半导体温差发电装置的性能研究

温差发电是一种绿色环保的发电技术, 它可以直接将热能转化为电能. 该技术具有体积小、 重量轻、 移 动方便和可靠性高等特点. 它可以利用太阳能、 地热能、 海洋温差、 余热和废热等热能进行能量的转换. 作为一种替 代选择, 温差发电技术具有巨大的潜力和良好的发展前景     

核心流强化传热对温差发电器性能的影响

半导体温差发电技术在汽车尾气余热的回收与利用方面具有很大的潜能。本文搭建了一套可以模拟汽车尾气排气的试验系统,并利用核心流强化传热技术研究其对采用热电发电模块回收汽车尾气的余热并将其转换成电能时的性能影响。     

空调压缩机余热温差发电系统设计

基于温差发电原理,利用家用空调制冷时压缩机出口的高温气体,设计了一种余热温差发电系统,并将其应用到家用空调中进行了试验研究。试验结果表明:利用压缩机余热发电装置的空调系统与空调原型机相比输入功率降低43.5W,制冷量提高2.8%,能效比提高9.0%。     

太阳能与LNG冷能耦合发电系统研究

基于能的梯级利用和品位提升原理,本文提出一种耦合太阳能和LNG冷能应用的新型燃气-氨水联合循环发电系统。该系统将中低温太阳热能间接转化为高品质电能,以氨水作为朗肯循环工质,并最大化地利用LNG冷能。从系统性能和节能潜力出发,该系统热力学第一定律效率达65%~75%,系统(火用)效率达56%~64%,均远高于常规天然气基联合循环,而引入中低温太阳热能、高温燃气新途径利用、氨水工质朗肯循环以及LNG冷能应用是系统性能提高的关键过程。本文为化石能源和可再生能源的综合互补应用提供了新思路。     

聚光光伏与温差联合发电装置的研究

针对太阳能量利用率较低的现状,设计了基于砷化镓多结太阳能电池、半导体温差发电片的聚光光伏与温差联合发电装置.通过测量得出单独聚光光伏发电模块在几何聚光比为75时光电转换效率最大,达31.87%;而在加了半导体温差发电模块之后在几何聚光比为112时系统光电转换效率达32.81%,提高了整体光能量转化电能效率.     

带有压缩机余热温差发电装置的家用空调性能试验研究

世界范围内的能源危机和环境污染日益严重,为了充分利用家用空调系统中的低品位能,提高空调性能,降低空调能耗,对带有温差发电装置的家用空调性能进行了试验研究。试验结果发现:在额定制冷工况下,利用压缩机余热发电装置的空调系统与空调原型机相比输入功率降低43.5W,制冷量提高2.8%,能效比提高9.0%。温差发电装置中发电片冷热端最大温差为17.5℃,平均温差为13.2℃,冷热端温差较小。系统性能还可通过改变冷却方式和优化系统来提高。因此,温差发电技术在家用空调余热回收方面具有广阔的应用前景。     

燃气-蒸汽联合循环余热回收系统性能研究

燃气发电是我国城市供电的主要形式之一,针对LNG接收站一体的电厂发电模式进行研究,提出一种新型燃气-蒸汽联合循环热电联供系统,利用超临界CO₂布雷顿循环结合有机朗肯循环(ORC)辅助发电,将LNG作为冷源,对烟气余热进行三级利用。通过构建热力学和经济模型,以Aspen Plus软件模拟值为基础,结果表明:在消耗燃料1.704 kg/s(LNG)的条件下,联合循环净发电功率可达45 MW,供热量41.5 MW,余热利用率,热效率和?效率分别为88.50%,52.79%和46.69%。结合热-经济学与参数分析,利用Matlab优化后的最小单位发电成本为0.1529 CNY/kWh。考虑到碳排放价格,供电、供热、供气收益,燃料价格和设备成本,电厂每年的理想收益可达2989.5万元。     

一种电容式起电机装置的设计方案

提出一种利用静电感应效应,结合一定的机械装置将机械能转化为电能的发电原理,并对在此原理指导下制作的装置进行简单的介绍.     

基于塞贝克效应的热电转换装置

温差发电是一种新式的环境友善型能源技术,可以将废热转换为电能.本文设计了基于塞贝克效应的热电转换装置,实现了温差发电.基于单片机系统和OP07芯片设计了有源I/V变换电路,将温差发电输出的电压信号在LCD1602液晶屏上显示,并计算出不同温度差输出的电功率.实验结果表明热电转换输出的电压随着温度差变大而增加,且呈线性关系,单片发电片的热电转换效率达到0.11%,使用热电转换装置可以给用电量较小的设备供电.     

新型无摩擦阻力自行车发电系统的设计

 随着生活质量的提高,健身运动成为时尚。人们在健身的同时,消耗了大量的能量,这些能量完全可以转化为可利用的电能,以创造一种节能环保、和谐健康的生活。在全球能源紧缺的情况下,能源的再生和利用引起公众的高度重视。本文以自行车为例,通过研究,设计制作了一种新型的自行车发电装置。     

低温余热全流热水发电系统的热力分析

一、余热回收热水系统 为了利用工业耗能装置中各种低温余热,最简便的办法是利用除盐水作为介质,通过循环泵和热交换器收集到中央热水站。在选择有效的热水发电系统时要考虑这种热水回收系统的如下特点,即:(1)为保证生产工艺稳定进行,系统回水温度T_F要求一定;(2)系统热水初温T_0是各路热水汇总后的平均值,取决于余热热源;(3)系统提供余热总量Q为定值。热水系统总流量G_0=Q/(T_0—T_F)_(C_(pw)),其中C_(pw)是热水定压比热,因此这是一种定热量热水发电系统,热水流量与回水温差△T=T_0—T_F成反比,它不同于地热     

踩压式压力发电装置的研制

为了实现对压力的充分利用,应用永久磁铁和导电线圈,根据动生电动势的产生原理,设计了一种踩压式压力发电装置,并进行了理论分析和实验验证。当有压力施加于装置上时,装置会将作用的压力经内部线圈转变为正弦式交流电,经整流电路和稳压滤波电路的作用,输出稳定的直流电,较有效地将机械能转化为电能,最后由储能电路将产生的电能收集并储存起来。该压力发电装置在利用压力发电的过程中不会对环境产生任何污染,能够在绿色环保的前提下达到产生电能的目的。     

热电材料与温差发电技术

 热电材料是一种通过固体中载流子(电子和空穴)运动实现热能和电能之间直接转换的功能材料。用热电材料制造的温差发电器具有无机械运动、无噪声、无磨损、可靠性高、免维护、无污染、尺寸形状可根据需要设计等突出优点,在工业余热发电、特殊场合长寿命电源、便携式小型电源、植入式微型电源等领域具有重要应用前景。     

高光谱吸收微纳结构表面提高太阳能温差发电性能的研究

采用飞秒激光等离子体丝（飞秒光丝）在金属铝箔表面以不同飞秒光丝扫描速度（5,15,25,35和45 mm·s-1）制备了微纳结构表面,并在太阳光能量主要覆盖的光谱范围（330～890 nm）内对其进行了反射率测量,发现飞秒光丝制备的微纳结构表面具有显著的高光谱吸收特性,并且飞秒光丝扫描速度越慢,光谱吸收率越强,5 mm·s-1条件下微纳结构表面光谱吸收率达97%以上。将制备的高光谱吸收微纳结构表面作为温差发电片（TEG）光吸收体,以此为基础构建了考虑太阳光辐照及温差发电模块（即TEG模块：结合微纳结构表面的TEG）散热情况的仿真实验环境并进行发电功率测量。研究结果表明,具有微纳结构的铝表面（5 mm·s-1制备条件下）与抛光铝箔或裸发电片相比,光电转化效率（发电效率）可分别提高43.3和10.7倍。进一步研究了TEG模块的温差发电的过程与机理,将TEG模块的温差发电过程分为光热（光能转化为热能）与热电（热能转化为电能）两个转化过程分析：首先在光热转化过程中,微纳结构表面增强了太阳光吸收效率,为光热转化提供更多的光子能量,实现了其在表面更多的热量沉积,进而在之后的热电转化过程中,更多的热能沉积使得TEG模块的载流子迁移率得到了很大提升,这样在同样的温差（发电片冷热端的温度差值）条件下,微纳结构表面与普通表面相比可以获得更高的热电转化效率。因此,微纳结构表面的高光谱吸收性能使得TEG模块经光热转化后得到的高热能沉积使载流子迁移率得到了提高,进而显著提升了TEG模块发电性能,这是微纳结构表面增强TEG温差发电效率的主要原因。这一机理的揭示,为TEG模块发电性能的进一步优化和提升提供了理论依据,对TEG模块的实际应用具有重要的意义。     

注蒸汽燃气轮机稳态全工况性能分析

一、前言 注蒸汽燃气轮机是近几年来发展的一门新技术,它是利用燃气轮机排出的高温燃气,通过余热锅炉产生蒸汽并回注到燃烧室,涡轮等部件,从而增加机组发电功率,提高效率的一种热力循环。是美籍华人程大猷先生的首创,称之为“程氏循环”。注蒸汽燃气轮机装置以及工作循环如图1、图2所示:     

余热锅炉节点温差及其对联合循环性能的影响

本文讨论了余热锅炉存在节点的条件与可能,分析了靠选择热力设计参数而增大节点温差的办法;且提出一个初步看法:当余热锅炉型联合循环装置燃气侧参数及余热锅炉节点温差已定下,则其蒸汽侧热力性能也已基本确定。     

宽频响应压电俘能装置设计

设计了一种能够将地表自然风转变为电能的压电俘能装置.该装置利用压电陶瓷发电片的压电效应,将振动机械能转变为电能,通过在装置里布置矩形、梯形、三角形等多种渐变形状的发电片,实现了对自然风激励的宽频响应.该装置发电效率高,结构紧凑,易于安装携带,在微电子技术、微机电系统等领域具有广阔的应用前景,该装置的设计研究可以培养学生开展创新实验、进行科学研究的科学素养.     

热电材料与发电器件的进展和挑战

热电/温差电效应是一种能够实现热能和电能直接相互转换的环境友好型能源技术,基于该技术的热电发电器件的应用,有望成为缓解能源问题的可行方案.文章主要介绍了中高温区p型和n型热电材料的最新研究进展,重点论述了可能应用于热电发电器件的几种典型热电材料体系的相关优缺点.此外,还回顾了目前中高温区热电发电器件的研究现状,尝试给出...     

基于热经济学结构理论的微型冷热电联供系统性能评价

本文以热经济学结构理论为基础,针对采用燃气内燃机发电、吸附制冷机提供冷量的微型冷热电联供系统,建立了基于燃料-产品定义的热经济学模型,量化了系统内各设备间的生产交互关系.根据实验结果,利用??成本分析方法评价了系统在冷电设计工况以及变工况下的生产性能.结果不仅反映出热经济学结构理论是一种强有力的评价复杂系统性能的工具,而且证明吸附制冷机高效利用了系统中的低温余热.     

水泥窑余热发电辅助碳捕集系统分析

本文提出一种应用于水泥厂的基于余热发电技术的醇胺法碳捕集系统,针对余热发电系统和乙醇胺(MEA)碳捕捉系统建立模型,利用Visual Basic软件编程模拟余热发电系统,利用Aspen Plus软件模拟MEA法CO_2捕集系统。探讨了废气负荷、低压蒸汽温度、压力对余热发电系统性能的影响,废气负荷和解析塔操作压力对MEA碳捕捉系统中解析塔耗能的影响,并分析了系统的耦合和匹配关系。结果表明,该系统碳捕获率范围为8.6%~15.0%。