专利名称:一种温差太阳能发电墙的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及新能源发电领域,更具体地说,涉及通过塞贝克效应在墙体的应用,利用半导体部件将热能直接转化为电能的发电产品。
背景技术:
热电效应,又称温差电效应,其中重要的内容之一是塞贝克效应(Seebeckeffect),该效应是温差发电的理论基础。其基本原理如图I所示,在P型(N型)半导体中,由于热激发作用较强,高温端(与高温热流接触)的空穴(电子)浓度比低温端(位于低温层)大,在这种浓度梯度的驱动下,空穴(电子)由于热扩散作用,会从高温端向低温端扩散,从而形成一种电势差,这就是产生了塞贝克效应。所谓温差发电,就是将热能直接转换为电能的发电方式。ー对由P型和N型半导体材料组成的电偶对是最基本的发电单元,如果把若干个这样的电偶对串联起来,就组成了半导体热电(Thermopile),即温差发电模块。半导体单级热电堆只有ー个固定温度的冷端和ー个固定温度的热端,这样就可以产生一定強度的电压,形成电流。
发明内容本实用新型的目的是提供一种温差太阳能发电墙,是利用半导体部件将热能直接转化为电能的发电产品,以期达到发电产品无运动部件、重量轻、可靠性、绿色环保高等优点。本实用新型的技术方案如下一种温差太阳能发电墙,包括建筑物的墙体,其特征在干在所述墙体内设有半导体发电装置,从半导体发电装置引出有导线;所述半导体发电装置为半导体热电堆,其是采用ー对由P型和N型半导体材料组成的电偶对作为最基本的发电单元,由若干发电单元串联起来而组成。采用本温差太阳能发电墙,将产生的电流经整流处理,即可蓄入蓄电池,或经逆变器处理,并网送电。本实用新型将半导体温差发电技术同太阳能集热技术结合,无需化学反应或流体介质,无运动部件,因而在发电过程中具有无噪音、无磨损、无介质泄漏,体积小,重量轻,移动方便,可靠性高,使用寿命长。其原料费用几近为零、运行成本非常低廉,远远低于光伏电池的发电成本,达到了新能源的清洁低成本的利用。
图I是温差发电的基本原理图;图2是本发电墙的示意图;图3是本发电墙的应用示意图。
具体实施方式
下列实施例g在对照附图说明本实用新型的结构,并说明其工作过程。參见图2,温差太阳能发电墙包括墙体I、半导体发电装置2。墙体外侧为热源输入端A,内侧为冷源输入端B,半导体发电装置2设置在墙体I内。半导体发电装置2采用的是半导体热电堆,半导体热电堆是采用ー对由P型和N型半导体材料组成的电偶对作为最基本的发电单元(如图I所示),由若干这样的发电单元串联起来而组成。电导线从半导体发电装置2引出于墙体I外。參见图3,采用本发电墙,由于室外热空气和室内冷空气形成有温差,发电墙墙体I内的半导体温差发电装置2的一个半导体热电堆只有ー个固定温度的冷端和ー个固定温度的热端,冷端和热端之间通过补偿导线连接,补偿导线是经过用锡纸或瓷管进行热绝缘处理的导线,然后将热端和冷端部分通过补偿导线连接在整流器上,形成通路。当两端处的 温度不同时,回路中将产生热电动势形成电流,完成发电,为负载提供电能。
权利要求1. 一种温差太阳能发电墙,包括建筑物的墙体,其特征在于在所述墙体内设有半导体发电装置,从半导体发电装置引出有导线;所述半导体发电装置为半导体热电堆,其是采用ー对由P型和N型半导体材料组成的电偶对作为最基本的发电单元,由若干发电单元串联起来而组成。
专利摘要一种温差太阳能发电墙,包括建筑物的墙体,在所述墙体内设有半导体发电装置,从半导体发电装置引出有导线;所述半导体发电装置为半导体热电堆,是采用一对由P型和N型半导体材料组成的电偶对作为最基本的发电单元,由若干发电单元串联起来而组成。本实用新型将半导体温差发电技术同太阳能集热技术结合,无需化学反应或流体介质,无运动部件,因而在发电过程中具有无噪音、无磨损、无介质泄漏,体积小,重量轻,移动方便,可靠性高,使用寿命长,达到了新能源的清洁低成本的利用。
文档编号H02J3/38GK202424590SQ20122016187
公开日2012年9月5日 申请日期2012年4月17日 优先权日2012年4月17日
发明者冯平, 张欢, 李祥, 王维俊 申请人:中国人民解放军后勤工程学院