[实用新型]一种内燃机/汽车发动机排气系统余热温差发电装置

说明书

所属技术领域：

节能领域与温差发电：内燃机/汽车发动机排气系统的温差发电技术

背景技术：

目前本发明人，还未见有关内燃机/汽车发动机排气系统的温差发电技术的报道和应用。

发明内容：

从战略上决策，开发利用高温余热和空气的温差发电技术做为人类永久性的能源！可以说它是“取之不尽，用之不竭”。

从战术创新解决：

合理利用内燃机的余热、降低其开发和转化的成本，是新能源开发中面临的重要课题。

根据上述现状，本发明人研究开发出了，“一种内燃机/汽车发动机排气系统余热温差发电装置”的专利技术。

利用热电偶片两面的温度相差60℃就能发电的特性，就能用于内燃机/汽车发动机的排气系统排出高达200℃～250℃的余热高温和空气的50℃以下的低温就能进行温差发电。

一、本发明可使原蓄电池延长使用寿命8倍以上，同时可大大降低环境污染。

二、本发明可取消原车内空调系统的压缩泵和发电机充电系统，可节油在25％～40％左右。

三、选用了热电偶的温差发电片；若每片的两面温差能在60℃，则发电电压可达3.5V，电流可达5A～50A～100A。温差半导体发电有着无噪音、寿命长、性能稳定等特点。可在零下40摄氏度的寒冷环境中迅速启动，因此在实际中得到越来越广泛的应用。

热电偶温差发电器件-技术参数

四、选用了超导热管；有较大传热能力，本身不耗能，结构简单无运动部件和噪音。传输过程几乎是等温传热，热损耗基本可以忽略不计，可将大量热量通过极小的截面积实现远距离快速传输而无需外加动力。

五、本实用新型的系统装置，是可再生的绿色能源。

六、本实用新型的系统装置，将是解决我国和世界能源危及的最佳和最有效的技术手段和方案。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案：

一、本实用新型中采用了热电偶半导体温差发电技术：

温差发电是一种新型的发电方式，利用塞贝尔效应将热能直接转换为电能。

温差半导体发电技术，它的工作原理是在两块不同性质的半导体两端设置一个温差，于是在半导体上就产生了直流电压。以半导体温差发电模块制造的半导体发电机，只要有温差存在即能发电。

温差半导体发电其内阻小、耐高温、工作时无噪音、无污染，免维护、寿命长、性能稳定等特点，因而是一种应用广泛的便携电源。可在零下40摄氏度的寒冷环境中迅速启动，因此在实际中得到越来越广泛的应用。

这种发电方法是将冷/热能直接转变成电能，它不但与两结温度有关，且与所用导体的性质有关。这种发电法的优点是没有转动的机械部分，不会有磨损现象，故可长久使用，但欲达高效率需要温度很高的热源，有时利用数层热电物质之层叠(cascade或staging)以达高效率的效果。若两面温差能达到摄氏60度，则发电电压可达到3.5V，电流可达到5A以上。

随着保护环境、节约能源的呼声越来越高、利用温差发电就是发展的大方向、从小型器件到大型电站，越来越多地从实验室理论应用到实践中去。

二、本实用新型中采用了超导热管技术：

“热管”又称“超导热管”或“介质导热管”，是近年发展起来的一种新型热传导元件。它打破了传统的以水为介质的传热方式，可将大量热量通过极小的截面积实现远距离快速传输而无需外加动力，从而实现了高效、节能、低耗的目的。经测试，其传热速度可达80～100厘米/秒，是银、铜、铝等良导体的数千倍；传输过程几乎是等温传热，热损耗基本可以忽略不计；而使用寿命高达上万至数万小时。

“热管”有较大的传热能力，热管巧妙的组织了热阻较小的沸腾和凝结两种相变过程，使它的导热系数高达紫铜导热系数的数倍以至数千倍。“热管”不需要输送泵以及密封润滑，结构简单无运动部件和噪音。如：一根长0.6m直径13mm重0.34kg“热管”在100℃工作温度下，输送200W能量，其温降0.5℃，而输送同等能量同样长的实心铜棒重量为22.7kg，温差高达70℃。“热管换热器”的冷、热流体完全分开流动，可以比较容易的实现冷、热流体的完全逆流换热；同时冷热流体均在管外流动，由于管外流动的换热系数远高于管内流动的换热系数，且两侧受热面均可采用扩展受热面，用于品位较低的热能的回收非常经济。