家庭太阳能温差发电

设计背景

考虑到居民特别是南方家庭用户在夏天时使用太阳能热水器时水温过高不能对过多吸收的热量进行有效的利用这一现实，我们意在在现有的太阳能热水器上通过添加某种装置来实现将过高的温度差转化为电能进而被家庭所使用，起到节能环保的作用。目前太阳能的结构由上图所示，现有的太阳能并无利用温差发电的举措，如果我们能够在其中加入温差发电装置，那将会对我们生活中的节能环保大有裨益。设计目的通过在现有的太阳能热水器上通过添加某种装置来实现将过高的温度差转化为电能进而被家庭所使用，这种直流电可以通过逆变器，滤波器，变压器等等能够为家庭大多电器所使用。设计意义：为家庭节能环保创造了一种新的方法，减少了能量的散失，提高了能量的利用效率。对太阳能热水器改造创新指明了一个新的研究发展方向。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。设计原理1.DescribecontentsforaChartDescriptionofthecompany’ssubcontentsDescriptionofthecompany’ssubcontents2.DescribecontentsforaChartDescriptionofthecompany’ssubcontentsDescriptionofthecompany’ssubcontentsTitleTitleTitleTitleChartTitleinheretextinheretextinheretextinheretextinhereClicktoedittitlestyle温差发电原理图塞贝克效应对家庭用户来说，最关心的是成本问题。家庭太阳能热水器余热温差发电装置的主要组成部分是温差发电片，按照现在市场的价格每片（40mm*40mm*3.4mm）价格在15元左右，家用太阳能热水器内部储水器至少可容纳15片。某品牌温差发电片参数如下：温差（℃） 20 40 60 80 100开路电压（V) 1.57

2.4

3.0

4.2

5.4电流（MA) 275

418

519

608

719夏天热水器中热水与室温下凉水的温差至少有60度，由图中参数可得发电片的功率在1.5w左右，十五片就是22.5w，所以家庭太阳能热水器余热温差发电装置一小时就发电0.025kwh，一天发电量在0.5kwh左右，大概两年的时间就可以收回成本，温差发电片的使用寿命在五年以上，所以本装置是可行的。可行性分析温差发电片原理图实际应用的温差发电片设计方法改变水箱结构，将温差发电片置入水箱中，直接利用水箱里的热水和冷水形成温度差，去除散热片，其初步构想图如下：设计方法对温差发电片的连接，根据实际情况，串并联均可。产生的电流先可利用蓄电池存储起来，以备后用。设计结论通过简单的安装方法和相对简易的工作原理就可以实现利用太阳能热水器温差发电，其可观的收益情况和对节能环保的现实意义令我们对家庭太阳能热水器余热温差发电装置的前景倍感期待，我们热切的期望这种装置终有一天能够走进千家万户为百姓造福。我们想，对于这个设想本身，要比这种实际具体的操作更有价值，我们所要倡导的是一种从我们的周围与实