一种辐射热热电发电装置

1.本实用新型涉及一种辐射热热电发电装置，属于热电转换技术领域。


背景技术：

2.热电发电技术是利用半导体材料的泽贝克效应将热能直接转换为电能，具有无污染、无噪音、尺寸小、安全可靠等优点，已在航空航天和军事装备等高新技术领域获得应用。钢铁厂、化工厂等工业领域中分散式低品位余废热大多直接向环境排放，其回收利用空间很大。辐射热是工业余废热的一种主要形式，利用温差发电器件将其直接转换成电能，能够有效降低环境热量和二氧化碳排放。目前，市场上尚没有针对辐射热源的热电发电装置。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本实用新型旨在提供一种针对辐射热源余热回收的移动式辐射热热电发电装置，所述发电装置安装、操作、维护简单方便。
4.具体来说，本实用新型提供了一种辐射热热电发电装置，所述发电装置采用模块化结构设计，包括：
5.热电器件模组，所述热电器件模组包括从外部辐射热源吸热的吸热板、放置在所述吸热板上的多个热电材料制成的热电片，以及覆盖在所述多个热电片上的水冷板；所述热电片的高温端面向所述吸热板，所述热电片的低温端面向所述水冷板，所述水冷板中设置有与外部冷源连通的冷却流路，所述吸热板和所述水冷板通过第一紧固元件固定；
6.用于将所述热电器件模组支撑在所述外部辐射热源上方的支撑组件，所述支撑组件包括立柱、横梁、用于装载所述热电器件模组的隔热罩、用于将装载有热电器件模组的隔热罩悬挂在立柱上并能调整悬挂角度和高度的悬挂单元；所述热电器件模组通过第二紧固元件以水冷板面向所述隔热罩的方式装载在所述隔热罩的下表面。
7.较佳地，吸热板与水冷板上分别设置测温热电偶。
8.较佳地，所述吸热板的结构为平面或者翅片结构。
9.较佳地，所述隔热罩和所述热电器件模组之间设置有隔热棉。
10.较佳地，所述隔热罩的上部设置有至少一个固定悬挂吊环。
11.有益效果
12.本实用新型以辐射热为热源，采用模块化结构进行热电发电器件的组装，通过悬挂系统调整发电器件的高度与角度，配合冷却系统在热电器件上建立温差并发电。装置系统体积小，安装、检修方便灵活，并且悬挂系统和冷却系统的简单配合可控制实现热电发电器件最佳工作温度，提高发电效率。
附图说明
13.图1为本实用新型示例辐射热热电发电装置结构示意图；
14.图2为本实用新型示例热电器件模组结构示意图；
15.附图标记：
16.1、热电器件模组，2、支撑组件，3、外部冷源，4、滑轮，5、手摇绞盘，6、立柱，7、横梁，8、吸热板，9、热电片，10、水冷板，11、隔热罩，12、隔热棉，13、热电偶，14、悬挂吊环。
具体实施方式
17.以下通过实施方式进一步说明本实用新型，应理解，下述实施方式仅用于说明本实用新型，而非限制本实用新型。
18.以下结合附图，示例性说明本实用新型提供的针对辐射热源余热回收的移动式辐射热热电发电装置，所述发电装置安装、操作、维护简单方便。如图1、2所示，所述发电装置采用模块化结构设计，包括：热电器件模组1、支撑组件2。
19.所述热电器件模组1包括：从外部辐射热源吸热的吸热板8、放置在所述吸热板8上的多个热电材料制成的热电片9、覆盖在所述多个热电片9上的水冷板10、热电偶13和器件接线等。
20.所述热电器件模组1为模块化装配结构。吸热板8与水冷板10之间可以根据需要布置多组热电片(热电器件)9，所述热电片9、吸热板8与水冷板10可通过第一紧固元件(例如螺栓和螺母)组装为一个组件。
21.辐射热热源置于所述热电器件模组1的吸热板8下部。为了更好提高吸热效率，所述吸热板8的结构包括但不限于平面和翅片结构，吸热板8面向热源的一面可涂覆高吸收率涂层用于强化吸热。所述热电器件模组1内可以放置不同类型或型号的热电器件9，也可放置不同数量的热电器件9，热电器件9之间可以采用多种连接方式，所述连接方式包括但不限于串联、并联或者串并联。热电片9的高温端面向吸热板8，低温端面向水冷板10。
22.水冷板10连接外部冷源3，所述水冷板10中设置有与外部冷源3连通的冷却流路。吸热板8与水冷板10上均可设置测温热电偶13测试其温度。
23.本实用新型通过支撑组件2将所述热电器件模组1支撑在所述外部辐射热源上方。支撑组件包括立柱6、横梁7、用于装载热电器件模组的隔热罩11、用于将装载有热电器件模组1的隔热罩11悬挂在立柱6上并能调整悬挂角度和高度的悬挂单元；所述热电器件模组1通过第二紧固元件以水冷板10面向所述隔热罩11的方式装载在所述隔热罩11的下表面。
24.所述悬挂单元包括：滑轮4、固定型材、手摇绞盘5、钢索和固定环扣。多个滑轮4固定于横梁7上，横梁7两端固定于立柱6上。在一个示例中，滑轮4为对称的两组。通过左右手摇绞盘5的绳索长度的不同改变悬挂角度。立柱6为可升降结构，可通过自带的绞盘调节举升高度，来调节横梁7的高度。
25.所述隔热罩11下表面装载热电器件模组1，热电器件模组1通过紧固元件(例如螺栓和螺母)加载在所述隔热罩11的下表面。所述隔热罩11上部装有至少一个固定悬挂吊环14。通过悬挂吊环14来吊装热电器件模组1并可通过滑轮4来调整热电器件模组1与外部辐射热源(例如辐射板)之间的距离以及角度。
26.隔热罩11内部空隙及其与热电器件模组1之间填充隔热棉12。
27.通过钢缆连接悬挂吊环14将热电器件模组1置于外部辐射热源上方，可以通过滑轮4、手摇绞盘5来调整热电器件模组的悬挂高度与角度。
28.所述外部冷源3可包括：冷却管道、液体流量计、液压表。所述外部冷源3可与热电
器件模组1的水冷板10连接，外部冷源3与加热系统共同为热电器件模组1建立需要的测试温差。外部冷源3的冷却管道可以直接连接水冷机或者其他冷却水系统，冷却系统管路可以调整冷却水的流量及压力。
29.所述辐射热热电发电装置的安装和工作流程为：
30.(1)组装热电器件模组1；
31.(2)吊装热电器件模组1，调节热电器件模组1的悬挂高度及悬挂角度；
32.(3)外部冷源3供水，调节水压、水流至设定参数；
33.(4)待达到设定要求后，连接负载发电或连接测试系统进行性能监测。
34.具体的，该装置工作时，首先组装好热电器件模组1，连接热电器件模组1的水冷板10与外部冷源3的冷却水管路，连接热电器件模组1的负载线路，布置好测温热电偶13，检查外部冷源3工作正常。将热电器件模组1的悬挂吊环14固定在钢索上，通过手摇绞盘5调节热电器件模组1的悬挂高度和角度，将发电装置移动到热源上方，装置正常工作。热电器件模组1距离热源的悬挂高度和角度可通过滑轮4和手摇绞盘5进行调节。
35.本实用新型公开的发电装置针对分散式辐射热源的余热回收利用，同时也可配合模拟热源开展热电器件的性能测试。对于利用模拟热源开展测试，则将发电装置移动到模拟热源上方，热电器件模组1与测试系统线路连接，开展相关测试。
36.尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。