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热电制冷热阻耦合能量转换模型及特性分析
1
作者 赵亮 熊长武 +2 位作者 翁夏 张常宏 余延顺 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第2期259-266,共8页
为分析冷、热端热阻对半导体热电制冷性能的影响,本文建立了热阻耦合一维稳态热电制冷能量转换模型,获得了电偶制冷性能与其冷、热端热阻、热电参数、几何参数等因素间关系的解析式。通过搭建半导体热电制冷器性能测试实验装置,对基于... 为分析冷、热端热阻对半导体热电制冷性能的影响,本文建立了热阻耦合一维稳态热电制冷能量转换模型,获得了电偶制冷性能与其冷、热端热阻、热电参数、几何参数等因素间关系的解析式。通过搭建半导体热电制冷器性能测试实验装置,对基于模型设计的高温半导体热电制冷器进行了验证测试,测试结果与计算结果吻合较好。分析了电偶冷端热阻、热端热阻及冷却温度对电偶制冷性能的影响。结果表明:高温工况下冷端热阻对电偶制冷性能影响较小,在3%以内;热端热阻会增大电偶工作温差、降低材料热电性能,导致电偶制冷性能衰减严重,改善热端冷却条件可有效提高其制冷性能。本文研究结果可为半导体热电制冷器设计及特性分析提供参考。 展开更多
关键词 半导体热电制冷 热阻耦合 热电能量转换 冷端热阻 热端热阻 结点温度 能效比 热电制冷性能
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热电材料在发电和制冷方面的应用前景及研究进展 被引量：21
2
作者 朱文 杨君友 +1 位作者 崔昆 张同俊 《材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期585-588,548,共5页
本文介绍了热电效应的基本原理 ,阐述了热电材料在发电和制冷方面的应用前景 ,分析了可能具有较高ZT值的几个新概念 ,包括低维热电材料、氧化物热电材料。
关键词 发电 制冷 应用 研究进展 热电材料 低维热电 氧化物热电 SKUTTERUDITE 声子玻璃电子晶体 热电效应
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热电功能材料及其在发电和制冷方面的应用前景 被引量：14
3
作者 张同俊 彭江英 +1 位作者 杨君友 李华芳 《材料导报》 EI CAS CSCD 2002年第5期11-13,共3页
概述了热电材料的研究现状,阐述了提高热电转换效率的途径,介绍了在温差发电和热电致冷方面的应用现状及前景。
关键词 热电功能材料 热电材料 温差发电 热电致冷 应用 热电转换效率 研究进展
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钴酸盐类氧化物热电材料的研究进展 被引量：8
4
作者 邢学玲 闵新民 张文芹 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期47-49,53,共4页
氧化物热电材料是半导体热电材料中的一种,具有独特的优点和广阔的应用前景,介绍与其研究相关的基础理论,并讨论了改善热电性能的途径。钴酸盐类氧化物中的NaCo2O4、Ca3Co4O9和Ca3Co2O6处于氧化物热电材料的研究前沿,综述了它们的晶体... 氧化物热电材料是半导体热电材料中的一种,具有独特的优点和广阔的应用前景,介绍与其研究相关的基础理论,并讨论了改善热电性能的途径。钴酸盐类氧化物中的NaCo2O4、Ca3Co4O9和Ca3Co2O6处于氧化物热电材料的研究前沿,综述了它们的晶体结构、制备方法、元素掺杂、热电性能及影响因素,探讨了其进一步的发展方向。 展开更多
关键词 钴酸盐类氧化物 热电材料 热电性能 半导体热电材料 盐类 氧化物热电材料 氯化物 NaCo2O4 钴 基础理论
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原子层热电堆热流传感器的发展及其应用 被引量：1
5
作者 杨凯 陈曦 +3 位作者 朱涛 陶伯万 赵睿鹏 王辉 《实验流体力学》 北大核心 2025年第2期1-14,共14页
高频脉动热流在高超声速边界层转捩、激波/边界层干扰等气动基础问题的实验研究中非常重要。当前,高频脉动热流测试主要依赖于原子层热电堆(Atomic Layer Thermopile,ALTP)热流传感器。采用金属有机化学气相沉积技术路线,在优化沉积环... 高频脉动热流在高超声速边界层转捩、激波/边界层干扰等气动基础问题的实验研究中非常重要。当前,高频脉动热流测试主要依赖于原子层热电堆(Atomic Layer Thermopile,ALTP)热流传感器。采用金属有机化学气相沉积技术路线,在优化沉积环境条件参数的基础上发展了性能更优的ALTP热流传感器。面向传感器小型化、耐高温、柔性等发展需求,通过导电膜连接将多条YBa_(2)Cu_(3)O_(7)-δ(YBCO)薄膜首尾串联,在保持传感器尺寸不变的同时提高灵敏度系数,为传感器小型化奠定了基础;通过替换常规ALTP热流传感器敏感元的热电材料体系,研制了基于La1-xCaxMnO_(3)(LCMO)的耐高温(超过500℃)ALTP热流传感器样件。针对LCMO的能量输运特点,采用半导体材料性能调控方法,以交替串联的方式延长敏感薄膜的有效长度,进而能在有限的传感器感应面上布置更多的敏感薄膜;以表面经特殊处理的金属薄带为基底替换斜切SrTiO_(3)晶片,发展了柔性ALTP热流传感器,便于开展高频脉动热流的密集点测试以及在复杂曲面等位置布放高频脉动热流测点。传感器应用方面,除在激波风洞等实验环境下开展高频脉动热流测试的应用外,针对薄膜热电阻和同轴热电偶标定环节多、测热结果不确定度偏高等问题,讨论了利用ALTP热流传感器在线标定的可行性;针对高超声速低密度风洞中的薄壁量热计、同轴热电偶和红外热图等测热方式易受噪声干扰、不确定度高以及有效时间短等问题,通过风洞实验验证了ALTP热流传感器在高超声速低密度风洞中长时间中低热流测试的可行性,弥补了现有测热手段的不足。 展开更多
关键词 原子层热电堆 热流 标定 柔性 耐高温 高频脉动
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微型热电器件研究进展 被引量：4
6
作者 刘向阳 任山 闻立时 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期5-9,共5页
历经了30年的低谷期后,伴随着新型热电材料的出现及增大材料优值系数ZT新思路的提出,热电材料和器件这一研究领域开始了复兴。由于自身的诸多优点,微型热电器件已成为该领域的研究热点。作为新型的热电器件,微型热电器件在发电、制冷和... 历经了30年的低谷期后,伴随着新型热电材料的出现及增大材料优值系数ZT新思路的提出,热电材料和器件这一研究领域开始了复兴。由于自身的诸多优点,微型热电器件已成为该领域的研究热点。作为新型的热电器件,微型热电器件在发电、制冷和传感器等领域获得了重要应用。综述了微型热电器件在应用、结构和制备技术方面的研究进展。 展开更多
关键词 热电制冷器件 热电发电器件 优值系数 微型热电器件 薄膜热电器件
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热虹吸优化相变-热电系统传热性能研究
7
作者 孙浩焱 王琴 +3 位作者 王元元 刘安邦 俞晓晓 吴子华 《计量学报》 北大核心 2025年第4期505-510,共6页
为克服相变材料(PCM)传热性能较差的缺点,通过传热强化技术来提升热能利用效率。利用热虹吸管(TS)内部工作介质的相变过程实现高于金属的导热性能。将热虹吸管引入PCM-TEG耦合系统来提高热能利用率。实验对比研究了热虹吸管的传热段比... 为克服相变材料(PCM)传热性能较差的缺点,通过传热强化技术来提升热能利用效率。利用热虹吸管(TS)内部工作介质的相变过程实现高于金属的导热性能。将热虹吸管引入PCM-TEG耦合系统来提高热能利用率。实验对比研究了热虹吸管的传热段比例(4∶2∶4和3∶3∶3两种情况)与冷却条件(自然冷却模式与水冷模式)对PCM-TS-TEG耦合系统发电性能的影响。研究结果表明:在自然冷却模式下,当热管传热段比例为4∶2∶4时,热管两端的轴向温差为20.91℃,相较于3∶3∶3的工况减小了7.45℃,表现出更好的传热性能。并且在此传热段比例条件下PCM-TS-TEG耦合系统在PCM相变期间输出电能更佳,累计输出86.44 J。在实验结果的基础上,进一步研究了水冷模式对系统发电性能的影响,发现当水冷流速为16 r/min时,系统的发电量最高,输出电能为410.28 J。 展开更多
关键词 热学计量 传热性能 热虹吸管 相变材料 热电器件 热电转换 热能存储
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阴离子-基质分子间作用调控增强PEO基离子凝胶热电性能
8
作者 张睿涵 王连军 +1 位作者 江莞 孙婷婷 《东华大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期31-37,共7页
离子热电材料因其毫伏级高热电势,在热电能源转换领域展现出巨大应用前景。基于分子间相互作用,调控实现其热电势的有效增强是离子热电材料的研究热点和难点。以1-乙基-3-甲基咪唑氯(EMImCl)和1-乙基-3-甲基咪唑-双三氟甲基磺酰亚胺(EMI... 离子热电材料因其毫伏级高热电势,在热电能源转换领域展现出巨大应用前景。基于分子间相互作用,调控实现其热电势的有效增强是离子热电材料的研究热点和难点。以1-乙基-3-甲基咪唑氯(EMImCl)和1-乙基-3-甲基咪唑-双三氟甲基磺酰亚胺(EMImTFSI)两类离子液体以及聚环氧乙烷(PEO)为原料制备离子凝胶,研究离子液体与聚合物基质的分子间相互作用差异及其对热电性能的影响,并通过阴离子组分调控,实现热电性能的有效提升。研究结果表明,EMImTFSI通过阴离子TFSI^(-)中的CF_(3)与PEO的—OH和CH_(2)产生氢键作用,EMImCl则通过阴离子Cl^(-)与PEO的—OH产生分子间氢键作用,且Cl^(-)与PEO的—OH之间的分子间氢键作用强于TFSI^(-),使得PEO基底聚合物不定形区域增加,有助于EMImCl在PEO基底获得更高的阴阳离子迁移差。最终,通过上述阴离子与基质分子间相互作用调控,PEO/EMImCl热电势相比PEO/EMImTFSI提高了约38%,其值可达12.51 mV/K,这为制备高性能离子热电材料提供更多可借鉴途径。 展开更多
关键词 离子热电 分子间相互作用 热电势 离子液体
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耦合热电模块和水冷换热器的光伏热电系统性能分析及优化
9
作者 臧宁波 李鹏 +3 位作者 周畅 程君艳 赵文升 马小丽 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期398-409,共12页
为减少建筑行业CO_(2)排放和日常空调制冷剂的使用,该文提出一种创新性的建筑光伏热电空调系统设计方案,该系统靠光伏组件发电来驱动,光伏组件产生的电流为直流电,可直接供热电模块使用,系统简单,发电即发即用,发电效率高,其光伏组件可... 为减少建筑行业CO_(2)排放和日常空调制冷剂的使用,该文提出一种创新性的建筑光伏热电空调系统设计方案,该系统靠光伏组件发电来驱动,光伏组件产生的电流为直流电,可直接供热电模块使用,系统简单,发电即发即用,发电效率高,其光伏组件可置于外墙南侧,倾角28°33°。该系统具有制冷和供热两种模式,新系统将封装相变材料(PCM)作为储热器,可将制冷模式下高密度余热通过水冷系统充分利用,大大提高制冷模式下的总性能。该文对新系统的热电模块和水冷换热器进行性能模拟,确定了在不同条件下的最优热电模块及水冷换热器模型。该文提出的热电模块模型与Melcor软件的热电冷却模块计算相匹配;制冷模式下,在给定工作温度(热端温度Th=45℃、冷端温度Tc=17℃)和几何参数(G=0.282),当制冷功率Qc=200 W时,最佳电流I=4.62,δ_(COP)=1.01及热电偶数量N=873;该水冷换热器在槽高0.08 m、肋片11片、水流速0.6 m/s时,总热阻最优,为7.65×10^(-4)K/W,总压损最低,为1 kPa。 展开更多
关键词 热电模块 相变材料 余热回收 热电空调系统 水冷换热器
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热电联产的产品碳足迹量化与评价
10
作者 刘含笑 单思珂 +6 位作者 方建 林青阳 于立元 方倪 刘小伟 刘忠 陆诗建 《化工进展》 北大核心 2025年第7期4233-4240,共8页
针对热电联产生命周期碳足迹结果的分配方式,对基于热电比、基于供热比、基于固定比例和基于单独生产效率的分配方式进行了原理上的介绍和分析,并结合实例进行了碳足迹评估,对四种分配方法在热电联产碳足迹实际评估中的效果进行了对比... 针对热电联产生命周期碳足迹结果的分配方式,对基于热电比、基于供热比、基于固定比例和基于单独生产效率的分配方式进行了原理上的介绍和分析,并结合实例进行了碳足迹评估,对四种分配方法在热电联产碳足迹实际评估中的效果进行了对比分析。结果表明:基于热电比的分配方式在碳足迹结果分配上较为偏向电力,基于固定比例的分配方式则较为偏向热力。基于供热比和基于单独生产效率的分配方式对热电分配有较好的分配效果,基于供热比的分配方法是我国法定的对组织碳进行热电分配的方法,具有良好的推广基础,基于单独生产效率的分配方法虽然分配效果较好,但需要确定本土化缺省值。对案例进一步分析可得:本案例的机组供热比在0.6~0.7时碳足迹最低,热电联产机组在运行时供热比在一定范围可以保证低碳足迹,这个范围在机组的最低煤耗指标附近。 展开更多
关键词 热电联产 生命周期 碳足迹 热电厂 碳排放分配
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计及热电负荷不匹配的数据中心余热补偿系统调控策略
11
作者 张虹 郑广宇 +2 位作者 娄娟 王超 李罡 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第13期156-165,共10页
热电联产机组作为传统供暖系统的主要热源,采用以电定热的方式运行时系统会出现热电负荷不匹配的问题。因此,提出一种计及热电负荷不匹配的数据中心余热补偿系统调控策略。首先,对数据负载的时间可转移特性进行分析,构建含不确定性的数... 热电联产机组作为传统供暖系统的主要热源,采用以电定热的方式运行时系统会出现热电负荷不匹配的问题。因此,提出一种计及热电负荷不匹配的数据中心余热补偿系统调控策略。首先,对数据负载的时间可转移特性进行分析,构建含不确定性的数据负载模型,并计算服务器运行功率。然后,根据数据中心服务器的电热特性以及社区用户的热负荷特性,建立以数据中心余热为热源的余热补偿系统工作模型,并采用管式模型预测控制策略对模型进行调控。最后,通过算例验证了所提调控策略能够抑制数据负载不确定性影响,在保证供暖目标的同时有效提高了系统运行的经济性。 展开更多
关键词 数据中心 余热补偿 热电负荷不匹配 热电联产机组 调控 模型预测控制 数据负载 不确定性
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热电-压缩复叠制冷系统的性能研究
12
作者 胡佳铭 俞章城 +1 位作者 张若爽 陈琪 《低温工程》 北大核心 2025年第3期59-64,72,共7页
构建了热力学模型,研究了中间蒸发温度、环境温度和冷端温度对热电-压缩复叠式制冷系统的影响,同时对比了加入回热器和二级热电装置对系统性能的影响。结果表明一级热电-压缩复叠制冷系统在环境温度25℃冷端温度为-60℃存在最佳中间蒸... 构建了热力学模型,研究了中间蒸发温度、环境温度和冷端温度对热电-压缩复叠式制冷系统的影响,同时对比了加入回热器和二级热电装置对系统性能的影响。结果表明一级热电-压缩复叠制冷系统在环境温度25℃冷端温度为-60℃存在最佳中间蒸发温度-32.6℃,系统COP最优可达0.2259,与中间蒸发温度为-20℃时相比,性能提升15.9%。此外,较低的冷端温度和较低的环境温度下二级热电装置对复叠系统效率提升较大,而较高的冷端温度和较高的环境温度则使用回热器对复叠系统效率提升效果较好。 展开更多
关键词 热电制冷 蒸气压缩制冷 复叠系统 二级热电
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光伏热电耦合系统多目标优化研究
13
作者 杨启秀 张晨宇 徐洪涛 《太阳能学报》 北大核心 2025年第10期276-284,共9页
基于热阻理论建立光伏-热电耦合系统的数学模型,采用改进的多目标粒子群优化算法(MOPSO),以最大效率和输出功率为优化目标,同时选取热电元件冷热侧截面积、热电元件高度、负载电阻及聚光比作为设计变量,并讨论纳米流体不同流速对优化结... 基于热阻理论建立光伏-热电耦合系统的数学模型,采用改进的多目标粒子群优化算法(MOPSO),以最大效率和输出功率为优化目标,同时选取热电元件冷热侧截面积、热电元件高度、负载电阻及聚光比作为设计变量,并讨论纳米流体不同流速对优化结果的影响。结果表明:最高效率与最大输出功率相互制约且呈非线性关系;优化后的耦合系统性能显著优于单一光伏系统,耦合系统效率和输出功率相比于单一光伏系统最大提升22.44%和12.33%,且增大纳米流体流速对系统性能的影响并非一直有利;热电结构对耦合系统性能有显著影响,约1.073左右高度的热电元件与本系统更匹配,非等截面热电元件系统性能显著优于等截面,且最大效率出现在S为2.27时;采用TOPSIS可有效平衡耦合系统效率与输出功率,与效率最大化方案相比,最佳折中方案输出功率提高283.01%,效率仅降低14.36%。 展开更多
关键词 太阳能 热电 多目标优化 光伏-热电耦合系统 粒子群算法
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氢气、氮气下退火对Sb_(2)Te_(3)热电性能的影响
14
作者 李美玲 王志帅 +2 位作者 仲德晗 庞超 孙乃坤 《材料科学与工艺》 北大核心 2025年第2期51-56,66,共7页
Sb_(2)Te_(3)基合金机械加工性差,在热电器件中应用时需先粉碎,然后烧结成微米级尺寸的热电单元。针对常压烧结过程中Sb_(2)Te_(3)的挥发及氧化问题,本文提出一种在H_(2)、N_(2)气氛下退火热处理制备高性能Sb_(2)Te_(3)块体材料的新方... Sb_(2)Te_(3)基合金机械加工性差,在热电器件中应用时需先粉碎,然后烧结成微米级尺寸的热电单元。针对常压烧结过程中Sb_(2)Te_(3)的挥发及氧化问题,本文提出一种在H_(2)、N_(2)气氛下退火热处理制备高性能Sb_(2)Te_(3)块体材料的新方法。首先将商业化的Sb_(2)Te_(3)母合金颗粒破碎,冷压成型后放入自制的高气压热处理装置,在550℃、18~52 MPa的高氢、氮压下烧结12 h。通过X射线衍射(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)表征样品的结构及微结构,并通过差示扫描量热法(DSC)和热重(TG)分析样品在升温过程中的相变及质量变化。结果表明:H_(2)、N_(2)气氛下退火既可有效地抑制Te的挥发和Sb的氧化,改善微结构,也能够将少量的H或N原子引入到Sb_(2)Te_(3)的晶格中。退火处理的Sb_(2)Te_(3)块体在室温下表现出良好的热电性能,如1.4~2.0 W/(m·K)的低热导率和2250~2733 S/cm的高电导率。较低的热导率主要归因于晶格间隙中掺入H或N原子导致声子散射的增强。18 MPa氮气退火下的Sb_(2)Te_(3)的室温热导率约为2 W/(m·K),并具有最大的的室温功率因子(2301μW/(m·K^(2))),该值与单晶Sb_(2)Te_(3)的功率因子相近(2400μW/(m·K^(2)))。 展开更多
关键词 热电材料 Sb_(2)Te_(3) 退火 热导率 电导率 热电优值
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考虑广义储能及碳捕集热电厂的热电系统优化运行
15
作者 刘督贤 蔺红 《电测与仪表》 北大核心 2025年第7期11-20,共10页
针对“三北”地区热电系统在供暖季节因热电耦合约束造成的供能灵活性不足和高碳排放问题,文章考虑碳捕集设备和蓄热装置改造热电厂后的出力特性,同时将储电、储氢和柔性负荷视为广义储能,考虑广义储能的能量时移特性,提出了利用广义储... 针对“三北”地区热电系统在供暖季节因热电耦合约束造成的供能灵活性不足和高碳排放问题,文章考虑碳捕集设备和蓄热装置改造热电厂后的出力特性,同时将储电、储氢和柔性负荷视为广义储能,考虑广义储能的能量时移特性,提出了利用广义储能配合碳捕集热电厂促进系统实现低碳经济的运行方案。文章对含碳捕集和蓄热装置的热电厂进行出力建模,分析了热电厂联合广义储能实现低碳运行的机理,建立了广义储能中各单元数学模型。基于风光不确定性,采用K-means方法聚类得到风光的典型出力场景,综合考虑热电厂运行成本、弃风光惩罚、广义储能运行成本、碳交易成本,以总成本最低为优化目标构建优化模型。并在Matlab环境下调用ipopt求解器求解,验证了所提方案具备较好的经济性和低碳性。 展开更多
关键词 热电系统 优化运行 广义储能 碳捕集热电厂
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Bi_(2)Te_(3)基热电材料中的载流子工程
16
作者 马俊杰 刘志愿 +4 位作者 马妮 李周 巴倩 管希成 夏爱林 《功能材料》 北大核心 2025年第3期3095-3105,共11页
Bi_(2)Te_(3)合金因其较窄带隙和独特的层状晶体结构而具有较高的塞贝克系数和较低的热导率,在低温区热电材料中备受关注。然而由Bi_(2)Te_(3)基合金制造的热电发电或制冷器件转化效率仍较低,因此进一步提升Bi_(2)Te_(3)基材料的无量纲... Bi_(2)Te_(3)合金因其较窄带隙和独特的层状晶体结构而具有较高的塞贝克系数和较低的热导率,在低温区热电材料中备受关注。然而由Bi_(2)Te_(3)基合金制造的热电发电或制冷器件转化效率仍较低,因此进一步提升Bi_(2)Te_(3)基材料的无量纲热电优值zT是关键。通过纳米改性、超晶格结构、纳米复合、掺杂和引入位错阵列等声子工程可以显著降低Bi_(2)Te_(3)基材料的热导率,优化热输运性能从而显著提高其zT值。然而,电输运性能并没有明显的优化。载流子工程是协同优化Bi_(2)Te_(3)基材料电和热输运性能的重要手段之一。主要综述了近年来通过能带工程、载流子能量过滤效应、载流子迁移率和浓度优化等载流子工程提升Bi_(2)Te_(3)基材料电输运性能的主要研究进展。这些载流子工程策略是提高热电材料性能的重要手段,为开发高效热电材料提供了新的研究思路。 展开更多
关键词 Bi_(2)Te_(3)基热电材料 能带工程 载流子迁移率 载流子浓度 热电性能
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考虑热回收及光热电站动态辅助调节的电氢耦合系统优化调度策略
17
作者 陈伟 张志恒 +1 位作者 林洁 魏占宏 《电网技术》 北大核心 2025年第8期3209-3218,I0053-I0055,共13页
针对当前因未系统考虑电氢耦合系统的热能回收利用,造成能源利用不充分、受风光不稳定性影响大等问题,提出一种考虑热回收及光热电站动态辅助调节的电氢耦合系统优化调度策略。首先,充分考虑电解水、甲烷化系统及合成氨设备的热回收模型... 针对当前因未系统考虑电氢耦合系统的热能回收利用,造成能源利用不充分、受风光不稳定性影响大等问题,提出一种考虑热回收及光热电站动态辅助调节的电氢耦合系统优化调度策略。首先,充分考虑电解水、甲烷化系统及合成氨设备的热回收模型,建立电-热-氢多能流平衡约束;然后,设计热回收系统与光热电站储热单元的间接耦合架构,利用制氢设备和氢能利用设备的余热补充光热储热容量,拓展光热电站储热途径;进一步建立计及设备变工况特性的优化调度模型,缓解风光波动对制氢设备的功率冲击。最后,以甘肃玉门某电氢耦合系统为例,分析验证该方法的有效性。仿真结果表明,该方法可提高电氢耦合系统应对风光波动的能力,增强电氢耦合系统的可调节能力、提高系统能源利用率和经济效益。 展开更多
关键词 电氢耦合系统 光热电站 热回收 风光波动
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聚苯胺纳米复合材料室温热电性能
18
作者 常艳霞 周蓓莹 《材料科学与工艺》 北大核心 2025年第5期62-68,共7页
为提升聚苯胺基热电材料的性能,本文采用醇还原法制备了形貌规整、粒径约50 nm的银纳米颗粒(AgNPs),然后将AgNPs引入聚苯胺基体中,运用放电等离子体烧结技术制备块体材料。借助SEM、XRD、FT-IR等手段对制备的样品进行表征,并研究了AgNP... 为提升聚苯胺基热电材料的性能,本文采用醇还原法制备了形貌规整、粒径约50 nm的银纳米颗粒(AgNPs),然后将AgNPs引入聚苯胺基体中,运用放电等离子体烧结技术制备块体材料。借助SEM、XRD、FT-IR等手段对制备的样品进行表征,并研究了AgNPs对聚苯胺材料热电性能的影响。研究表明,AgNPs的引入提升了聚苯胺基材料的热电性能,当AgNPs的复合量为25 wt.%时,所得样品的电导率在300 K时达到16.3 S/m,与复合5 wt.%的样品相比其电导率提高了83.1%。AgNPs含量为10 wt.%时,复合材料的热电优值(温度为300 K时)最大为1.34×10^(-5)。热电测试结果表明该聚苯胺基复合材料在热电应用方面具有一定的优势。 展开更多
关键词 聚苯胺 银纳米颗粒 醇还原 热电 烧结
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基于DBU去掺杂的PEDOT:PSS薄膜结构及热电性能研究
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作者 杨长安 徐彭辉 张荔 《功能材料》 北大核心 2025年第7期7113-7118,7174,共7页
聚(3,4-二氧乙撑噻吩):聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)由于其商业化、高水溶性、低热导率和高柔性的特点使其在柔性热电薄膜领域中扮演重要角色。然而PEDOT:PSS中的绝缘PSS和高氧化态导电PEDOT导致其电导率和塞贝克系数较低。利用二甲基亚砜(D... 聚(3,4-二氧乙撑噻吩):聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)由于其商业化、高水溶性、低热导率和高柔性的特点使其在柔性热电薄膜领域中扮演重要角色。然而PEDOT:PSS中的绝缘PSS和高氧化态导电PEDOT导致其电导率和塞贝克系数较低。利用二甲基亚砜(DMSO)进行二次掺杂去除部分绝缘PSS,使导电PEDOT分子链的有序排列,进而优化PEDOT:PSS薄膜的微观结构,同时结合给电子试剂1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳-7-烯(DBU)进行去掺杂,实现了PEDOT氧化水平的调控。最终PEDOT:PSS柔性热电薄膜的室温功率因子最高可达48.17μW m^(-1)K^(-2)。此外,经过DMSO和DBU化学处理后的PEDOT:PSS薄膜,其变温热电输运行为符合Mott变程跃迁模型,说明其载流子的传输以热激发的无规则运动为主。研究为开发高性能的有机PEDOT:PSS热电材料提供了新思路。 展开更多
关键词 PEDOT:PSS 热电材料 柔性薄膜 去掺杂 氧化水平
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单层双面材料SnSSe的热输运特性及热电特性研究
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作者 刘远超 关斌 +3 位作者 钟建斌 李耑 蒋旭浩 徐一帆 《郑州大学学报(理学版)》 北大核心 2025年第6期83-90,共8页
基于密度泛函理论和声子玻尔兹曼输运理论,深入研究了单层双面材料SnSSe的热输运特性及热电特性。研究结果表明,300 K时单层SnSSe的热导率为23.6 W/(m·K),且随温度升高而降低;单层SnSSe为间接带隙半导体,其电子能带隙为1.59 eV,70... 基于密度泛函理论和声子玻尔兹曼输运理论,深入研究了单层双面材料SnSSe的热输运特性及热电特性。研究结果表明,300 K时单层SnSSe的热导率为23.6 W/(m·K),且随温度升高而降低;单层SnSSe为间接带隙半导体,其电子能带隙为1.59 eV,700 K时单层SnSSe在p型掺杂下的最优ZT值为1.66;改变应变能够影响单层SnSSe的带隙,进而调控单层SnSSe的热电性能。本研究可为基于单层双面材料SnSSe的热电器件设计提供理论参考。 展开更多
关键词 纳米材料 SnSSe 密度泛函理论 第一性原理 热电特性
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