温差发电式超声波热能

随着国家全面推进供热计量改革工作，加快供热计量改革，停止按面积计价收费，实现按热量计价收费，强化节能意识，节约能源减少能源浪费，降低能耗，特别是近几年能源短缺，各地非常重视。供热改革也同时进行。对供热改革中分户计量的热量表的需求也正在扩大同时热量表的性能、质量、以及服务的要求也越来越高。特别*使用的可靠性有待时间证明。

我公司为提高企业的技术创新能力和产品市场竞争能力，在热能表和电子研发领域方面加大力度，公司强化与各大院校科研单位的合作，共同研发了新一代温差发电式热能表，此表与国内（外）热能表供电方式不同，我公司生产的热能表不用电池供电，只要保持一定温差就可以直接供给热能表所需的电量，此产品具有节能、安全，使用寿命长等特点.         

半导体温度发电模块，是一种利用温差直接将热能转化为电能的全固态能量转化发电装置,它无需化学反应且无机械移动部分,因而具有无噪音,无污染,无磨损,重量轻,使用寿命长等种种优点。被广泛地用于工业余热,废热回收利用,航天辅助电力系统等。随着能源的短缺及人们不断提高的环境保护意识,特别是气候变暖问题,半导体温差发电技术以其各种优点越来越引起人们的关注。               由于不同的金属材料所具有的自由电子密度不同，当两种不同的金属导体接触时，在接触面上就会发生电子扩散。电子的扩散速率与两导体的电子密度有关并和接触区的温度成正比。

设导体A和B的自由电子密度为NA和NB，且有NA＞NB，电子扩散的结果使导体A失去电子而带正电，导体B则因获得电子而带负电，在接触面形成电场。这个电场阻碍了电子继续扩散，达到动态平衡时，在接触区形成一个稳定的电位差，即接触电势。

半导体温差发电模块是根据塞贝克效应制成的,即把两种半导体的接合端置于高温,处于低温环境的另一端就可得到电动势E:E=As$T=As（T2-T1）。式中:As为塞贝克系数,其单位为V K或LV K.塞贝克系数AS是由材料本身的电子能带结构决定的。
    我们采用的半导体温差发电模块外形尺寸为40mm×40mm×4mm,共有127对PN结,具有一定的耐高温特性（热端稳定工作温度可达180℃,zui高短时冲击温度220℃）,热电转化效率为11.7%。温差发电模块组的盛水器装置，我们设计的装置是，用底部平整的盛水器,在其底部涂上导热硅脂与温差模块的冷端保持良好的热接触（开水的温度为100℃）。模块热端向下紧贴在铝片上（也使用导热硅脂）。盛水器与铝片用销钉锁紧以保持温差模块两面与热,冷源的紧密接触。铝片另外有两个支柱用来调节热源之间的距离,当热源温度较高时可调大铝片与热源之间的空隙,从而使热端温度不高于200℃。
    我们采用管道热水作为热源,供水温度在65-90℃之间，,测得模块的冷端温度在25-40℃之间,因而STM两端温差zui低可维持45-50点。通过实验，我们可以看出,半导体温差发电模块作为电源,其串并联的情况与其它电源的串并联并无本质区别。