阳能热偶发电设备由太阳能灶、热电偶和蓄电池组成，其特征是 由70-100个热电偶基础元件串联组成热偶束(2)，其高温端固定在太阳能 灶(1)上，其低温端所连接补偿导线(3)的自由端置于水冷却器(4)内， 组成热偶发电单元；5-6个热偶发电单元串联在一起形成一个热偶发电组 件，串联电路两端通过控制器联接一个12v的蓄电池；有32-35个热偶发电 组件组合成一个热偶发电方阵(5)，相对应的有32-35个12v蓄电池串联成 蓄电池组(7);热偶发电方阵通过控制器(6)连接蓄电池组及负载(8)。
3、 如权利要求2所述的太阳能热偶发电设备，其特征是所述热偶束 (2)低温端的补偿导线(3)连接在每个热电偶基础元件上。
4、 如权利要求2所述的太阳能热偶发电设备，其特征是所述的水冷 却器(4)是设置在自来水系统中或者河流、水渠引出的流水系统中的冷却 水箱。
全文摘要
本发明公开了一种太阳能热偶发电工艺及发电设备，属于太阳能发电工艺及设备领域。选择高发电性能材料的热电偶作为热偶发电的基础元件，热电偶低温端连接补偿导线。70-100个基础元件串联起来组成一个热偶束，将热偶束的高温端用太阳能加热，低温端补偿导线的自由端用流水冷却，成为热偶发电单元。把几个热偶发电单元串联起来就可以给一个12v蓄电池充电。这几个串联的热偶发电单元及蓄电池构成一个热偶发电组件。32-35个热偶发电组件组合在一起成热偶发电方阵，同时有32-35个分别由相对应的热偶发电组件充电的蓄电池。把这些蓄电池串联成蓄电池组。热偶发电方阵通过一个控制器连接蓄电池组及负载。太阳能热偶发电设备结构简单，造价低，且实施容易，比太阳能电池的发电量大得多。
文档编号H02N6/00GK101562413SQ20091012833
公开日2009年10月21日 申请日期2009年3月27日 优先权日2009年3月27日
发明者华 刘, 春 周, 东 张, 涛 张, 争 李, 燕 李, 李兴平, 牛丹凤, 建 王, 王军德, 峰 赵, 辛德明, 绎 陈 申请人:新疆昌吉职业技术学院