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1、第24卷,总第136期节能技术Vol.24,Sum.No.1362006年3月,第2期ENERGYCONSERVATIONTECHNOLOGYMar.2006,No.2温差发电技术及其在节能领域的应用郑艺华,马永志(青岛大学机电工程学院生物系统热科学与技术研究所,山东青岛266071)摘要:温差发电技术是利用热电转换材料直接将热能转化为电能的发电技术,具有无运动部件、体积小、重量轻、移动方便和可靠性高等特点,是绿色环保的发电方式。随着能源与环境问题的日益突出,温差发电技术在节能领域的应用日新月异,它是合理利用太阳能、地热能、海洋温差、余热和废热等热能转换为电能的有效方式
2、。关键词:温差发电技术;节能;热电转换中图分类号:TM619文献标识码:A文章编号:1002-6339(2006)02-0142-05ThermoelectricGenerationTechnologyandApplicationforEnergyConservationZHENGYi-hua,MAYong-zhi(InstituteofBiothermalScience,QingdaoUniversity,Qingdao,266071)Abstract:Thermoelectricgeneration,whichcandirectlyconvertthermalenerg
3、ytoelectricalenergy,hastheadvantagesofnomovingparts,silenceinoperationandhighreliabilityandisagreenandenvironmentally-friendlytechnology.Ithasbeenwidelyacknowledgedthatthermoelectricgenerationisakindofefficientmodeofconvertingterrestrialheat,solarenergy,oceanicenergy,surplusheatandwasteheatint
4、oelectricity.Asanalternativeoption,thermoelectricgenerationtechnologyhashugepotentialandgoodfuture.Keywords:thermoelectricgeneration;energyconservation;wasteheat!2,3∀技术主要应用在航天和军事等尖端领域。近年1引言来,一批高性能热电转换材料的出现,为温差发电技当前,伴随工业全球化出现的环境恶化和能源术在工业和民用产业的应用提供了可能。世界一些危机正威胁着人类的稳定发展,需要对绿色能源技发达国家已先后开展了相关研究,尤其
5、是日本,温差术的发展给予更多地关注和支持。这使得温差发电发电技术被作为一种能源和环境的战略技术得到了技术越来越引人注目,该技术是一种固态能量转换大力支持和发展,在热电陶瓷转换材料方面,处于世!4∀方式,能够直接将热能转化为电能。具有无运动部界领先地位。我国对温差发电技术的研究才刚刚!5-7∀件、体积小、重量轻、移动方便和可靠性高等特点,是起步,在技术和产品自主创新方面仍是空白。!1∀绿色环保的发电技术。我国的能源十分短缺,能源的利用率较低,节能自从1821年塞贝克效应被发现以来,温差发电降耗是进行可持续稳定发展的必由之路。目前,各技术的发展已经历了近两个世纪。但长期以来,由种工业余
6、热、汽车废热等仍没有得到有效利用,迫切!8∀于受热电转换效率的制约和成本的限制,温差发电需要新型能源利用技术以节约能源和提高效率。温差发电技术具有较多优点,在低品位热能利用方收稿日期2005-12-08修订稿日期2006-03-18面具有独特的优势和良好的应用前景,应大力发展作者简介:郑艺华(1973~),男,工学博士,讲师。#142#该技术,并尽快产业化。是并联的,这就构成了一个通用的热电转换器件,其结构如图2所示。在有温差存在的条件下它就能将2温差发电技术热能直接转化为电能,且不需任何运动部件,也无气2.1塞贝克效应体或液体介质存在,安全可靠,对环境无任何污染,如图
7、1所示,A、B两种不同导体构成的回路,如是十分理想的电源。果两个结点所处的温度不同(T1和T2不等),回路中图3示意了美国Hi-Z技术公司(www.Hi-Z.就会有电动势存在。这一现象是德国物理学家塞贝com)为车辆余热转换研制的一种商用热电转换器!9∀克发现的,被称为塞贝克效应,它是温差发电技术件,该公司已研制了不同规格的产品,形成多个系的理论基础。列,输出电功率从2.5W至19W不等。2.3温差发电器单个热电转换器件的转换功率很小,需要经过串/并联组合制成温差发
