基于LNG冷能利用的半导体温差发电性能试验研究

作     者：陶佳霖 刘伟 李振明 罗宝军 杨加瑶 李银芳 闭淮基 段雄波 Tao Jialin;Liu Wei;Li Zhenming;Luo Baojun;Yang Jiayao;Li Yinfang;Bi Huaiji;Duan Xiongbo

作者机构：中南大学机电工程学院长沙410083 中国电力科学研究院有限公司储能与电工新技术研究所北京100192 湖南大学机械与运载工程学院长沙410082 中南大学能源科学与工程学院长沙410083 

出 版 物：《低温工程》 (Cryogenics)

年 卷 期：2023年第4期

页      面：48-54,62页

学科分类：080705[工学-制冷及低温工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：车用燃料电池系统一体化电磁兼容测试技术开发(2020YFB1506004) 

主　　题：LNG 冷能利用 换热器 半导体温差发电 

摘      要：为了研究半导体温差发电在应用于LNG相关传感器监测所需供电方面的潜力,首先在半导体温差发电基本模型的基础上计算出不同热端温度下的最大发电功率和效率曲线,结果显示当热端温度低于220 K时几乎没有功率输出。然后基于天然气汽化与温差发电相结合的场景,设计了一种用于LNG冷能利用的换热器结构,仿真结果显示:壁面温度为140 K时换热器的换热能力为6.608 kW。最后,为了探究半导体温差发电在低温下的发电性能,基于所设计的换热器搭建了一套用于冷能利用的半导体温差试验系统,试验结果显示半导体温差发电系统最大发电量可达到9.33 W。