专利名称：超导太阳能热水器热电模块发电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用热电模块将太阳能储存的热能转换成电能的装置，具体讲是一 种超导太阳能热水器热电模块发电装置。
背景技术：
将太阳能的辐射能转换成电能的方式称为太阳能发电。目前公知的太阳能发电有 两大类，一类是通过光电器件直接将太阳辐射能通过硅晶片转化成电能的光伏发电；一类 是通过将太阳辐射能转换成热能然后再按某种机械方式将热能转换成电能，即太阳能热发 电。太阳能光伏发电投资大，成本高，几乎是光热发电投资的数十倍，效率并不比太阳能热 发电高。太阳能热发电一般分为两种，一种是利用太阳辐射能转换的热能直接发电，即用热 电模块温差发电，如热电子和热离子发电，碱金属温差热发电，磁流体发电等，其特点是发 电装置本体无活动部件，安装使用方便；另一种是太阳能热动力发电，类似于火电厂的发电 系统，太阳能热发电利用集热器将太阳辐射能收集于热水或其他蓄热工质中，然后用热水 或其他蓄热工质使工作介质气化产生介质蒸气，驱动热机，再带动发电机发电；或不用工质 蓄热，用介质直接气化产生介质蒸气，驱动热机带动发电机发电。热机发电必须将热能变蒸 汽后转换成机械能，再把机械能转换成电能，由于多次的能量转换、机械的运动及大量的低 温热量的排放，会造成热电转换过程能量的巨大损失，发电效率很低。采用温差热电模块直 接发电省去了机械设备和机械设备的维修，大大降低了发电成本，从而可以获得较高的热 电效益。但要使热电模块直接发电走向实用化最关键的问题是要解决发电装置的无源高效 散热问题，无无源高效散热是无法实现热电模块发电技术。经我们长期大量的研究和实验， 无源散热装置技术已成熟，这为太阳能热电模块发电在技术上典定了基础。
发明内容一种超导太阳能热水器热电模块发电装置，由超导无源热转换器、超导无源散热 器、直流蓄电池、用电器和蓄能箱组成，其特征是，超导无源热转换器由超导传热管，绕制在 超导传热管下部的吸热翅片，装配在超导传热管上部的与超导传热管连通的多面散热腔构 成，多面散热腔的散热平面各自粘贴一组热电模块，每组热电模块外侧各自粘贴一超导无 源散热器，在顶部无源散热器的上部安装一直流蓄电池，直流蓄电池的的正负输出导线与 用电器相连接；此发电装置下部分的吸热翅片浸入太阳能热水器蓄能箱中，工作时蓄能箱 中的热量会通过超导无源热转换器迅速传到顶部的散热腔平面，并在每组热电模块的两面 产生温差，于是就会在每组热电模块的输出端产生正负电势，串联或并联每组热电模块的 输出端的导线，连接直流蓄电池，接通用电器电路，就可使用电器工作。上边所述的超导无源热转换器的超导传热管内部腔体为真空态，腔体中装有超导 潜能材料，下部的翅片面积大于或等于上部散热腔外围散热腔平面总面积，无源热转换器 的传热热阻很小，传热速度很快，传热量很大，可迅速将太阳能蓄能箱中的热量迅速传导到 所有热电模块的内侧面，从而使热电模块两侧面的温差加大，温差大，热电模块两侧产生的电势大，发电量则大。所述的超导无源热转换器多面散热腔的散热平面为5个，或者2-10个，各自粘贴 一组热电模块，每组热电模块外侧各自粘贴一无源超导散热器。所述的每组热电模块至少有热电模块2个，热电模块是方形或者圆形，或者椭圆 形。所述的超导无源散热器内部为真空腔，腔体一边的平面与热电每组模块紧贴，另 一边为散热片，散热片的总面积是多面散热腔的单个散热平面面积的3倍-6倍，其真空腔 中装有超导潜能材料，它可以将每组热电模块上的热量迅速散除，从而保证热电模块两侧 有大的温差；散热器的外形为方形或者圆形。所述的每组热电模块有效的工作面小于或者等于多面散热腔的散热平面任一平 面的面积，工作温度彡200°C，工作温差大于35°C .本发明的使用效果超导太阳能热水器热电模块发电装置利用超导无源热转换器 和超导无源散热器高效导热特性保证热电模块两面足够的温差，利用珀尔贴效应发电，可 达到很高的发电效果，该装置不用任何机械外加滑动装置，利用太阳辐射转换的蓄热热能 发电，投资小，发电量大，常温使用，绿色环保，无污染，无噪音，无毒害物质排放，安全方便， 可靠性高，充分利用太阳能热水器蓄能箱中余热发电蓄电，可以做到洗浴用电两不误。
以下结合附
图1对本实用新型作进一步说明。图1是本实用新型实施例的结构原理示意图。图1中1、超导无源热转换器 2、超导无源散热器2a、2b、2C、2d、2e 3、直流蓄电 池4、用电器5、蓄能箱6、超导传热管7、吸热翅片8、多面散热腔9、散热腔平面 9a、9b、9c、9d、9e 10、热电模块10a、10b、10c、10d、10e 11、超导潜能材料12、导热硅脂 13、导线“ + ” 14、导线“-” 15、用电器16、蓄能箱体17、超导潜能材料
具体实施方式
一种超导太阳能热水器热电模块发电装置，由超导无源热转换器1、超导无源散热 器2、直流蓄电池3、用电器4和蓄能箱5组成，其特征是，超导无源热转换器1由超导传热 管6，绕制在超导传热管6下部的吸热翅片7，装配在超导传热管1上部的与超导传热管1 连通的多面散热腔8构成，多面散热腔8的五个散热腔平面9a、9b、9C、9d、9e各自粘贴一组 热电模块10a、10b、10c、10d、lOe,热电模块10a、10b、10c、10d、lOe外侧各自粘贴一超导无 源散热器2a、2b、2C、2d、2e，在顶部无源散热器2e的上部安装一直流蓄电池3，直流蓄电池 3与热电模块电气连接，其正负输出导线与用电器4、15连接。将此发电装置下部的吸热翅 片7浸入到太阳能热水器蓄能箱5中，蓄能箱5中的热量会通过超导无源热转换器1迅速 传导到顶部的散热腔五个平面9a、9b、9C、9d、9e，并在五组热电模块10a、10b、10c、10d、lOe 的两面产生温差，于是就会在热电模块10a、10b、10C、10d、10e的输出端导线13 “ + ”和导线 14“_”产生正负电势，串联或并联热电模块的输出端的导线给直流蓄电池3充电，用电时将 直流蓄电池3正负极输出导线与用电器4或15连通，就可使用电器工作。上边所述的超导无源热转换器1的超导传热管6内部腔体为真空态，腔体中装有超导潜能材料17，下部的吸热翅片7总面积大于或等于上部散热腔平面9a、9b、9C、9d、9e散 热腔外围总面积，无源热转换器的传热热阻小，传热速度快，传热量大，可迅速将蓄能箱中 的热量迅速传导到热每组电模块10a、10b、10c、10d、10e的内侧面，从而使热电模块内外两 侧面的温差加大，温差越大，热电模块两侧电势越大，发电量则大。所述的超导无源热转换器多面散热腔8的散热腔平面9为5个，或者2——10个， 各自通过导热硅脂12粘贴一组热电模块10，每组热电模块10外侧各自通过导热硅脂12粘 贴一无源超导散热器2。所述的每组热电模块(10)至少有热电模块2个，热电模块是方形或者圆形，或者 椭圆形。所述的超导无源散热器2内部为真空腔，腔体一边的平面与每组热电模块10紧 贴，另一边为散热片，散热片的总面积是多面散热腔单个散热腔平面9面积的3倍——6倍， 其真空腔中装有超导潜能材料11，它可以将每组热电模块10上的热量迅速散除，从而保证 热电模块10两侧有大的温差；超导无源散热器2的外形为方形或者圆形。所述的每组热电模块10有效工作面小于或者等于多面散热腔8的散热平面任一 平面的面积，工作温度彡200°工作温差大于35°C。
权利要求一种超导太阳能热水器热电模块发电装置，由超导无源热转换器(1)、超导无源散热器(2)、直流蓄电池(3)、用电器(4)和蓄能箱(5)组成，其特征是，超导无源热转换器(1)由超导传热管(6)，绕制在超导传热管(6)下部的吸热翅片(7)，装配在超导传热管(1)上部的与超导传热管(1)连通的多面散热腔(8)构成，多面散热腔(8)的五个散热腔平面(9a)、(9b)、(9c)、(9d)、(9e)各自粘贴一组热电模块(10a)、(10b)、(10c)、(10d)、(10e)，每组热电模块外侧各自粘贴一超导无源散热器(2a)、(2b)、(2c)、(2d)、(2e)，在顶部无源散热器(2e)的上部安装一直流蓄电池(3)，直流蓄电池(3)与热电模块电气连接，其正负输出导线与用电器(4)或(15)连接，发电装置下部吸热翅片(7)浸入在太阳能热水器蓄能箱(5)中。
2.根据权利要求1所述的超导太阳能热水器热电模块发电装置，其特征是所述的超 导无源热转换器⑴的超导传热管(6)内部腔体为真空态，腔体中装有超导潜能材料(17)， 下部的吸热翅片(7)总面积大于或等于上部散热腔平面(9a)、(9b)、(9c)、(9d)、(9e)之总 和面积。
3.根据权利要求1所述的超导太阳能热水器热电模块发电装置，其特征是所述的超 导无源热转换器(1)的散热腔平面(9)为5个，或者2个-10个，每个通过导热硅脂(12) 粘贴一组热电模块(10)，每组热电模块(10)外侧通过导热硅脂(12)粘贴一无源超导散热 器(2) 0
4.根据权利要求1所述的超导太阳能热水器热电模块发电装置，其特征是所述的每 组热电模块至少有2个，热电模块(10)是方形或者圆形，或者椭圆形。
5.根据权利要求1所述的超导太阳能热水器热电模块发电装置，其特征是所述的超 导无源散热器(2)内部为真空腔，腔体一边的平面与每组热电模块(10)紧贴，另一边为散 热片，散热片的总面积是多面散热腔(8)单个散热腔平面(9)面积的3倍-6倍，其真空腔 中装有超导潜能材料(11)，超导无源散热器(2)的外形为方形或者圆形。
6.根据权利要求1所述的超导太阳能热水器热电模块发电装置，其特征是所述的每 一块热电模块(10)有效工作面积小于或者等于多面散热腔(8)的任一散热腔平面(9)的 面积，工作温度 ≤200 °C，工作温差大于35 °C。
专利摘要一种超导太阳能热水器热电模块发电装置，由超导无源热转换器、超导无源散热器、直流蓄电池、用电器和蓄能箱组成，其特征是，超导无源热转换器由超导传热管，绕制在超导传热管下部的吸热翅片，装配在超导传热管上部的与超导传热管连通的多面散热腔构成，多面散热腔的散热平面各自粘贴一组热电模块，每组热电模块外侧各自粘贴一超导无源散热器，在顶部安装有直流蓄电池，直流蓄电池的正负输出导线与用电器相连接，超导无源热转换器的下部吸热翅片浸入在太阳能热水器蓄能箱中，利用蓄能箱中储蓄的太阳能余热发电，其投资小，发电量大，可靠性高，环保无污染，无噪音，无毒害物排放，使用简捷方便，做到洗浴用电两不误效果。
文档编号H02N11/00GK201608675SQ200920245730
公开日2010年10月13日 申请日期2009年12月14日 优先权日2009年12月14日
发明者田海金 申请人:田海金