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會員注冊溫差發(fā)電片原理及應(yīng)用
溫差半導(dǎo)體發(fā)電是一種新型的發(fā)電方式，即利用塞貝克效應(yīng)將熱能直接轉(zhuǎn)換為電能： 將P型和N型結(jié)合的半導(dǎo)體元件組成的器件的一側(cè)維持在低溫，另一側(cè)維持在高溫，這樣器件高溫側(cè)就會向低溫側(cè)傳導(dǎo)熱能并產(chǎn)生熱流。即熱能從高溫側(cè)流入器件內(nèi)，通過器件將熱能從低溫側(cè)排出時，流入器件的一部分熱能不放熱，并在器件內(nèi)變成電能，輸出直流電壓和電流。通過連接多個這樣的器件便可獲得較大的電壓。該器件即為目前應(yīng)用日益廣泛的溫差發(fā)電片。 由半導(dǎo)體溫差發(fā)電片制造的半導(dǎo)體發(fā)電機有著無噪音、壽命長、性能穩(wěn)定等特點。隨著現(xiàn)代社會保護環(huán)境、節(jié)約能源的呼聲越來越高、人們更多地在考慮如何有效地將太陽熱、海洋熱、地?zé)帷⒐I(yè)廢熱、燃燒垃圾的發(fā)熱等地球上各種熱源產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為電能。因此半導(dǎo)體溫差發(fā)電技術(shù)必將得到更廣泛的應(yīng)用。
便攜式小型電源
利用煤、油、天然氣、木材等燃燒熱以及取暖爐、烹飪爐等余熱作為熱源的溫差發(fā)電裝置可以作為便攜式小型電源，為野外作業(yè)、游牧民族提供電源。其優(yōu)點是可以利用來源廣泛的熱源發(fā)電，減少蓄電池攜帶量。此外，這種技術(shù)還可以用于制造旅行用便攜式應(yīng)急電源。國外已有可隨身攜帶的小型溫差發(fā)電器，利用燃燒熱、賓館取暖片等熱源發(fā)電，用于為便攜式電子設(shè)備（手機、筆記本電腦等）充電。圖4是安裝在普通爐灶底部的溫差發(fā)電裝置，利用爐膛底部廢熱發(fā)電，已在歐洲應(yīng)用。主要為外出郊游、旅游者提供輔助電力
高溫工業(yè)窯爐余熱發(fā)電。主要利用鋼鐵、有色金屬、玻璃、水泥、陶瓷等耗能工業(yè)窯爐以及發(fā)電廠等鍋爐排放的150~250°C低品位余熱發(fā)電。這部分低溫余熱難以采用常規(guī)技術(shù)發(fā)電，熱電材料溫差發(fā)電技術(shù)可以填補這方面的技術(shù)空白。圖2是浙江大學(xué)趙新兵等人提出的利用高溫爐煙道余熱發(fā)電的內(nèi)冷式溫差發(fā)電系統(tǒng)原理圖及模擬器件原型。它利用煙道余熱和循環(huán)水冷片之間的溫差（約100~150°C）發(fā)電，可模塊化生產(chǎn)，現(xiàn)場組裝。
汽車發(fā)動機余熱發(fā)電。美國通用汽車、日本豐田汽車已開始這方面的研發(fā)，德國寶馬汽車已在530系列汽車上進行原型試驗（圖3）。據(jù)估算，一輛中高檔轎車正常運行時，可利用排氣管廢熱發(fā)電1千瓦（遠期目標(biāo)可達5千瓦或更高）。
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