利用热能发电的实验.docVIP

利用热能发电的实验 热能是自然能源之一，如地热、温泉等，我国已有利用地热的发电站投入运行。下面介绍利用半导体制冷(制热)器（珀耳帖元件）业余制作的温差发电装置．用它可以给收音机供电。 珀耳帖元件采用给CPU散热的半导体元件，它是利用珀耳帖效应来制冷的，即在两种不同金属(包括半导体)接合面通过电流，在接合面的两侧就分别出现放热和吸热现象。相反，如果在接合部的两侧制造温差，就会产生电动势，这就是塞贝克效应。 图1是N型和P型半导体因温差而产生电流的示意图，两者的电流方向相反。因此可像图2那样串联起来组成一个单元，这次实验用的珀耳帖元件内含127个单元,其规格见附表。 用珀耳帖元件发电，在40左右的温差下。一个元件的电动势约0．2V，如要给收音机供电，则至少要有10个元件串联。以保证有1．5V的电压。 图3是自制温差发电装置的示意图。用10片珀耳帖元件串联成方阵，两侧贴传热垫后，再在表面涂满导热硅脂；其高温侧紧贴导热板的短边，导热板用厚1．5mm的铝板折成直角形，长边280mm。短边80mm；低温侧紧贴铝散热器：再利用隔热石膏极、角铝框架及螺杆等从两侧夹紧固定；电源引出线也采用压接法引出。 将高温侧的铝导热板插入83的热水中，输出电压约1V，利用本版曾介绍的LTl392升压电路，可以点亮高亮LED灯。 用袖诊陶制炭炉(野外烧烤用炉)给导热板加热，导热板温度迅速上升，而低温侧的散热器温度也缓慢上升，经过一定时间后达到平衡，最终导热板温度达到ll0，散热器温度达到50，温度差约60，此时输出电压在150Ω负载上约2．3V。若导热板和散热器均采用热传导性能更好的铜材，温差应能达到70。温度和输出电压的关系见图4。