溫差發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化及瞬態(tài)響應(yīng)特性實(shí)驗研究.pdf

1、溫差發(fā)電技術(shù)是一種能夠有效利用低品位熱源進(jìn)行發(fā)電的技術(shù)手段,其能量來源既包括太陽能、地?zé)崮苓@一類的新型清潔替代能源,又包括傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)余熱、工業(yè)余熱/廢熱等廢棄能源。溫差發(fā)電具有無運(yùn)動部件、無噪聲污染、無廢氣排放、可靠性高等諸多優(yōu)點(diǎn)。因此,對溫差發(fā)電技術(shù)進(jìn)行研究不僅具有重要的理論意義,更有著重大的工程應(yīng)用價值。當(dāng)前,溫差發(fā)電技術(shù)的理論研究進(jìn)展緩慢,實(shí)驗研究也很不夠。本文旨在從實(shí)驗方面入手,對溫差發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和瞬態(tài)響應(yīng)特性進(jìn)行研究。

2、
　　本實(shí)驗中設(shè)計并搭建了包括加熱單元、冷卻散熱單元、溫差發(fā)電單元、數(shù)據(jù)采集單元等子系統(tǒng)在內(nèi)的溫差發(fā)電實(shí)驗系統(tǒng),研究了不同熱源形式、不同冷源形式、不同發(fā)電單元結(jié)構(gòu)、不同接觸壓力大小等因素對系統(tǒng)性能的影響;并研究了兩種典型啟動條件下(結(jié)合接觸壓力這一影響因素的作用)發(fā)電系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)特性。
　　實(shí)驗結(jié)果表明:溫差發(fā)電系統(tǒng)熱端溫度分布的不均勻性會導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降。不同冷源形式下,冷端散熱效果有很大不同:相同條件下,水冷散熱最好;

3、強(qiáng)制風(fēng)冷次之;自然對流最差。相同條件下,不同發(fā)電單元結(jié)構(gòu)對系統(tǒng)輸出性能影響很大,應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要來調(diào)整溫差發(fā)電片之間的連接方式,使內(nèi)、外電阻匹配。在冷、熱兩端溫度均相同的情況下,接觸壓力增大,則系統(tǒng)開路電壓和最大輸出功率增大,但增大幅度隨壓力的增大而逐漸減小。啟動條件為相同冷、熱端溫度時,接觸壓力對發(fā)電系統(tǒng)冷、熱兩端溫度的瞬態(tài)響應(yīng)特性影響不大;但對開路電壓的瞬態(tài)響應(yīng)特性影響很大,壓力增大,則開路電壓的瞬態(tài)響應(yīng)速率加快。啟動條件為不同冷、熱