專利名稱：半導(dǎo)體發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電設(shè)備，特別是一種半導(dǎo)體發(fā)電設(shè)備。
背景技術(shù)：
人們的生活、出行、各個行業(yè)中均離不開電能，目前電能主要是通過水力或火力發(fā)電產(chǎn)生，日本福島出現(xiàn)核電站事故后，很多國家對核電持謹(jǐn)慎的態(tài)度，隨著各種能源的日益短缺，對石油天燃氣資源的過度開采，人們面臨能源短缺的危機。在日常的供電中，當(dāng)供電網(wǎng)絡(luò)超負(fù)荷運行時，會導(dǎo)致跳閘停電，此時，汽油或柴油發(fā)電機則可以解決短時間用電的需 求，汽油或柴油發(fā)電機對環(huán)境會造成破壞，其效率低，能耗高。在遠離電廠和送變電設(shè)備的地區(qū)，日照時間長可以利用太陽能進行發(fā)電，但是由于太陽能發(fā)電機的造價較高、發(fā)電效率較低低，使得普及太陽能發(fā)電有一定困難。于是新的發(fā)電設(shè)備應(yīng)運而生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種半導(dǎo)體發(fā)電機，要解決的技術(shù)問題是提高發(fā)電效率，降低發(fā)電機的成本，且環(huán)保無污染。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種半導(dǎo)體發(fā)電機，所述半導(dǎo)體發(fā)電機設(shè)有熱交換器，熱交換器的經(jīng)管道連接外部的集熱器，構(gòu)成熱循環(huán)回路，所述熱交換器的上端工作面通過發(fā)電元件連接上交換器的下端工作面。本發(fā)明的熱交換器的上端工作面設(shè)有儲熱器，儲熱器的下端工作面與熱交換器的上端工作面連接，儲熱器的上端工作面通過發(fā)電元件與上交換器)的下端工作面連接。本發(fā)明的熱交換器的上端工作面與儲熱器的下端工作面之間設(shè)有半導(dǎo)體加熱元件。本發(fā)明的熱交換器的豎直截面為矩形結(jié)構(gòu)，在熱交換器的側(cè)壁上部設(shè)有上單向閥，上單向逆止閥下端、熱交換器的側(cè)壁上設(shè)有下單向閥，所述上單向閥和下單向閥分別經(jīng)管道與集熱器的引管連接，所述半導(dǎo)體加熱元件嵌入在熱交換器的上端工作面中部的凹槽內(nèi)，所述熱交換器內(nèi)裝滿有恒溫90°C的含有二乙醇體積為20%的去離子水。本發(fā)明的儲熱器的豎直截面為矩形，在儲熱器內(nèi)注滿糊狀的工質(zhì)Y，工質(zhì)Y按質(zhì)量百分比為去離子水40%，二乙醇28%，正戊烷30%和無水丙三醇8% ;所述儲熱器的上端工作面與發(fā)電元件的下端工作面接觸。本發(fā)明的上交換器的豎直截面為矩形，上交換器為真空狀態(tài)，在上交換器的上端中部設(shè)有真空排氣口，真空排氣口內(nèi)設(shè)有密封塞，在真空排氣口的下端、上交換器的內(nèi)部豎直設(shè)有氣體分流器，上交換器內(nèi)注有致冷劑，致冷劑按質(zhì)量百分比為正戊烷92%、無水丙三醇8% ;在氣體分流器的下端與上交換器的底部之間留有空隙，使致冷劑在上交換器內(nèi)流動，所述上交換器的下端設(shè)有下工作面，所述下工作面的下端工作面與發(fā)電元件的上端工作面接觸。本發(fā)明的上交換器的內(nèi)壁上設(shè)有花紋。
本發(fā)明的氣體分流器為倒T字形結(jié)構(gòu)，設(shè)置在氣體分流器下部的底托兩側(cè)的上端面為弧面。本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)電機設(shè)有控制器，所述發(fā)電元件電連接控制器，控制器分別控制電容器組、逆變器和鋰離子電池組工作。本發(fā)明的上交換器采用鋁合金材料，長度為300mm、寬度為200mm、高度為344mm、厚度為4mm，花紋的間距為3mm ;氣體分流器采用ABS材料，長度為300mm、底托的寬度為44臟，厚度為2-5mm ;儲熱器采用YL22合金鋁板材料，長度為340mm、寬度為200mm、高度為20mm，厚度為4mm ;熱交換器采用合金鋁板材料，長度為340mm、寬度為200mm、高度為80mm，熱交換器的上端工作面厚度為6_ ;集熱器為太陽能熱水器。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用高效率的半導(dǎo)體發(fā)電元件，通過在半導(dǎo)體發(fā)電元件的兩個工作面形成溫差，使其產(chǎn)生電流，發(fā)電方式簡單，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，使用效果好，而且環(huán)保無污染，具有廣闊的應(yīng)用前景。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的太陽能集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。如圖I所示，本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)電機，為一體設(shè)置，半導(dǎo)體發(fā)電機的上部設(shè)置有上交換器4，上交換器4為中空的密封箱體，其豎向截面為矩形，上交換器4內(nèi)為真空狀態(tài)，真空度抽至10_4帕斯卡以下，在上交換器4的上端面中部開有真空排氣口 11，真空排氣口 11上塞有密封塞12，上交換器4的內(nèi)壁上設(shè)有花紋14，采用冷加工形成，在上交換器4的內(nèi)中部、真空排氣口 11的下端豎向設(shè)有氣體分流器10，氣體分流器10的上部通過4m的螺釘固定懸吊在上交換器4內(nèi)部上端，氣體分流器10的下端與上交換器4的內(nèi)底部之間形成間隙20，上交換器4內(nèi)注入上交換器4容積46ml的致冷劑(工質(zhì)X)，致冷劑按質(zhì)量百分比為正戊烷92%、無水丙三醇8%，(正戊烷92ml、無水丙三醇8ml )，致冷劑瞬間氣化后，在上交換器4的內(nèi)部冷凝且循環(huán)。氣體分流器10形狀為倒T字形，下端的底托兩側(cè)上部分別為具有相同弧度的弧面。上交換器4的底部設(shè)有片狀的下工作面13，下工作面13的上端工作面與上交換器4的下端工作面接觸；下工作面13的下端工作面與發(fā)電元件5的上端工作面接觸，發(fā)電元件5的下端工作面與儲熱器6的上端工作面接觸。發(fā)電元件5有24個，采用半導(dǎo)體大功率制冷元件或半導(dǎo)體發(fā)電元件，矩形陣列的方式在分布在上交換器4和儲熱器6之間，發(fā)電元件5采用串聯(lián)連接。儲熱器6為中空并且密封的箱體，其豎直截面為矩形，在儲熱器6內(nèi)注滿糊狀的工質(zhì)Y，工質(zhì)Y按質(zhì)量百分比為去離子水40%，二乙醇28%，正戊烷30%和無水丙三醇8%，在儲熱器6的下端設(shè)有熱交換器I。熱交換器I為中空并且密封的箱體，其豎直截面為舉行，在熱交換器I的上端工作面的中部開有凹槽9，凹槽9內(nèi)嵌有半導(dǎo)體加熱元件7。在熱源供應(yīng)不及時，由鋰電池組轉(zhuǎn)換鏈接通供電給半導(dǎo)體加熱元件7。半導(dǎo)體加熱元件7的上端面和熱交換器I的上端工作面分別和儲熱器6的下端工作面接觸。在熱交換器I的左側(cè)壁上部連接有上單向閥2，左側(cè)壁下部連接有下單向閥8，熱交換器I通過分別上單向逆止閥2和下單向逆止閥8經(jīng)引管與集熱器3連接，熱交換器I內(nèi)注滿有90°C的含有二乙醇體積為36%的去離子水，含有二乙醇的去離子水在集熱器3與熱交換器I之間形成循環(huán)回流使含有二乙醇的去離子水的溫度恒定在90°C。發(fā)電元件5電連接設(shè)置在熱交換器I左側(cè)的控制器19，控制器19電連接逆變器17，用于輸出交流電。在半導(dǎo)體發(fā)電機的下部設(shè)置有電池箱，電池箱內(nèi)設(shè)置有鋰離子電池組18，用于存儲電能?？刂破?9和逆變器17設(shè)置在電池箱的左側(cè)上端，在半導(dǎo)體發(fā)電機的右偵U、電池箱上設(shè)有電容器組16，用于充放電過程中儲存發(fā)電元件5產(chǎn)生的電能，向鋰離子電 池組18放電，即對鋰離子電池組18充電?？刂破?9分別控制鋰離子電池組18、逆變器17和電容器組16工作。熱交換器I內(nèi)的90°C的含有二乙醇的去離子水，經(jīng)熱交換器I的上工作面、儲熱器6將50%的熱能傳遞到發(fā)電元件5的下端工作面，使發(fā)電元件5下端工作面升溫，并將溫度經(jīng)下工作面13傳遞到上交換器4，使上交換器4內(nèi)的致冷劑吸熱后瞬間汽化，致冷劑吸熱后致使發(fā)電元件5的上端工作面的溫度立即降溫至5°C以下，發(fā)電元件5的兩工作面形成45-60°C溫差，溫差導(dǎo)致發(fā)電元件5內(nèi)產(chǎn)生高速載流子由“負(fù)”向“正”極運動，產(chǎn)生的電流經(jīng)電容器組16 —次儲能，向鋰離子電池組18、逆變器17輸出12V、24V或60V的直流電壓，鋰離子電池組18存儲電能，逆變器17轉(zhuǎn)換后輸出50周220V交流電源。如圖2所示，集熱器3的集水器21、曬水管22與熱循環(huán)水管24用基架23固定。作為最佳實施例上交換器4采用厚度為4mm的鋁合金板制成密封箱體，上交換器4外部尺寸為長300mm、寬200mm、高344mm ;內(nèi)壁上的花紋14的間距為3mm ;致冷劑注入量為364ml ;氣體分流器10采用ABS塑料，高300mm，底托寬44mm，厚2_5mm ;下工作面13外部尺寸為長340mm，寬200mm ;儲熱器6采用YL22型合金鋁板制成密封箱體，上端工作面的厚度為6mm,另外五個面的厚度為4mm,儲熱器6的外部尺寸為長340mm、寬200mm、高20mm ；熱交換器I采用合金鋁板制成的密封箱體，上端工作面的厚度為6mm，熱交換器I的外部尺寸長340mm、寬200mm、高80mm ;集熱器3采用上海交大特制的微型太陽能熱水器，10L、95°C，還可以采用其他能夠產(chǎn)生熱能的加熱器件如液化氣、柴草、地?zé)峄蛎禾?，只要能夠?qū)⒓療崞鞴べ|(zhì)加溫到100°C即可；電容器組16采用容量為40000 μ F，耐壓100V緩沖式金屬電解電容器，電容器組16的外殼尺寸長120臟、寬60mm、高200mm ;鋰離子電池組18采用容量為3KW/8AH的12、24或60V的鋰離子電池組，鋰離子電池組18的電池箱外部尺寸長500mm、寬200mm、高50mm ;逆變器17采用正弦波交流電為220V，50HZ或100V，60HZ的逆變器，外部尺寸為長100mm、寬200mm、高400mm ;半導(dǎo)體加熱元件7采用南京豪特酷源電子科技有限公司的 TEC1-12714 型，14A, 14. 7V, 120W, Δ T67，尺寸為 62 X 62 X 4. 8mm,發(fā)電元件 5采用北京惠茂制冷設(shè)備有限公司的TEC2-126-3108T195型，10. 5A，17V，180W，Λ T195，尺寸為 50X50X5. 2。經(jīng)測試，發(fā)電功率為100-900W、1-7KW，可以做到100W-900W小功率電機，lKw_7Kw發(fā)電量大功率；電壓值為可以輸出12V、24V、60V直流電源，220V、50HZ或380V50HZ交流電流，發(fā)電效率9-14%。用壽命測試儀，加速試驗使用壽命可連續(xù)工作十萬小時以上。整機重量4-8公斤。本發(fā)明利用半導(dǎo)體制冷元件TEC的逆反功能作為 發(fā)電機的發(fā)電裝置，具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、成本低，適用性強，用途廣泛。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體發(fā)電機，其特征在于所述半導(dǎo)體發(fā)電機設(shè)有熱交換器(1)，熱交換器(O的經(jīng)管道連接外部的集熱器(3)，構(gòu)成熱循環(huán)回路，所述熱交換器(I)的上端工作面通過發(fā)電元件(5)連接上交換器(4)的下端工作面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體發(fā)電機，其特征在于所述熱交換器(I)的上端工作面設(shè)有儲熱器(6)，儲熱器(6)的下端工作面與熱交換器(I)的上端工作面連接，儲熱器(6)的上端工作面通過發(fā)電元件(5)與上交換器(4)的下端工作面連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體發(fā)電機，其特征在于所述熱交換器(I)的上端工作面與儲熱器(6)的下端工作面之間設(shè)有半導(dǎo)體加熱元件(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體發(fā)電機，其特征在于所述熱交換器(I)的豎直截面為矩形結(jié)構(gòu)，在熱交換器(I)的側(cè)壁上部設(shè)有上單向閥(2)，上單向逆止閥(2)下端、熱交換器(I)的側(cè)壁上設(shè)有下單向閥(8)，所述上單向閥(2)和下單向閥(8)分別經(jīng)管道與集熱器(3)的引管連接，所述半導(dǎo)體加熱元件(7)嵌入在熱交換器(I)的上端工作面中部的凹槽(9)內(nèi)，所述熱交換器(I)內(nèi)裝滿有恒溫90°C的含有二乙醇體積為20%的去離子水。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體發(fā)電機，其特征在于所述儲熱器(6)的豎直截面為矩形，在儲熱器(6)內(nèi)注滿糊狀的工質(zhì)Y，工質(zhì)Y按質(zhì)量百分比為去離子水40%，二乙醇28%，正戊烷30%和無水丙三醇8% ;所述儲熱器(6)的上端工作面與發(fā)電元件(4)的下端工作面接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體發(fā)電機，其特征在于所述上交換器(4)的豎直截面為矩形，上交換器(4)為真空狀態(tài)，在上交換器(4)的上端中部設(shè)有真空排氣口(11)，真空排氣口(11)內(nèi)設(shè)有密封塞(12)，在真空排氣口(11)的下端、上交換器(4)的內(nèi)部豎直設(shè)有氣體分流器(10)，上交換器(4)內(nèi)注有致冷劑，致冷劑按質(zhì)量百分比為正戊烷92%、無水丙三醇8% ;在氣體分流器(10)的下端與上交換器(4)的底部之間留有空隙(20)，使致冷劑在上交換器(4)內(nèi)流動，所述上交換器(4)的下端設(shè)有下工作面(13)，所述下工作面(13)的下端工作面與發(fā)電元件(5)的上端工作面接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體發(fā)電機，其特征在于所述上交換器(4)的內(nèi)壁上設(shè)有花紋(14)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體發(fā)電機，其特征在于所述氣體分流器(10)為倒T字形結(jié)構(gòu)，設(shè)置在氣體分流器(10)下部的底托兩側(cè)的上端面為弧面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體發(fā)電機，其特征在于所述半導(dǎo)體發(fā)電機設(shè)有控制器(19)，所述發(fā)電元件(4)電連接控制器(19)，控制器(19)分別控制電容器組(16)、逆變器(17)和鋰離子電池組(18)工作。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體發(fā)電機，其特征在于所述上交換器(4)采用鋁合金材料，長度為300mm、寬度為200mm、高度為344mm、厚度為4mm,花紋(14)的間距為3mm ;氣體分流器(10)采用ABS材料，長度為300mm、底托的寬度為44mm，厚度為2_5mm ;儲熱器(6)采用YL22合金鋁板材料，長度為340mm、寬度為200mm、高度為20mm，厚度為4mm ;熱交換器(I)采用合金鋁板材料，長度為340mm、寬度為200mm、高度為80mm，熱交換器(I)的上端工作面厚度為6_ ;集熱器(3)為太陽能熱水器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體發(fā)電機，要解決的技術(shù)問題是提高發(fā)電效率，降低發(fā)電機的成本，且環(huán)保無污染。本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)電機設(shè)有熱交換器，熱交換器的經(jīng)管道連接外部的集熱器，構(gòu)成熱循環(huán)回路，所述熱交換器的上端工作面通過發(fā)電元件連接上交換器的下端工作面。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用高效率的半導(dǎo)體發(fā)電元件，通過在半導(dǎo)體發(fā)電元件的兩個工作面形成溫差，使其產(chǎn)生電流，發(fā)電方式簡單，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，使用效果好，而且環(huán)保無污染，具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號H02N11/00GK102769411SQ20121025800
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月24日
發(fā)明者衛(wèi)行 申請人:衛(wèi)行