专利汇可以提供一种基于电子发射的热发电与热储能复用的方法与装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于 电子 发射的热发电与热储能复用的方法与装置。当电 力 需求增加时,热罐中的 传热 工质流经换热器并输送至冷罐,工质 温度 降低。热电转换模 块 吸收传热工质的热量后, 阴极 温度升高,内部部分高 能量 的电子越过阴极表面势垒,发射至 阳极 ,形成回路发电。当电力过剩时,在阴阳极间外加 电场 的作用下,阳极内部的电子携带能量发射至阴极,使阴极温度升高。热量经导 热层 输送至换热器,冷罐中的传热工质吸收换热器的热量,温度升高并最终输送至热罐,从而实现储热。本发明将 热电子发射 技术和储热技术结合起来,结构简单,能实现 电能 与 热能 之间的直接转换,减小过程能量的损耗,有效调节微 电网 的电力供应,提升电力的储能 密度 。,下面是一种基于电子发射的热发电与热储能复用的方法与装置专利的具体信息内容。
1.一种基于电子发射的热发电与热储能复用的方法,其特征在于:基于电子发射的热电转换模块,通过换热器与储热模块连接;当电力需求增加时,热罐(9)中的传热工质(11)通过泵(8),流经换热器(6),温度下降,并输送至冷罐(10);热电转换模块通过导热层(5)吸收传热工质(11)的热量后,阴极(1)温度升高,内部电子服从玻尔兹曼分布,部分高能量的电子越过阴极表面势垒发射并传输至阳极(2),经外部负载形成回路发电;当电力需求过剩时,多余的电力通过热电转化模块由电能转换成热能,在阴阳极间外加电场的作用下,阳极(2)内部的电子携带能量发射至阴极(1),使阴极(1)温度升高;热量经导热层(5)输送至换热器,同时冷罐(10)中的传热工质(11)吸收换热器(6)的热量,温度升高并最终被泵送至热罐(9),从而实现储热。
2.根据权利要求1所述的一种基于电子发射的热发电与热储能复用的方法,其特征在于:所述的阴极(1)和阳极(2)为同心的方形或圆形套筒结构,其中阳极(2)套在阴极(1)外侧,两者均为高温金属材料,表面镀有一表面活性层(4),;阴极(1)和阳极(2)之间为真空隔绝,采用低导热系数的绝电绝热层(3)实现电绝缘;绝电绝热层(3)为经高温烧结的陶瓷材料。
3.根据权利要求1所述的一种基于电子发射的热发电与热储能复用的方法,其特征在于:所述的导热层(5)通过在阴极(1)和换热器(6)之间涂敷粘结导热陶瓷粉末,并经高温烧结形成。
4.根据权利要求1所述的一种基于电子发射的热发电与热储能复用的方法,其特征在于:所述的换热器(6)为盘管结构,通过增加传热工质(11)与换热器(6)的接触面积,改善换热器的换热性能,提高换热器(6)出口的工质温度。
5.根据权利要求1所述的一种基于电子发射的热发电与热储能复用的方法,其特征在于:所述的传热工质(11)为气态或液态物质,根据所选定阴极温度的不同而采用不同的传热工质。
6.根据权利要求1所述的一种基于电子发射的热发电与热储能复用的方法,其特征在于:所述的热罐(9)和冷罐(10)均为可承受高温、高压的储热容器。
7.一种基于电子发射的热发电与热储能复用装置,其特征在于:包括阴极(1)、阳极(2)、绝电绝热层(3)、表面活性层(4)、导热层(5)、换热器(6)、管路(7)、泵阀(8)、热罐(9)和冷罐(10);所述的热罐(9)通过管路(7)与泵阀(8)的一端连接,泵阀(8)的另一端通过管路(7)与换热器(6)的一端连接,换热器(6)的另一端通过管路(7)和冷罐(10)连接,换热器(6)通过导热层(5)阴极(1)连接,阳极(2)套在阴极(1)外侧,阴极(1)与阳极(2)之间设置有绝电绝热层(3);阴极(1)与阳极(2)表面镀有一表面活性层(4)。
8.根据权利要求7所述的一种基于电子发射的热发电与热储能复用装置,其特征在于:
所述的换热器(6)根据储热方式而定,当储热方式为显热或潜热储热时,换热器为环形或方形结构,冷、热工质经换热器实现储放热;当储热方式为热化学储热时,换热器为多孔介质块体结构,气体工质通过与块体发生化学反应实现吸放热。
9.根据权利要求7所述的一种基于电子发射的热发电与热储能复用装置,其特征在于:
所述的换热器(6)表面涂有高热导率的陶瓷粉体(5),如氧化铝或氮化铝等材料,经高温烧结,可与热电子器件的阴极(1)实现紧密贴合。
10.根据权利要求7所述的一种基于电子发射的热发电与热储能复用装置,其特征在于:所述的管路(7)表面包裹石棉,以减小对环境的传热损失。
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