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機(jī)動(dòng)車在行駛過程中燃料燃燒釋放的能量除一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能外,還有一部分以熱能的形式散失。
本人利用“塞貝克熱電效應(yīng)”,設(shè)計(jì)發(fā)明了機(jī)動(dòng)車“熱電式發(fā)電”系統(tǒng),不僅節(jié)能,還提高了機(jī)動(dòng)車的燃料利用率。
一、結(jié)構(gòu)組成
1.排氣管
本裝置由內(nèi)壁(吸熱薄金屬片)、吸熱絕緣層(A、B)、P、N型半導(dǎo)體、外殼、金屬導(dǎo)電材料構(gòu)成。多個(gè)P、N型半導(dǎo)體的一端由金屬導(dǎo)電材料交替連接,與吸熱絕緣層(A、B)連接,而吸熱絕緣層(A、B)又分別與內(nèi)壁和外殼連接,構(gòu)成熱電式發(fā)電機(jī)的熱、冷端(如圖一)。
2.水箱
本裝置由吸熱絕緣層(A、B)、P、N型半導(dǎo)體、金屬導(dǎo)電材料、隔熱材料組成。多個(gè)P、N型半導(dǎo)體的一端由金屬導(dǎo)電材料交替連接,與吸熱絕緣層(A、B)連接,分別構(gòu)成熱電式發(fā)電機(jī)的熱端和冷端。
其熱端和水箱的一側(cè)(不帶散熱扇)緊密相連,隔熱材料套在外部,防止發(fā)動(dòng)機(jī)等工作時(shí)釋放的熱量造成冷端溫度過高,降低發(fā)電效率(如圖二)。
二、工作原理
1.汽車工作時(shí),攜帶大量熱量的尾氣經(jīng)過排氣管,吸熱絕緣層吸收這些熱量,內(nèi)壁成為熱電式發(fā)電機(jī)的熱端。
2.水箱內(nèi)的水為發(fā)動(dòng)機(jī)降溫后,尾氣攜帶的大量熱量使水箱表面升溫,與水箱相連的一端為熱端。由于熱端材料的電子具有的能量比冷端的多,所以熱端的電子此時(shí)傾向于向冷端移動(dòng)。最終熱、冷兩端攜帶不同種電荷,形成電勢差,產(chǎn)生電流。(指導(dǎo)老師:張德之)