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发动机余热温差发电的研究现状与挑战

收稿日期：2023-03-30 修回日期：2023-04-07 刊出日期：2023-05-31

DOI:10.20078/j.eep.20230501

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    摘要：节能是我国实现“双碳”目标最重要和最经济的手段之一,当前发动机效率不高,工作时有大量余热排放到环境中。 基于塞贝克效应的半导体余热温差发电技术在利用发动机余热方面有独特的优势,吸引了广泛深入的研究。 本文介绍了发动机余热温差发电系统的技术原... 展开+
    摘要：

    节能是我国实现“双碳”目标最重要和最经济的手段之一,当前发动机效率不高,工作时有大量余热排放到环境中。 基于塞贝克效应的半导体余热温差发电技术在利用发动机余热方面有独特的优势,吸引了广泛深入的研究。 本文介绍了发动机余热温差发电系统的技术原理、器件结构和余热温差发电系统的构成,并对国内外研究进行了系统回顾,分析了当前热电材料和系统的发展状况、应用潜力、评价指标和存在的问题和挑战,并给出了若干个影响发动机余热温差发电系统性能的关键科学问题和初步解决思路。 热端温度分布的不均匀性是当前余热温差发电系统的设计难点;此外还需要平衡余热温差发电系统中集热器的集热效率和压降之间本征矛盾关系,以便获得最大的节油率。 本文还给出了作者团队在发动机余热温差发电应用示范工程中发现的新问题和获得的新数据,为后续研究提供了有意义的参考。

    收起-

    作者：

    • 郑友取1,2
    • 应杰2
    • 李国能2,*
    • 朱亦圆2
    • 沈融2
    • 汤元君2
    • 郭文文2

    作者简介

    作者简介：郑友取(1973—),男,福建泉州人,教授,主要从事能源政策和温差发电技术研究。E-mail:zyq888@zust.edu.cn
    通讯作者：李国能(1981—),男,广东广州人,教授,主要从事温差发电技术研究。E-mail:109026@zust.edu.cn

    单位

    • 1. 衢州学院 机械工程学院
    • 2. 浙江科技学院 能源与环境系统工程系

    关键字

    • 余热利用
    • 温差发电
    • 热电效率
    • 系统效率
    • 评价指标

    基金项目

    浙江省重点研发计划(2020C03115);浙江省自然科学基金重点项目(LZ21E060001)

    引用格式

    郑友取, 应杰, 李国能, 等. 发动机余热温差发电的研究现状与挑战[J]. 能源环境保护, 2023, 37(3):25-35.

    ZHENG Youqu, YING Jie, LI Guoneng, et al. Research status and challenges of waste heat thermoelectric generation for engines[J]. Energy Environmental Protection, 2023, 37(3): 25-35.

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