多級(jí)高效耦合高溫顯熱-潛熱相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電裝置技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種將高溫廢氣(鍋爐汽、汽車尾氣等)的熱能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電技術(shù)，即多級(jí)高效耦合高溫顯熱-潛熱相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：
21世紀(jì)，人類社會(huì)正面臨著全球性的三大危機(jī)：能源短缺、環(huán)境污染和生態(tài)破壞，特別是隨著全球汽車保有量逐年增加，使得交通運(yùn)輸業(yè)成為能源消耗大戶，能源消耗總量占全社會(huì)能源消耗總量的10％左右。隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，能源需求將會(huì)與日俱增。如何提高能源利用率，開(kāi)發(fā)新能源將會(huì)是21世紀(jì)全球的主題。溫差發(fā)電技術(shù)利用塞貝克(SeeBeck)效應(yīng)，將熱能直接轉(zhuǎn)換成電能，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)需維護(hù)，無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，環(huán)境友好等顯著優(yōu)點(diǎn)。由于受到材料特性的限制，溫差電池的發(fā)電效率比較低。新型高效能源利用發(fā)電裝置是提高發(fā)電效率的主要方法。相變儲(chǔ)能復(fù)合材料是一種熱功能復(fù)合材料，能夠?qū)⒛芰恳韵嘧儩摕岬男问絻?chǔ)藏在其體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)能量在不同時(shí)空位置之間的轉(zhuǎn)換。相變材料也成為近年來(lái)國(guó)內(nèi)外在能源利用和材料科學(xué)方面開(kāi)發(fā)研究十分活躍的領(lǐng)域。無(wú)機(jī)鹽/陶瓷基復(fù)合蓄熱材料屬于粘結(jié)性多空介質(zhì)材料，在能源領(lǐng)域中有著重要的作用。無(wú)機(jī)鹽/陶瓷基復(fù)合相變蓄熱材料在工業(yè)蓄熱器的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。利用相變材料的相變潛熱實(shí)現(xiàn)能量的儲(chǔ)存和利用,有助于提高能效和開(kāi)發(fā)可再生能源。通過(guò)無(wú)機(jī)鹽陶瓷基復(fù)合相變儲(chǔ)能材料與溫差電池的高效耦合，本發(fā)明提出一種新型結(jié)構(gòu)的多級(jí)耦合高溫顯熱-潛熱相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型結(jié)構(gòu)的多級(jí)高效耦合高溫顯熱-潛熱相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電裝置，該系統(tǒng)能高效地回收利用高溫廢氣(鍋爐廢氣、汽車尾氣)中的余熱進(jìn)行發(fā)電，提高了燃料的利用率，并減少有害氣體的排放法。為了達(dá)到本發(fā)明的目的，技術(shù)方案如下：一種多級(jí)高效耦合高溫顯熱-潛熱相變儲(chǔ)能溫差發(fā)電裝置，其特征在于：由復(fù)數(shù)個(gè)儲(chǔ)能發(fā)電單體通過(guò)連接管在二維或者三維空間內(nèi)串接而成，所述儲(chǔ)能發(fā)電單體由儲(chǔ)能支撐體和封裝于所述儲(chǔ)能支撐體外側(cè)的溫差電池相互高效耦合組成。儲(chǔ)能發(fā)電單體可按照所需方向和數(shù)量通過(guò)U型管連接體在二維和三維空間內(nèi)進(jìn)行串接多級(jí)耦合組裝成大型發(fā)電裝置。儲(chǔ)能支撐體為無(wú)機(jī)鹽/陶瓷基高溫復(fù)合相變儲(chǔ)能支撐體。進(jìn)一步：所述儲(chǔ)能支撐體具有內(nèi)圓弧面和外圓弧面，所述內(nèi)圓弧面和外圓弧面之間連接有集熱板，在儲(chǔ)能支撐體內(nèi)部，由內(nèi)圓弧面、外圓弧面和集熱板形成了若干個(gè)扇形通道，所述扇形通道一部分為廢氣通道、一部分裝載儲(chǔ)能材料形成扇形相變儲(chǔ)能倉(cāng)，并且廢氣通道和扇形相變儲(chǔ)能倉(cāng)交替設(shè)置。進(jìn)一步：沿著儲(chǔ)能支撐體的徑向方向，在每個(gè)廢氣通道的外側(cè)還設(shè)置有用于裝載儲(chǔ)能材料的第二相變儲(chǔ)能倉(cāng)，所述第二相變儲(chǔ)能倉(cāng)和扇形相變儲(chǔ)能倉(cāng)依次串通。各個(gè)儲(chǔ)能倉(cāng)之間相互串通，可以使溫度分布更均勻。優(yōu)選地，所述儲(chǔ)能材料為無(wú)機(jī)鹽復(fù)合相變儲(chǔ)能材料。無(wú)機(jī)鹽高溫復(fù)合相變材料填充滿儲(chǔ)能倉(cāng)，可增加體系的蓄熱能力，同時(shí)為無(wú)機(jī)鹽/陶瓷基高溫復(fù)合相變支撐體提供浸滲的無(wú)機(jī)鹽高溫復(fù)合相變材料。優(yōu)選地，所述儲(chǔ)能支撐體的截面為多邊形，每個(gè)側(cè)面的外表面設(shè)置有一個(gè)用于封裝和固定溫差電池的電池封裝凹槽，所述溫差電池的表面設(shè)有散熱片。進(jìn)一步：所述溫差電池包含兩片相互平行的陶瓷支撐片、以及位于兩塊陶瓷支撐片之間的P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體，P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體交替排列串聯(lián)連接，其中一塊陶瓷支撐片為溫差電池?zé)岫耍鰷夭铍姵責(zé)岫伺c儲(chǔ)能支撐體接觸；另一塊陶瓷支撐片為溫差電池冷端，所述溫差電池冷端與散熱片連接，陶瓷支撐片上設(shè)有用于固定P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的固定凹槽，P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間通過(guò)導(dǎo)流體連接，溫差電池還包括引出端，所述引出端與外電路相鏈接。優(yōu)選地，所述溫差電池兩側(cè)涂有導(dǎo)熱硅膠，兩塊陶瓷支撐片之間的縫隙填有絕緣保溫材料。優(yōu)選地，所述集熱板兩側(cè)的表面上均設(shè)有圓弧凹槽，圓弧凹槽的深度小于集熱板厚度的一半，并且集熱板兩側(cè)表面上的圓弧凹槽錯(cuò)位設(shè)置。優(yōu)選地，所述儲(chǔ)能材料為無(wú)機(jī)鹽復(fù)合相變儲(chǔ)能材料，所述高溫復(fù)合相變儲(chǔ)能材料的相變溫度為500-650℃。優(yōu)選地，所述P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的材料為熱電材料，所述熱電材料為AgSbTe2-GeTe固溶體。優(yōu)選地，所述廢氣通道中高溫廢氣的溫度為500-700℃。溫差電池兩側(cè)均涂有導(dǎo)熱硅膠，電池板接觸面受熱均勻，并增加電池板與冷熱源的熱傳導(dǎo)能力，使溫差電池的熱端與儲(chǔ)能支撐體、以及冷端與散熱片之間緊密接觸。高溫廢氣通道并與熱源直接相接觸。集熱板分別與內(nèi)-外兩圓弧面連接組成閉合通道。扇形通道按照廢氣通道-扇形相變儲(chǔ)能倉(cāng)交替排列，扇形相變儲(chǔ)能倉(cāng)集熱板直接與高溫廢氣接觸。集熱板兩側(cè)表面上有錯(cuò)位設(shè)置的圓形凹槽7，因此所述集熱板為波紋形，既增加了集熱基片與高溫廢氣的接觸面積，又確保了殼體的強(qiáng)度。無(wú)機(jī)鹽/陶瓷基高溫復(fù)合相變儲(chǔ)能支撐體為多空陶瓷基支撐體浸滲的無(wú)機(jī)鹽復(fù)合相變材料骨架，由于毛細(xì)管張力作用,無(wú)機(jī)鹽熔化后保留在基體內(nèi)不流出來(lái)。無(wú)機(jī)鹽/陶瓷基高溫復(fù)合相變儲(chǔ)能支撐體，既利用了陶瓷材料的顯熱儲(chǔ)能，又充分利用了無(wú)機(jī)鹽復(fù)合相變材料的高潛熱儲(chǔ)能，將高溫廢氣中的能量高效回收利用。溫差電池中的熱電材料可選擇填充型方鉆礦結(jié)構(gòu)CoSb3基化合物熱電材料、蹄化鉛(PbTe)基高溫?zé)犭姴牧?600℃)等。溫差電池的熱源由儲(chǔ)能器件提供，冷源為空氣。本發(fā)明采用的無(wú)機(jī)鹽復(fù)合相變儲(chǔ)能材料為...