[实用新型]温差发电片输出特性测试装置

说明书

本实用新型提供一种温差发电片输出特性测试装置，包括隔热罩、固定安装在隔热罩内的电热片、其热端贴合在电热片上的温差发电片、与温差发电片冷端相贴合的散热件及位于隔热罩外、与温差发电片输出端电性连接的负载，温差发电片以其热端相对的结构形式对称贴合在电热片的两侧面上，散热件对称于电热片贴合在温差发电片的冷端上。本实用新型设置的温差发电片以对称的形式贴合在电热片的两侧面上，使得电热片两侧面的热能都得到了利用，降低了热泄漏，提高了热能利用率；而且处于外围的均为低温端，能够防止操作人员误触高温端，从而避免烫伤。

技术领域

本实用新型涉及温差发电技术领域，具体涉及一种用于物理热学实验教学的温差发电片输出特性测试装置。

背景技术

温差发电的原理是利用塞贝克效应将热能直接转换成电能，即将P型和N 型结合的半导体元件组成的器件一侧维持在低温，另一侧维持在高温，这样器件高温侧就会向低温侧传导热能并产生热流，即热能从高温侧流入器件内，通过器件将热能从低温侧排出时，流入器件的一部分热能变成电能，输出直流电压。通过串联多个这样的器件便可获得较大的电压，该器件即为温差发电片。

在实验教学中，现有的装置为了达到较高的电势差，实现温差发电现象，采用的方式是在热端利用电加热片或者热水制造较高的温度，在冷端则是通过散热器或者水冷进行散热。为了证明利用温差发电片确实可以将热能转换成电能，负载便用风扇或者灯泡进行演示性实验。

现有技术中的实验装置为了得到较大的温差电势，增大冷热端温差所采用的方式存在如下弊端：

1、热能利用率低。现有装置只用一个温差发电片作为研究对象，这样当用电热片紧贴并加热这个温差发电片热端时，电热片另一端的热能无法有效利用起来，且由于电热片另一端未能理想绝热，会形成较大的热泄漏，发电效率会降低；若用热水进行加热存在热端温度偏低(上限受限制)，以及存在对水的管理等情况，发电效率较低且维护成本增加。

2、发电效率不能定量测量。由于热泄露程度不得而知，即输入功率未知，往往只限于启动风扇或者点亮灯泡等定性演示，至多定量得到温差发电片的输出特性或者输出功率，而不能根据输出功率除以输入功率得到发电效率。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种温差发电片输出特性测试装置，以解决现有温差发电实验装置热能利用率低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

温差发电片输出特性测试装置，包括：

隔热罩；

电热片，固定安装在所述隔热罩内；

温差发电片，其热端贴合在所述电热片上；

散热件，与所述温差发电片的冷端相贴合；及

负载，位于所述隔热罩外、与所述温差发电片的输出端电性连接；

其中，所述温差发电片以其热端相对的结构形式对称贴合在所述电热片的两侧面上，所述散热件对称于所述电热片贴合在所述温差发电片的冷端上。

在本申请公开的一个实施例中，两个对称设计的温差发电片之间串联连接或者并联连接。

在本申请公开的一个实施例中，所述隔热罩顶端两侧各设有一个第一接口，所述电热片由输出功率可调的加热电源供电，所述加热电源通过第一电压电流变送器与所述第一接口电性连接。

在本申请公开的一个实施例中，所述散热件通过穿透所述隔热罩的传导管连接有散热器，所述散热器位于所述隔热罩外侧。

在本申请公开的一个实施例中，所述隔热罩顶端中部设有第二接口，所述第二接口电性连接有风扇电源，所述风扇电源用于为所述散热器的风扇供电。