生物质燃料温差发电机的实验研究

摘要

为解决无电区域和紧急条件下的供电问题,设计了一种生物质燃料温差发电机,详细测试了其启动性能、功率负载特性、动态响应特性、热电转换效率、烟气排放特性和温度场分布特性.温差发电机尺寸为684 mm× 492 mm ×450 mm,重量为14.0 kg,可自供电散热和鼓风,其余电能可稳压对外输出.实验发现,温差发电机输出功率随外部负载的减小而增大,但是过小的外部负载将导致温差发电机工作不稳定.当温差发电机正常工作时,接入外部负载后其各个输出参数可在数秒内稳定.当外部负载为5.5 Ω时,总发电功率达到最大值,为37.8 W,功率重量比为2.7 W/kg;经过直流稳压器将输出电压稳定为12 V后可对外净输出功率25.4 W,系统的热电转换效率为2.6％,与理论估算值基本一致.此外,建立了一个温差发电机的理论模型,分析了温差发电模块内部的温度分布和预测了整个温差发电机的发电性能,与实验结果一致.