温差电池-燃料电池复合(发电装置).doc

编号： 河 北 工 程 大 学 学生科研项目立项申报书 温差电池-燃料电池复合发电装置 （科技发明） 河北工程大学学生课外学术科技活动 领 导 小 组 办 公 室　制 填 表 说 明 申报书各项内容，必须实事求是，表达要明确严谨，并要求打印或用钢笔填写。页面不够时可加页，不得破坏后面表格的完整和美观。对于填写不合要求、内容含糊不清、字迹潦草者，不予受理。 上报的《申报书》一式二份（至少含一份原件），项目获准后《申报书》由校学生课外学术科技活动领导小组签署意见并保存一份，另一份返回存档。 4、封面总编号由领导小组办公室统一编写。 5、该《申报书》为A4　纸，各单位或个人可以从河北工程大学团委网站自行下载或翻印，但格式、内容、大小应与原件相同。  二、研究项目简介 1.选题意义：项目选题的背景介绍，理论和现实意义。 背景介绍： 能源紧缺问题已为世界广泛关注，发展新型高效的能源转换技术是目前各国关注的一个焦点。热电材料能将热能直接转换成电能，具有结构简单、无需维护、无运动部件、环境友好等优点。尽管目前热电材料制成的温差发电装置转换效率较低，但其在余热废热发电和移动分散式热源利用方面有难以替代的优势。余热废热约占世界生产能量的2/3，若能将此部分热量用于发电，可产生显著的经济效益，同时也可增加能源的利用率，具有显著的社会效益。而燃料电池因对燃料要求低，结构相对简单，适用于大规模发电等优点而日益受到重视。固体氧化物燃料电池通常工作在600摄氏度以上，因此会产生大量的余热废热。若能将此部分热量合理利用，则可进一步提高发电效率和燃料的利用率。 理 论： 与传统的固体氧化物燃料电池相比，单室固体燃料电池的电池反应只需要一路气源，从而使电池构型较简单，但是固体氧化物燃料电池的电解质和阴阳两极在同一反应室内，因此可以将温差发电模块和燃料电池直接组合，利用反应室的高温余热发电，提高燃料利用率和综合发电效率。 现实意义： 提供一种能有效提高燃料利用率的温差电池和燃料电池的复合发电装置。 研究内容：本项目研究的基本思路和主要观点（项目先进性及特点） 基本思路： 本发明的温差电池和燃料电池复合发电装置，由封装在其内的多个依次叠置的复合发电模块组成，每个发电模块包括两个温差电池和一个嵌于其间的固体燃料电池，各个发电模块之间设有金属导热板，周围由隔热体包裹，隔热体上设有与固体燃料电池反应室联通的气体管道，隔热体外连有金属散热片。 项目先进性及特点： 本发明具有如下有益效果： 1）.该装置具有结构简单，便于携带，可多级联用等优点。 2）.在燃料电池将化学能转化为电能的同时，温差电池利用反应室余热与外部环境的温差发电，可有效提高燃料利用率和能量转换效率。 3.研究方式和进度安排：拟采用的研究方法、技术路线、实验方案及进度初步安排。 研究方法和技术路线：细致选题，通过小组长时间讨论不断增加系统的功能，并不断提高其理论程度，在理论上得到充分证明和验证之后进行实物模型制作。 试验方案：实物模型制作完成之后本小组成员将开展测试实验，记录实验数据，进行统计分析，完善其他功能。 进度安排： 理论阶段：提出课题——机械部分及电路设计——图纸绘制 模型制作阶段：购买器材——机械制作——电路连接——调试——试验——功能完善 4.预期价值和成果形式：研究的理论创新程度或实际应用价值，结项提交的成果形式。 实际应用价值及前景： 能源工业是国民经济的基础产业，是实现现代化的物质基础。随着经济的高速增长和人民生活水平的不断提高，世界各国对能源的需求量急剧增长。1997年全世界一次能源消费量（不包括生物能）已超过130亿吨标煤。我国是世界上能源蕴藏和能源生产大国，我国的一次能源生产居世界第三位，但人均能源占有量仅为世界人均值的36%左右。节约天然资源和一次能源消费已成为考虑一些技术方案的前提。本装置的设计旨在提高一次能源的利用率，因此具有广阔的市场和应用前景。 5.研究工作已有基础条件和参加者研究能力和时间保证。 研究能力： 时间保证： 目前本项目正在进行装置设计与尺寸的定制。预计将于本年度完成实物模型制作与调试的全部工作。 6.主要参考文献。 [1]陈金灿，严子浚;半导体温差发电器性能的优化分析[J];半导体学报;1994年02期 [2]屈健,李茂德,乐伟;半导体温差发电器的工作性能优化[J];低温工程;2005年02期 [3]张华俊,陈浩,王俊,蒲亮,李洪峻;半导体热电堆发电的发展及展望[J];节能;2001年10期 [4]贾磊,陈则韶,