全天候发电装置

本发明涉及发电及能源利用领域，尤其涉及一种全天候发电装置。

背景技术：

1、传统发电装置依靠燃烧或核反应来产生热量，然后用热量产生蒸汽来驱动涡轮机。传统发电装置在发电过程中需要燃料燃烧，同时会产生温室气体排放，造成能耗大幅增加的同时导致温室效应。目前通过可再生能源发电激发了广泛的基础和应用科学研究。虽然光伏发电能够产生高效的电力供应，但是全天候的实现小规模分布式可再生能源发电仍然具有挑战性。特别是对于离网社区和偏远地区来说，在这些地区传统电源的获取有限，不能提供更可靠和可持续的电力供应。

2、因此，亟需一种全天候发电装置以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种全天候发电装置，用于改善现有发电装置在全天候发电时能耗较大的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种全天候发电装置，全天候发电装置包括相对设置的红外辐射层和汲热层，以及设置在红外辐射层和汲热层之间的热电发电层；

3、其中，红外辐射层用于向太空辐射热能以充当热电发电层的冷源，汲热层用于吸收太阳辐射的能量以充当热电发电层的热源。

4、在本发明实施例提供的全天候发电装置中，红外辐射层包括设置于热电发电层上的第一基板以及设置于第一基板上的红外发射层；

5、其中，第一基板的材料为金属，红外发射层按照质量份数计包括：钙质胶凝材料40～60份，海藻酸钠0.2～2份，硝酸镁1～5份，聚氨酯乳液3～10份，惰性填料8～25份，水30～85份。

6、在本发明实施例提供的全天候发电装置中，钙质胶凝材料包括硅酸二钙、硅酸三钙、硅酸一钙、铝酸一钙、铝酸三钙以及七铝酸十二钙中的至少一种组合。

7、在本发明实施例提供的全天候发电装置中，惰性填料包括al2o3纳米粒子、zro2纳米粒子、tio2纳米粒子、batio3纳米粒子以及baso4纳米粒子中的至少一种组合。

8、在本发明实施例提供的全天候发电装置中，汲热层包括设置于热电发电层上远离第一基板一侧的导热层以及红外吸收层；

9、其中，导热层的材料为铝、铝合金、铜以及银中的任意一种，导热层远离热电发电层的一端开设有多个开口，红外吸收层涂覆于导热层的侧壁以及底部，且红外吸收层完全覆盖多个开口。

10、在本发明实施例提供的全天候发电装置中，红外吸收层按照质量份数计包括：环氧树脂40～80份，氧化铁粉末70～100份，石墨粉5～25份。

11、在本发明实施例提供的全天候发电装置中，红外发射层的厚度范围为0.1～2mm；红外吸收层的厚度范围为0.05～100μm。

12、在本发明实施例提供的全天候发电装置中，热电发电层包括多个第一电极、多个第二电极、多个p型热电结构以及n型热电结构，第一电极设置于热电发电层的靠近红外辐射层的一侧表面，第二电极设置于热电发电层的靠近汲热层的一侧表面；

13、其中，p型热电结构和n型热电结构交替间隔排列，并通过第一电极和第二电极串联。

14、在本发明实施例提供的全天候发电装置中，p型热电结构和n型热电结构的材料均为pbte基热电材料以及及sige基热电材料。

15、在本发明实施例提供的全天候发电装置中，全天候发电装置还包括保温层，保温层围绕热电发电层的四周设置，且保温层与红外辐射层和汲热层均粘合连接；

16、其中，保温层包括与热电发电层粘合的内层以及与内层粘合的外层，内层的材料为聚苯乙烯泡沫，外层的材料为铝箔。

17、本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供了一种全天候发电装置，全天候发电装置包括相对设置的红外辐射层和汲热层，以及设置在红外辐射层和汲热层之间的热电发电层，其中，红外辐射层用于向太空辐射热能以充当热电发电层的冷源，汲热层用于吸收太阳辐射的能量以充当热电发电层的热源；上述全天候发电装置通过将红外辐射层充当热电发电层的冷源，以及将汲热层实现快速的与周围环境的热平衡，提供热电发电层的热源，以使热电发电层利用二者的温差实现全天候持续发电的功能的同时，不消耗其他化学能源，进而降低了发电能耗；同时，本发明提供的全天候发电装置具有可以进行全天候持续发电的能力，结构简单，可在不同环境中使用。

技术特征：

1.一种全天候发电装置，其特征在于，所述全天候发电装置包括相对设置的红外辐射层和汲热层，以及设置在所述红外辐射层和所述汲热层之间的热电发电层；

2.根据权利要求1所述的全天候发电装置，其特征在于，所述红外辐射层包括设置于所述热电发电层上的第一基板以及设置于所述第一基板上的红外发射层；

3.根据权利要求2所述的全天候发电装置，其特征在于，所述钙质胶凝材料包括硅酸二钙、硅酸三钙、硅酸一钙、铝酸一钙、铝酸三钙以及七铝酸十二钙中的至少一种组合。

4.根据权利要求2所述的全天候发电装置，其特征在于，所述惰性填料包括al2o3纳米粒子、zro2纳米粒子、tio2纳米粒子、batio3纳米粒子以及baso4纳米粒子中的至少一种组合。

5.根据权利要求2所述的全天候发电装置，其特征在于，所述汲热层包括设置于所述热电发电层上远离所述第一基板一侧的导热层以及红外吸收层；

6.根据权利要求5所述的全天候发电装置，其特征在于，所述红外吸收层按照质量份数计包括：环氧树脂40～80份，氧化铁粉末70～100份，石墨粉5～25份。

7.根据权利要求6所述的全天候发电装置，其特征在于，所述红外发射层的厚度范围为0.1～2mm；所述红外吸收层的厚度范围为0.05～100μm。

8.根据权利要求1所述的全天候发电装置，其特征在于，所述热电发电层包括多个第一电极、多个第二电极、多个p型热电结构以及n型热电结构，所述第一电极设置于所述热电发电层的靠近所述红外辐射层的一侧表面，所述第二电极设置于所述热电发电层的靠近所述汲热层的一侧表面；

9.根据权利要求8所述的全天候发电装置，其特征在于，所述p型热电结构和所述n型热电结构的材料均为pbte基热电材料以及及sige基热电材料。

10.根据权利要求1所述的全天候发电装置，其特征在于，所述全天候发电装置还包括保温层，所述保温层围绕所述热电发电层的四周设置，且所述保温层与所述红外辐射层和所述汲热层均粘合连接；

技术总结
本发明提供了一种全天候发电装置，全天候发电装置包括相对设置的红外辐射层和汲热层，以及设置在红外辐射层和汲热层之间的热电发电层，其中，红外辐射层用于向太空辐射热能以充当热电发电层的冷源，汲热层用于吸收太阳辐射的能量以充当热电发电层的热源；上述全天候发电装置通过将红外辐射层充当热电发电层的冷源，以及将汲热层实现快速的与周围环境的热平衡，提供热电发电层的热源，以使热电发电层利用二者的温差实现全天候持续发电的功能的同时，不消耗其他化学能源，进而降低了发电能耗；同时，本发明提供的全天候发电装置具有可以进行全天候持续发电的能力，结构简单，可在不同环境中使用。

技术研发人员：王发洲,杨露,徐信刚,胡曙光
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14