热电臂与换热结构对低温温差发电系统性能影响

作     者：蓝云成 鲁军辉 穆连波 王随林 LAN Yuncheng;LU Junhui;MU Lianbo;WANG Suilin

作者机构：北京建筑大学环境与能源工程学院北京100044 

出 版 物：《电源技术》 (Chinese Journal of Power Sources)

年 卷 期：2024年第48卷第5期

页      面：954-962页

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：“北京学者”计划(022) 北京市教育委员会科研计划项目(KM202310016006) 

主　　题：半导体温差发电系统 热电臂 换热翅片 结构优化 发电 

摘      要：低温(100℃)热能广泛存在于能源系统和自然界中,低温热能利用对节能降碳具有重要意义。半导体温差发电无需动力循环、通过塞贝克效应将低温热能直接转为高品位电能,具有很好的发展前景。提升半导体温差发电系统性能途径主要有热电臂和冷热源换热结构及其系统优化。在低温热能利用中热电臂与冷热源换热器结构优化特征规律尚不明确。建立了半导体低温温差发电系统数值模型,分析不同热电臂与冷热源换热结构,在不同工况下,考虑冷热源换热系统阻力与水泵能耗条件下,对温差发电系统净输出功率和发电效率的影响。结果表明,热源为35~100℃时热电臂为矮宽形净输出功率高;热源在60~100℃时,热电臂为瘦高形发电效率高,厚高换热翅片发电量与净输出功率较优;热源35℃时热电臂矮宽形系统净发电效率较高,薄高换热翅片净输出功率与净效率最高。