【摘要】：在當(dāng)今社會(huì)，，各國(guó)家均致力于尋求高效率、無污染的能源二次利用及能量回收利用的方法，以期解決能源問題，同時(shí)緩解環(huán)境問題。熱電發(fā)電技術(shù)直接將熱能轉(zhuǎn)化為電能，以其諸多優(yōu)點(diǎn)讓人們看到了其在余廢熱回收利用領(lǐng)域的巨大潛力。為了此項(xiàng)技術(shù)能夠更好的應(yīng)用到工業(yè)及民用方面，本文對(duì)于熱電發(fā)電技術(shù)從理論及實(shí)驗(yàn)兩方面做了研究。 本論文針對(duì)于熱電發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用從理論上做了研究分析：本文以熱電基本效應(yīng)為根據(jù)，首先從熱電發(fā)電過程中的理論情況開始，將實(shí)際工作過程中含有接觸電阻、熱阻及陶瓷片等不可避免的因素考慮到模型分析中，建立實(shí)際的溫差發(fā)電器的熱電耦合模型，在此模型基礎(chǔ)上對(duì)于實(shí)際過程的性能參數(shù)與其它參數(shù)關(guān)系進(jìn)行推導(dǎo)，得到其關(guān)聯(lián)式。接著針對(duì)實(shí)際模型得到的性能參數(shù)關(guān)聯(lián)式，單獨(dú)改變其中不同的參數(shù)，對(duì)熱電發(fā)電性能參數(shù)進(jìn)行數(shù)值理論計(jì)算分析。得到內(nèi)阻、負(fù)載電阻、熱冷端導(dǎo)熱系數(shù)、熱電材料導(dǎo)熱系數(shù)、冷熱端溫度及塞貝克系數(shù)對(duì)性能參數(shù)輸出功率及熱電轉(zhuǎn)換效率的影響情況。 本論文針對(duì)于熱電發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用從實(shí)驗(yàn)方面做了測(cè)試：搭建了一個(gè)熱電模塊溫差發(fā)電性能的實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)，研究分析熱電模塊冷熱端溫差、電路負(fù)載電阻對(duì)工作性能的影響。對(duì)單個(gè)溫差發(fā)電模塊的開路電壓、其隨冷熱端溫度的變化情況及三種不同工況下輸出功率隨負(fù)載電阻變化的情況進(jìn)行了測(cè)試。得到實(shí)際情況下單個(gè)模塊的發(fā)電情況。 本論文通過對(duì)熱電發(fā)電的研究，在理論上得到了在接近實(shí)際情況下熱電發(fā)電性能參數(shù)的關(guān)聯(lián)式以及關(guān)聯(lián)式中各參數(shù)對(duì)熱電發(fā)電性能影響的大小，對(duì)于實(shí)際情況下熱電發(fā)電性能的優(yōu)化指出方向，對(duì)于熱電模塊研究及其應(yīng)用也具有一定的指導(dǎo)意義。
[Abstract]:In today's society, all countries are committed to seeking efficient, non-polluting methods of secondary energy utilization and energy recovery, in order to solve the energy problem and alleviate the environmental problems at the same time. Thermoelectric power generation technology directly converts heat energy into electric energy. With its many advantages, people see its great potential in the field of waste heat recovery and utilization. In order to better apply this technology to industry and civil, this paper studies the thermoelectric power generation technology from two aspects: theory and experiment. In this paper, the application of thermoelectric power generation technology is studied and analyzed theoretically. Based on the basic effect of thermoelectricity, first of all, the contact resistance is included in the actual working process, starting with the theoretical situation in the process of thermoelectric power generation. The thermoelectric coupling model of the actual thermoelectric generator is established based on the thermal resistance and ceramic chip, and the relationship between the performance parameters of the actual process and other parameters is deduced based on the model analysis, and the thermoelectric coupling model of the actual thermoelectric generator is established, based on which the relationship between the performance parameters and other parameters of the actual process is derived. The correlation formula is obtained. Then, according to the correlation formula of performance parameters obtained from the actual model, the different parameters are changed separately, and the performance parameters of thermoelectric power generation are calculated and analyzed numerically. The influence of internal resistance, load resistance, thermal conductivity of hot and cold end, thermal conductivity of thermoelectric material, temperature of cold and hot end and Seebeck coefficient on output power and efficiency of thermoelectric conversion were obtained. In this paper, the application of thermoelectric power generation technology has been tested from the experimental aspects: a thermoelectricity module thermoelectricity performance test platform is built, the research and analysis of the thermoelectricity module cold and hot end temperature difference, circuit load resistance on the performance of the influence. The open circuit voltage of a single thermoelectric module, its variation with the temperature at the cold and hot ends and the output power with the load resistance under three different working conditions are tested. Get the actual situation of a single module of power generation. Through the research of thermoelectric power generation, the correlation formula of thermoelectric power generation performance parameters and the influence of each parameter in the correlation formula on the thermoelectric power generation performance are obtained theoretically in this paper, which is close to the actual situation, and the magnitude of the influence of each parameter in the correlation formula on the thermoelectric power generation performance is obtained. It also has some guiding significance for the research and application of thermoelectric module.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM611

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本文編號(hào)：2224162