一种基于热电能收集的发电路面电性能研究设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于热电能收集的发电路面电性能研究设备，包括隔热箱体、采集装置及试件模具，隔热箱体上安装有密封门，隔热箱体内设有放置区及温控区，温控区通过隔热板分为第一温控室及第二温控室，隔热板上开设有孔，试件模具套接于孔内，试件放置于试件模具内，采集装置的输入端与试件内的热电元件相连接；隔热箱体内安装有用于调节第一温控室内温度的第一温度调节系统及用于调节第二温控室内温度的第二温度调节系统。本实用新型可以有效对热电元件在不同温差环境中发电性能的研究。
【专利说明】一种基于热电能收集的发电路面电性能研究设备
【技术领域】
[0001]本实用新型属于道路工程领域，具体涉及一种基于热电能收集的发电路面电性能研究设备。
【背景技术】
[0002]进入21世纪以来，随着全球环境污染和能源危机的日益严重，以及对人类可持续发展的广泛关注，开发新型环保能源替代材料已越来越受到世界各国的重视。热电材料是一种能将热能和电能相互转换的功能材料，由于利用热电材料制成的制冷和发电系统具有体积小、重量轻、无任何机械转动部分、噪音低、不造成任何环境污染、使用寿命长、易于控制等优点，使得热电材料使其再次成为材料科学的研究热点。热电材料的发电技术是基于温度差实现的，在现实生活中除了工业废热和余热环境外，还有许多不可忽视的自然环境温度差，例如室内外温差、车窗内外温度差，道路路基内部和外界环境温度差，都不可小视。随着道路建设的快速发展，我国每年新建公路达10万公里，为热电材料的应用与推广提供给了广阔的前景。但截至到目前为止，针对道路行业中热电材料发电性能的研究设备还处于空白状态，大多研究者采用有限元软件模拟，分析评价热电材料的发电性能。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于热电能收集的发电路面电性能研究设备，该研究设备可以有效对热电元件在不同温差环境中发电性能的研究。
[0004]为达到上述目的，本实用新型所述的基于热电能收集的发电路面电性能研究设备包括隔热箱体、采集装置及试件模具，隔热箱体上安装有密封门，隔热箱体内设有放置区及温控区，温控区通过隔热板分为第一温控室及第二温控室，隔热板上开设有孔，试件模具套接于孔内，试件放置于试件模具内，采集装置的输入端与试件内的热电元件相连接；隔热箱体内安装有用于调节第一温控室内温度的第一温度调节系统及用于调节第二温控室内温度的第二温度调节系统。
[0005]所述第一温度调节系统包括第一蒸发器、第一温控仪、第一加热管、第一压缩机、第一冷凝器及第一节流元件，第一蒸发器、第一温控仪及第一加热管均设置于第一温控室内，第一压缩机、第一冷凝器及第一节流元件均设于放置区内，第一蒸发器、第一节流元件、第一冷凝器及第一压缩机依次组成了一个串联回路。
[0006]所述第二温度调节系统包括第二蒸发器、第二温控仪、第二加热管、第二压缩机、第二冷凝器及第二节流元件，第二蒸发器、第二温控仪及第二加热管均设置于第二温控室内，第二压缩机、第二冷凝器及第二节流元件均设于放置区内，第二蒸发器、第二节流元件、第二冷凝器及第二压缩机依次组成了一个串联回路。
[0007]所述密封门上设有透明的观察窗。
[0008]所述隔热箱体上设有用于打开或关闭第一温度调节系统的第一开关及用于打开或关闭第二温度调节系统的第二开关。
[0009]所述第一加热管及第二加热管的功率均为1200W?2000W。
[0010]所述隔热板通过隔热材料制作而成。
[0011]所述试件模具位于隔热板的中心位置。
[0012]本实用新型具有以下有益效果:
[0013]本实用新型所述的基于热电能收集的发电路面电性能研究设备包括隔热箱体、采集装置及第一温度调节系统及第二温度调节系统，隔热箱体内设有放置区及温控区，温控区通过隔热板分为第一温控室及第二温控室，试件模具套接于隔热板上的孔内，采集装置的输入端与试件模具内的热电元件相连接，在测试过程中，通过第一温度调节系统控制第一温控室内的温度，通过第二温度调节系统控制第二温控室内的温度，热电元件产生的电能通过采集装置进行采集，从而实现热电元件在不同温差幅度、温差梯度变化率、路面厚度等温差环境中的发电性能的研究。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的结构示意图；
[0015]图2为本实用新型中隔热箱体I内的结构式示意图；
[0016]图3为本实用新型中隔热箱体I内部结构的左视图；
[0017]图4为本实用新型中隔热箱体I内部结构的右视图；
[0018]图5为本实用新型中隔热箱体I内部结构的俯视图。
[0019]其中。I为隔热箱体、2为密封门、3为观察窗、4为第一开关、5为第二开关、6为第一温控室、7为第二温控室、8为隔热板、9为试件模具、101为第一压缩机、102为第二压缩机、111为第一冷凝器、112为第二冷凝器、121为第一节流元件、122为第二节流元件、131为第一蒸发器、132为第二蒸发器、141为第一加热管、142为第二加热管、151为第一温控仪、152为第二温控仪。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述:
[0021]参考图1、图2、图3、图4及图5，本实用新型所述基于热电能收集的发电路面电性能研究设备包括隔热箱体1、采集装置及试件模具9，隔热箱体I上安装有密封门2，密封门2上设有透明的观察窗3，隔热箱体I内设有放置区及温控区，温控区通过隔热板8分为第一温控室6及第二温控室7，隔热板8上开设有孔，试件模具9套接于孔内，试件放置于试件模具9内，采集装置的输入端与试件内的热电元件相连接；隔热箱体I内安装有用于调节第一温控室6内温度的第一温度调节系统及用于调节第二温控室7内温度的第二温度调节系统，隔热箱体I上设有用于打开或关闭第一温度调节系统的第一开关4及用于打开或关闭第二温度调节系统的第二开关5，隔热板8通过隔热材料制作而成，试件模具9位于隔热板8的中心位置。
[0022]所述第一温度调节系统包括第一蒸发器131、第一温控仪151、第一加热管141、第一压缩机101、第一冷凝器111及第一节流元件121，第一蒸发器131、第一温控仪151及第一加热管141均设置于第一温控室6内，第一压缩机101、第一冷凝器111及第一节流元件121均设于放置区内，第一蒸发器131、第一节流元件121、第一冷凝器111及第一压缩机101依次组成了一个串联回路。
[0023]所述第二温度调节系统包括第二蒸发器132、第二温控仪152、第二加热管142、第二压缩机102、第二冷凝器112及第二节流元件122，第二蒸发器132、第二温控仪152及第二加热管142均设置于第二温控室7内，第二压缩机102、第二冷凝器112及第二节流元件122均设于放置区内，第二蒸发器132、第二节流元件122、第二冷凝器112及第二压缩机102依次组成了一个串联回路，第一加热管141及第二加热管142的功率均为1200W?2000W。
[0024]本实用新型的具体操作过程为:
[0025]打开密封门2，试件模具9套接到隔热板8上的孔中，然后打开第一开关4及第二开关5，使第一温度调节系统及第二温度调节系统正常工作，然后通过第一温度调节系统调节第一温控室6内的温度，并通过第二温控调节系统调节第二温控室7内的温度，并通过采集装置采集试件模具9内热电元件产生的电能变化，从而实现热电元件在不同温差幅度、温差梯度变化率、路面厚度等温差环境中的发电性能的研究。
[0026]实施例一
[0027]按照车辙板试件模型成型待测浙青混合料试件，碾压成型前在试件内部不同厚度分别埋设热电元件，将成型的车辙板试件放置在试件模具9中，关闭密封门2，第一开关4及第二开关5，调节第一温控室6的温度至20°C，第二温控室7的温度至0°C，待温度稳定时，采集装置测定热电元件产生电流，以供分析。
[0028]实施例二
[0029]按照车辙板试件模型成型待测浙青混合料试件，碾压成型前在试件内部埋设热电元件。将成型的车辙板试件放置在试件模具9中，关闭密封门2，开启第一开关4及第二开关5，调节第一温控室6的温度至50°C，第二温控室7的温度调至45°C，第二温控室7内温度由45°C逐渐调至O摄氏度，每5摄氏度为一梯度，待所调温度稳定时，采集装置测定热电元件产生的电流，以评价不同温度差时热电元件的电性能。
【权利要求】
1.一种基于热电能收集的发电路面电性能研究设备，其特征在于，包括隔热箱体(1)、采集装置及试件模具(9)，隔热箱体(1)上安装有密封门(2)，隔热箱体(1)内设有放置区及温控区，温控区通过隔热板(8)分为第一温控室(6)及第二温控室(7)，隔热板(8)上开设有孔，试件模具(9)套接于孔内，试件放置于试件模具(9)内，采集装置的输入端与试件内的热电元件相连接；隔热箱体(1)内安装有用于调节第一温控室出)内温度的第一温度调节系统及用于调节第二温控室(7)内温度的第二温度调节系统。
2.根据权利要求1所述的基于热电能收集的发电路面电性能研究设备，其特征在于，所述第一温度调节系统包括第一蒸发器(131)、第一温控仪(151)、第一加热管(141)、第一压缩机(101)、第一冷凝器(111)及第一节流元件(121)，第一蒸发器(131)、第一温控仪(151)及第一加热管(141)均设置于第一温控室(6)内，第一压缩机(101)、第一冷凝器(111)及第一节流元件(121)均设于放置区内，第一蒸发器(131)、第一节流元件(121)、第一冷凝器(111)及第一压缩机(101)依次组成了一个串联回路。
3.根据权利要求2所述的基于热电能收集的发电路面电性能研究设备，其特征在于，所述第二温度调节系统包括第二蒸发器(132)、第二温控仪(152)、第二加热管(142)、第二压缩机(102)、第二冷凝器(112)及第二节流元件(122)，第二蒸发器(132)、第二温控仪(152)及第二加热管(142)均设置于第二温控室(7)内，第二压缩机(102)、第二冷凝器(112)及第二节流元件(122)均设于放置区内，第二蒸发器(132)、第二节流元件(122)、第二冷凝器(112)及第二压缩机(102)依次组成了一个串联回路。
4.根据权利要求1所述的基于热电能收集的发电路面电性能研究设备，其特征在于，所述密封门(2)上设有透明的观察窗(3)。
5.根据权利要求1所述的基于热电能收集的发电路面电性能研究设备，其特征在于，所述隔热箱体(1)上设有用于打开或关闭第一温度调节系统的第一开关(4)及用于打开或关闭第二温度调节系统的第二开关(5)。
6.根据权利要求3所述的基于热电能收集的发电路面电性能研究设备，其特征在于，所述第一加热管(141)及第二加热管(142)的功率均为1200W~2000W。
7.根据权利要求1所述的基于热电能收集的发电路面电性能研究设备，其特征在于，所述隔热板(8)通过隔热材料制作而成。
8.根据权利要求1所述的基于热电能收集的发电路面电性能研究设备，其特征在于，所述试件模具(9)位于隔热板(8)的中心位置。
【文档编号】G01R31/00GK203720287SQ201420040845
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年1月22日 优先权日:2014年1月22日
【发明者】王朝辉, 侯明业, 刘志胜, 李彦伟, 赵永祯, 石鑫 申请人:长安大学