光热发电实验系统 XD-GR-01
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技术原理及应用

温差发电原理:

温差半导体发电是一种新型的发电方式,即利用塞贝克效应将热能直接转换为电能

将P型和N型结合的半导体元件组成的器件(热电材料)的一侧维持在低温,另一侧维持在高温,这样器件高温侧就会向低温侧传导热能并产生热流。即热能从高温侧流入器件内,通过器件将热能从低温侧排出时,流入器件的一部分热能不放热,并在器件内变成电能,输出直流电压和电流。通过连接多个这样的器件便可获得较大的电压。

热电材料是一种通过固体中的载流子运动实现热能和电能之间直接转换的功能材料。热电材料器件的基本单元由一对p型和n型热电材料串联构成。当p-n对的两端温度不同时,如图所示,将在回路中产生电流,从而实现“温差发电”。而当直流电通过p-n对时,如图所示,将在一端吸热,在另一端放热,从而实现“半导体制冷”,即塞贝尔效应的逆效应---帕尔贴效应。固热电材料主要应用于:①温差发电,②半导体制冷,③半导体加热,④各类传感器。

该发电模块应用广泛,既可用于槽式、碟式、聚光、塔式等大型太阳能光热发电系统,亦可应用于偏远无线模块供电、热能照明等小型发电系统。

温差发电片使用注意:温差发电组件的两面与金属散热片之间,最好涂上一层导热硅脂,以利于散热,减小热阻。另外注意,温差发电组件受热要均匀,不能直接用明火烧烤发电组件。要使发电组件平稳贴在高温物体表面,高温热面温度不能超过300度。其冷面必须加装金属散热片,并采取风冷、水冷、油冷或其它冷却措施,确保能够把热面传过来的热量即时带走,以保持发电组件两面的温差,提高发电效率。

温差发电优势:无噪音、无污染、安装简单、寿命长、性能稳定。      


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系统结构

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监控

1、系统运行统计:对发电、充放电、发电量等实时运行信息、报警信息进行全面的监视,并对发电进行多方面的统计和分析,实现对热电/光电转换的全方面掌控。可以显示下列信息:小时发电量、总发电量、能量消耗等,能够显示实时发电功率曲线及功率预测曲线。
2、系统控制监控:交直流负载、灯光效果手自动控制模式切换,系统故障自动急停等.。
3、工控机可对发电数据进行监控。
4、历史数据管理功能:历史存储对于实时数据应最少保存最近一年的实时数据,月统计数据保存,年统计数据能够长期保存。历史数据库应能够将两年以前的实时数据或十年以前的月统计数据导出为Excel文件保存。支持用户手工批量删除历史数据、手工转储历史数据。
5、报表功能:系统的报表功能应包括:报表显示、报表查询、报表打印、日报表、月报表、年报表。支持的图表应包括曲线、3D柱状图、饼图等。系统报表格式与Excel文件完全兼容,并支持用户二次开发。