聚光集热式太阳能热电偶发电技术研究
张涛
（新疆昌吉职业技术学院昌吉831100）
方法用大阳能集中加热，冷端由空气自然冷却，形成一种新型的太阳能发电方式：初步研究这种 描要：利用热电偶的热电效应，将热电偶常并联形成发电组件，将其热端采用聚光集热的太阳能发电方式中热电势与热电偶材料的温度、直径、长度、补偿导线之间的关系.结果表明，这种太阳能发电技术方法简单，设备成本低，有大规模推广前景.
关键调：热电偶：发电技术：聚光：太阳能
中国分类号：TP212文献标志码：A文章编号：1009-3230（2011）01-0010-03
Study onPower GenerationTechnologyUtilizationof Thermocouple Using Solar Energy
(Xinjinng Changji College Changji 831100 China) ZHANC Tao
Abstract; Themmocouple themmoelectric efect the formation of a thermocouple power series andparallel coonents to the hot end of tbe method by concentsting solar collcor centrl beating airthemoelectic power and the tempernature of the themmocouple material diameter length， the cooled cold Duanyou to form a new solar power Way; preliminary study in this way solar powerrelationhip between the pensation wire. Results show that solar power technology is simple low cost equipment a large scale proemotion prospects.
Key words; Thermocouple ; Power generation technology ; Condenser; Solar Energy
果两连接点温度（T，T）不同，则在回路中就会产生热电动势EAB（T.T），形成热电流，这就是热电效应.热电偶就是将A和B两种不同的金属材料一端焊接面成的，A和B称为热电极，焊接的一端是接触热场的7端称为工作端或测温度T.称为自由端或参考端，也称冷端. 量端，也称热端：未焊接的一端（接引线）处在
早興0
太阳能发电是太阳能利用的一个重要方面，目前人们在太阳能发电方面已经作为大量研究，提出了各种不同的太阳能发电方法，现在应用较利用热电偶的热电效应，将热电偶申并联形成发 多的是太阳能光伏电池发电.这里主要研究的是电组件，将其热端采用聚光集热的方法用太阳能型的太阳能发电方式. 集中加热，冷端由空气自然冷却，由此形成一种新
1热电偶发电原理
热电偶发电的基本原理是热电效应.将A和B两种不同的导体首尾相连组成闭合回路，如
图1热电满结构图
一个热电偶的输出热电动势很小，若要获得较大的输出电动势可将多个热电偶正向串联使用，
2材料与方法
2.1热电偶的的选用
2.2补偿导线的使用
2.3聚光集热装置
3结果与分析
万方数据
如图2所示.积据欧姆定律，这时输出电动势为：
图2热电偶的正向中取
目前我国工业上采用的标准化热电偶有四种分别是：镍络-考铜（E型）、镍络-镍铝（K型）、铂佬30-铂佬6（B型）、铂姥10-铂（S型）、E型热电偶在同等的温度差条件下产生的热电动势最大，因此在试验中选用E型热电偶.
若热电偶冷端与热端距离小，由于热传导会使冷瑞与热端温差减小，影响输出电动势的大小，为了增大热电偶冷端和热确的温差，提高热电偶输出电动势，同时为降低成本试验在热电偶冷确 和热瑞之间加接延伸型补偿导线，增加冷端与热端的距离，补偿导线选用EX型，在保持电势方向一致的情况下，使用氢氧焰焊将热电偶与补偿导线焊接成一体.将多个热电偶正向申联，热确和冷确分别对齐后，绑扎成束作为发电单元，为防止热电偶相互短路，在热电偶上加套绝缘瓷管
光集热装置由直径1.5m的抛物面反射镜面、热电偶发电单元托盘和设备支架组成，其结构如图3所示.热电偶发电单元托盘位于抛物面反射镜面的焦点上，用于放置热电偶发电单元. 扎成束的热电俩热端向下放在托盘中，冷端向上处于空气中自然冷却.试验时调整抛物面反射镜面.使镜离正对太阳光方向.
试在2010年5月进行，选择天气晴朗无云、期光充足的天气.将100个热电偶串联形成一
个发电单元，采用反射镜面部分遮光的方式调整发电单元热端温度：试验通过改变发电单元中热电偶的直径、长度、冷、热编温度差及加补偿导线 等，观测发电单元的热电动势的变化情况.经过多次试验取得典型试验情况如下：
西3聚光集热装置
采用直径为2mm、长度为25cm的热电偶，通过改变冷、热端温度差进行试验测量所得热电动势数据如图4所示.
图4费电动势与温度差的关系
采用直径为2mm，长度分别为50cm和25cm的热电偶进行试验测量所得热电动势数据如下表1所示：
表1 热电候长度对热电动务的影响
热电心势V热基度/C 冷瑞显度/ =50em 25m200 25 0.41 0.5600 25 0.92 2.9
阳能聚光集热发电这一技术是可行的，这种发电技术利用缘色能源，对环境无污染，技术难度及设 备要求相对简单，可以作为独立的发电装置，也可集中规模使用，若规模使用后与太阳能光伏电池发电相比，可以提高了光密度，节约大量的光伏电池数量，成本有望比太阳能光伏电池发电更低，应用前景广扩.
采用直径为2mm，长度为25cm的热电偶在不加补偿导线和加人50cm补偿导线时，进行试验测量所得热电动势数据如下表2所示：
补偿导线对热电动势的影响
套2
电动务V热湿度/C 冷端温度/C 加50cm补值0 23 0.50 0.69600 23 2.00 2.67
参考文献
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采用长度为50cm，直径分别为2mm和1.5mm的热电偶进行试验测量所得热电动势数据如下表3所示：
表3 终电候直径对热电动势的影响
热端握度/ 冷编温度/ 热电动Y200 19 =2mm 0.55 =1.5mm 0.36600 19 1.92 1.16
对以上试验数据进行分析可以看出：利用热电偶发电时，热电偶热端和冷端的温差越大，热电偶输出热电势越大，这两者近于成正比；在其它条横截面大小的影响，热电偶横截面越大，输出热电 件相同情况下，热电偶的热电动势大小受热电偶动势越大；在其它条件相同情况下，热电偶的热电动势大小受热电偶长度大小的影响，热电偶长度越小，输出热电动势越大；加补偿导线长度为50cm时比不加补偿导线得到的电压较高，说明加人补偿导线可在一定程度上能提高热电动势.
5结束语
热，冷端在空气中自然冷却，应用热电效应进行太 综上所述，利用太阳能案光对热电偶热端加
