温差发电实验报告

篇一：关于温差发电演示实验的感想

关于温差发电演示实验的感想关于上周的大物实验课，课上指导老师给我们做了很多有趣的演示实验，其中不乏既实用又新颖的一些物理相关设备的演示。各式各样引人注目的物理实验中令人印象最深的是对温差发电的演示。简单的实验设备很好的诠释了温差发电的原理，风扇的转动和灯泡的亮光散发着电的光芒。

从实验室归来后，我主动翻阅有关温差发电的资料，试着想更深层次的了解一下温差发电技术的内容。从查询的资料看来，温差热发电技术是一种利用高、低温热源之间的温差，采用低沸点工作流体作为循环工质，在朗肯循环基础上，用高温热源加热并蒸发循环工质产生的蒸汽推动透平发电的技术，其主要组件包括蒸发器、冷凝器、涡轮机以及工作流体泵．通过高温热源加热蒸发器内的工作流体并使其蒸发，蒸发后的工作流体在涡轮机内绝热膨胀，推动涡轮机的叶片而达到发电的目的，发电后的工作流体被导入冷凝器，并将其热量传给低温热源，因而冷却并再恢复成液体，然后经循环泵送入蒸发器，形成一个循环。巧妙的原理有效的利用了能源，清洁环保的发电思路很是新颖，却又是最符合自然规律的一种体现。关于温差发电，在实际生活中却不仅仅是一种空想。我翻阅着历史上各种关于温差发电的事迹，发现早在1881年9月，巴黎生物物理学家德・阿松瓦尔就提出利用海洋温差发电的设想。1926年11 月，法国科学院建立了一个实验温差发电站，证实了阿松瓦尔的设想。1930 年，阿松瓦尔的学生克洛德在古巴附近的海中建造了一座海水温差发电站。1961 年法国在西非海

岸建成两座3500千瓦的海水温差发电站。美国和瑞典于1979年在夏威夷群岛上共同建成装机容量为1000千瓦的海水温差发电站，美国还计划在21 世纪初建成一座100 万千瓦的海水温差发电装置，以及利用墨西哥湾暖流的热能在东部沿海建立500 座海洋热能发电站，发电

能力达 2 亿千瓦。很多对温差发电的尝试的成功例子，是对物理来源于生活又贡献于生活的最好诠释。另一方面，温差发电在生活中主要应用于海水温差发电，从查阅的资料里我发现关于海水温差发电不仅效率高，来源广，还环保，对资源进行了有效的利用。首先，从海水温差发电的来源看，辽阔的海洋是一个巨大的“储热库”，它能大量地吸收辐射的太阳能，所得到的能量达60 万亿千瓦左右。海洋中上下层水温度的差异，蕴藏着一定的能量，叫做海水温差能，或称海洋热能。利用海水温差发电，这样是对海洋资源的一个极好利用。不仅是对海洋资源的利用，用海水温差发电，还可以得到副产品——淡水，所以说它还具有海水淡化功能。一座10 万千瓦的海水温差发电站，每天可产生378 立方米的淡水，可以用来解决工业用水和饮用水的需要。第三点是，由于电站抽取的深层冷海水中含有丰富的营养盐类，因而发电站周围就会成为浮游生物和鱼类群集的场所，可以增加近海捕鱼量。

由此，在我看来，温差发电在实际中的应用是广泛而且具有很多各方面值得利用的价值的。不仅是对大自然宝贵资源的利用，更是创造了珍贵的新能源，据计算，从南纬20 度到北纬20度的区间海洋洋面，只要把其中一半用来发电，海水水温仅平均下降1C,就能获得600

亿千瓦的电能，相当于目前全世界所产生的全部电能。专家们估计，单在美国的东部海岸由墨西哥湾流出的暖流中，就可获得美国在1980年需用电量的75倍。因此，这样看来，温差发电给我们带来的收益是巨大的。对温差发电在实际生活中的应用，只是我从一个简单的演示实验引发的感想。我所想到的，从温差发电的原理出发，到温差发电的具体概念，及其在生活中的具体应用，及经济价值。其实，我认为除了单纯的利用温差发电做发电厂等等，也可以与其他领域覆盖。比如，在热电厂中，可以利用废热所产生的温差进行发电；或者在有地热的寒冷地区，利用地热以及外界寒冷的环境进行温差发电；另外，有小型连续加热单位，如化工厂、炼钢厂等，可以利用余热进行温差发电。温差发电在生活中可以处处利用，只要应用得当，我认为将会为人类的生存减少很多能源的浪费。这也是说，其实温差发电除了应用于大型的发电站，也可以制作成效的模型，广泛应用于生活中，利用一切不必要浪费的能源。温差发电具有简单的原理，不繁杂的设备，不需要苛刻的外界条件，相信只要在技术上合理规划，是有广阔的前景的。

这只是从物理实验引发的联想及感想，希望在以后的物理学习生活中能够越来越熟悉物理，体会物理的乐趣！篇二：温差发电实验方案

实验方案

一.【实验题目】：温差发电片的发电效率的研究

二.【实验原理】：温差发电片是一种基于塞贝克效应，直接将热能转化为电能的热电转换器件。1982 年，德国物理学家塞贝克发现了温差电流现象，即两种不同金属构成的回路中，若两种金属结点温度不同，该回路中就会产生一个温差电动势。

温差发电原理图

它由p、n 两种类型不同的半导体温差电材料经电导率较高的导流片串联并将导流片固定于陶瓷片上而成。在器件的两端建立一个温差, 使器件高温端保持th ，低温端保持tc ，根据塞贝克效应，将产生一个电压，若在回路中接入负载电阻则将有电流流过。

三.【实验目的】：

1. 研究发电片在什么条件下的输出功率最大

2. 测定温差发电片正常工作的温度3．测定温差发电片在不同温度下能够产生的电压大小和电流大小

4. 测定太阳光经过菲尼尔透镜能够产生的温度高低

5. 测定ptc 恒温发热片工作时产生的温度的高低

6. 研究温差发电片形成温差的方法

四.【实验方案】：（一）方案一：利用菲尼尔透镜聚集太阳光进行温差发电（二）方案二：利用

ptc 恒温发热片产生温度进行温差发电六．【实验步骤】：

1. 发电片的安装发电片在安装时，首先都要用无水酒精棉，将发电片的两端面擦洗干净，储冷

板和散热板的安装表面应加工，表面平面度不大于0.03mm,并清洗干净，然后

采用粘合的方法来安装发电片。粘合的安装方法是用一种具有导热性能较好的粘合剂,均匀的涂在发电片、导热板、散热板的安装面上。粘合剂的厚度在0.03mm,

将发电片的冷热面和导热板、散热板的安装面平行的挤压,并且轻轻的来回旋转确保各接触面的良好接触,通风放置多个小时自然固化。散热片和发电片相接触的表面必须精细加工,装配时在接触面上必须均匀的涂抹适量的导热硅脂,以尽量减少热阻。

2. 发电片输出功率特性研究塞贝克效应电势差大小可用表示为式中, sh 与sc 分别为两种材料的塞贝克系数。

如果sh与sc不随温度的变化而变化，式（1）即可表示为：

为方便输出功率的计算,可以对实验对象做以下假设：

①稳态，输出电流为稳恒电流；

②半导体温差发电片侧面绝热；

③冷热端之间的空气对流和辐射影响可以忽略；

④半导体温差发电片内部导热系数不变。那么输出功率为：

式中，r为发热片的总电阻；T为汤姆逊系数；等号右端第1项为帕尔帖热，

第2 项为汤姆逊热，第3项为焦耳热[7] 。

功率匹配条件为：rl=r ，得最大输出功率：在这次实验过程中我们要进行负载电阻的测量，保证温差发电装置

3. 方案一利用菲尼尔透镜聚集太阳光进行温差发电

3.1 测试菲尼尔透镜焦点在一天中温度变化曲线。

3.2 测试用菲尼尔透镜照射温差发电装置并用数字功率计测试温差发电装置的发电量及带负载能力。3.3 测量用无纸记录仪记录温差发电装置热端与冷端的温度变化和电压电流的变化。

3.4 测量用不同散热方式测量温差发电装置冷端与热端及温差的变化情况。

3.5 测量两块温差发电片相互串联时，利用菲尼尔透镜聚光进行发电的输出功率情况

3.6 测量两块温差发电片相互并联时，利用菲尼尔透镜聚光进行发电的输出功率情况