這是一個(gè)簡(jiǎn)易熱管溫差發(fā)電原理圖。其利用熱管的高效導(dǎo)熱特性保持溫差發(fā)電半導(dǎo)體兩面的溫差而達(dá)到很高的發(fā)電效果。此裝置沒(méi)有任何滑動(dòng)裝置。只是一個(gè)固態(tài)組件或模塊。這比起“氦氣永動(dòng)機(jī)”簡(jiǎn)單和實(shí)用。

發(fā)電效率與溫差發(fā)電半導(dǎo)體的兩面溫差有關(guān)，允許條件下，溫差越大，發(fā)電量越大。而要在薄薄的3mm-6mm 的厚度上保持如此大的溫差，沒(méi)有高效的導(dǎo)熱和散熱裝置是辦不到的。而且必須是無(wú)能耗散熱裝置才能保證熱電轉(zhuǎn)換裝置的高效益。一種高效環(huán)路熱管扮演了這個(gè)角色。大大提高了溫差發(fā)電片的發(fā)電效益。它能在常溫下保持熱發(fā)電片的溫差不低于100攝氏度甚至更高。 這里所說(shuō)的常溫下保持發(fā)電片的溫差不低于100攝氏度甚至更高，是指不用任何外加動(dòng)力，僅利用自然風(fēng)冷就能夠?qū)�熱電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體的冷端溫度降低至環(huán)境溫度左右（不高于環(huán)境溫度15攝氏度）。

這個(gè)裝置，只要加熱下方的鋁制散熱片，電就自然產(chǎn)生。
此前，熱電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體無(wú)法獲得高效率和走向?qū)嵱没�，主要是無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)源高效散熱。因此，得不償失�，F(xiàn)在利用新型高效低溫環(huán)路熱管解決了高效散熱難題。只要利用常溫水或空氣進(jìn)行自然對(duì)流冷卻就能保持冷端溫度接近室溫或自然環(huán)境溫度。這樣就大大提高了其熱電轉(zhuǎn)換效率。甚至可達(dá)到利用自然界或局部環(huán)境的溫差就能發(fā)電的地步。這樣，一種在自然界中大量蘊(yùn)藏著的能量，溫差能量，就可能被我們利用，并成為一種取之不盡，用之不絕，清潔環(huán)保的新能源。

因?yàn)�，其利用了熱這種具有幾乎是最廣泛的轉(zhuǎn)換“中介”能量。（最少是最廣泛的轉(zhuǎn)換“中介”能量之一。）熱可以從各種能量形態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)，又能向各種能量形態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)去，具有廣泛的多向，多形態(tài)，多渠道，多層次，快速循環(huán)轉(zhuǎn)換的特性。因此，也就具有可以永續(xù)循環(huán)利用的特點(diǎn)。半導(dǎo)體溫差發(fā)電器件為這種溫差能量的利用奠定了最重要的基礎(chǔ)，而低溫高效熱傳導(dǎo)器件使熱電轉(zhuǎn)換裝置真正走向了實(shí)用化。目前，各種簡(jiǎn)易高效的固態(tài)熱電轉(zhuǎn)換裝置正在開(kāi)發(fā)，投產(chǎn)之中。

當(dāng)半導(dǎo)體器件的兩面發(fā)生溫差時(shí)，其兩輸出端就會(huì)產(chǎn)生正負(fù)電勢(shì)。當(dāng)將電路接通后，由于電流的運(yùn)動(dòng)，使得熱迅速地從熱端向冷端轉(zhuǎn)移。如果，不能迅速地有效地將轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的熱輸送出去，并導(dǎo)入其他空間或物質(zhì)體，溫差發(fā)電半導(dǎo)體的兩面的溫差就會(huì)消失，從而電勢(shì)也就消失了。因此，溫差發(fā)電裝置是否能發(fā)電或高效發(fā)電，不僅僅取決于溫差發(fā)電半導(dǎo)體的熱電轉(zhuǎn)換效率，還取決于與其配合的散熱或?qū)�熱裝置。可以說(shuō)沒(méi)有高效的，大功率，大密度的導(dǎo)熱裝置，特別是沒(méi)有這方面的無(wú)源導(dǎo)熱裝置，就不可能使溫差半導(dǎo)體真正走向?qū)嵱没�。目前，我們研制出的這種在很低溫度上也能高效導(dǎo)熱環(huán)路熱管裝置能實(shí)現(xiàn)熱的無(wú)源長(zhǎng)距離高速傳導(dǎo)和向外界轉(zhuǎn)換。從而保證了溫差發(fā)電半導(dǎo)體兩界面的高溫差狀態(tài)。從而保證了高效的熱電轉(zhuǎn)換狀態(tài)。
這個(gè)裝置全固態(tài)模塊，無(wú)任何機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件。能量轉(zhuǎn)換過(guò)程直接而簡(jiǎn)便。除了熱與電的能量運(yùn)動(dòng)外，沒(méi)有其他的更多的能量轉(zhuǎn)換機(jī)制的參與。（最少是沒(méi)有明顯的參與作用。）散熱過(guò)程也是利用熱勢(shì)差來(lái)完成的。所不同的是，其只須很小的熱勢(shì)差就能達(dá)到高效熱傳導(dǎo)。（具體數(shù)據(jù)將在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候加以公布。）

照片是在加熱并撤離熱源后，其利用鋁片上的儲(chǔ)熱持續(xù)發(fā)電的情形。

最少其具有全天候特性。并且可以廣泛地應(yīng)用到工業(yè)余熱發(fā)電，特別是低溫余廢熱發(fā)電方面。目前，汽車尾氣廢熱發(fā)電裝置已經(jīng)接近開(kāi)發(fā)完成。
另外，在太陽(yáng)能電池板上安裝這種高效導(dǎo)熱裝置，也能大大地改善和提高光電池板的工作條件和發(fā)電效率。

當(dāng)然，室內(nèi)的溫差很小，發(fā)電量也就很小。一般溫差超過(guò)十?dāng)z氏度，發(fā)電量就可達(dá)到可利用水平。30攝氏度，就可觀了。50度，就相當(dāng)可觀。100度左右就可算是高效了。

這種半導(dǎo)體器件當(dāng)接入電源時(shí)就會(huì)產(chǎn)生冷和熱。即根據(jù)電流方向?qū)⒁欢说臒嵯蛄硪欢宿D(zhuǎn)移，從而使一端的熱減少，另一端的熱增加�，F(xiàn)在小型的冷熱飲水機(jī)大都采用這種半導(dǎo)體器件制冷加熱。小型汽車冰箱也用它。如果將這種半導(dǎo)體器件的兩端分別加熱或冷卻，那么，從原來(lái)加點(diǎn)的兩端就會(huì)產(chǎn)生電流。變成溫差發(fā)電器件。所以發(fā)電片，只是將這種半導(dǎo)體器件制作得更適合于發(fā)電而已�，F(xiàn)在，這種溫差發(fā)電片價(jià)格已經(jīng)相當(dāng)?shù)拇蟊娀�。而且并不難買到。

低溫?zé)峁軠夭畎l(fā)電體系的發(fā)展前景

1，高效的熱電轉(zhuǎn)換裝置。目前，除了水電、風(fēng)電和核電外，熱電是人類最普遍使用的電能發(fā)生裝置。目前的熱電廠，從燃燒產(chǎn)熱到產(chǎn)電必須經(jīng)過(guò)熱向蒸汽，蒸汽向蒸汽動(dòng)力裝置，動(dòng)力裝置向發(fā)電機(jī)等多次的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程。并且存在著大量的機(jī)械運(yùn)動(dòng)裝置。而且，存在著大量的低溫余熱排放。這些都造成了熱電轉(zhuǎn)換過(guò)程的巨大損耗。如果采用熱管溫差發(fā)電體系，我們就可以直接利用燃燒所產(chǎn)生的熱直接轉(zhuǎn)換為電能，省去了多層次的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，省去了大量的機(jī)械設(shè)備和維修工作。獲得更高的熱電效益。而且，許多以前難以利用的低溫?zé)嵩匆材鼙怀浞值乩�用起�?lái)。

在晚上或陰雨天時(shí)太陽(yáng)能電池板不能發(fā)電，但外界溫度低，容易形成更大溫差，獲得更高的熱電效益時(shí)段進(jìn)行溫差發(fā)電，這就大大地彌補(bǔ)了太陽(yáng)能電池板發(fā)電量不足的問(wèn)題。

溫差發(fā)電半導(dǎo)體進(jìn)入市場(chǎng)已經(jīng)有一段時(shí)間了。其之所以還不能廣泛推廣，并不是其發(fā)電效率低，而是無(wú)法解決無(wú)源高效散熱的問(wèn)題。比如一塊40*40*3.5mm溫差發(fā)電片溫差60攝氏度就能發(fā)出3.5V * 3-5A的電量，即10-15W的電量。這比光電池高得多。但，如何保持3.5mm距離上的溫差達(dá)到60攝氏度并不是簡(jiǎn)單的事情。如果用強(qiáng)制風(fēng)冷和水冷就要耗電或其他動(dòng)力這就大大降低了發(fā)電的總效率。所以，如果沒(méi)有高效的無(wú)源導(dǎo)熱器件60攝氏度和15W實(shí)際上是一個(gè)理想的理論數(shù)據(jù)。就像制冷片無(wú)法實(shí)現(xiàn)大功率一樣，都被卡在了導(dǎo)熱器件上了。當(dāng)功率達(dá)到一定的程度，就是5mm厚的鋁板也會(huì)出現(xiàn)很高的熱組，從而使半導(dǎo)體發(fā)電片熱面的溫度急劇上升，使兩邊的溫差縮小，甚至燒毀。
所以，溫差半導(dǎo)體的真正走向?qū)嵱茫�離不開(kāi)高性能的導(dǎo)熱裝置。而現(xiàn)在高效大功率導(dǎo)熱環(huán)路熱管體系的研制成功，為溫差發(fā)電真正走向了實(shí)用鋪平了道路�，F(xiàn)在，實(shí)驗(yàn)裝置在常溫空氣自然對(duì)流散熱的狀態(tài)下，就能保持發(fā)電半導(dǎo)體兩端溫差在120攝氏度左右。這就保證了溫差發(fā)電的高效率。

一個(gè)鄉(xiāng)村普通家庭，只要有200瓦/時(shí)的電量就很夠用了。這樣，如果40*40mm的發(fā)電片有60攝氏度的溫差，只需要20片左右的半導(dǎo)體發(fā)電片就夠了。如果有100攝氏度的溫差，12片左右也就夠了。熱管散熱裝置也不過(guò)三平方米左右。（管長(zhǎng)30-40米左右）。這樣的裝置發(fā)電用的煤氣并不比燉一鍋湯來(lái)得更多。目前實(shí)驗(yàn)裝置，用一盞小酒精燈加熱，一塊30*30的發(fā)電片就能發(fā)出10瓦左右的電量。

溫差是地球上，甚至是宇宙間最大的循環(huán)能量之一。利用溫差能，特別是全固體模塊化溫差發(fā)電裝置的實(shí)用化進(jìn)展將使溫差能的利用從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)，走向生產(chǎn)一線，走向千千萬(wàn)萬(wàn)的家庭。
也許將來(lái)不會(huì)再建火電站，不用再攔河筑壩，建破環(huán)環(huán)境與生態(tài)的大型水電站，不用建高風(fēng)險(xiǎn)的“清潔”能源--核電站。大面積斷電不再成為未來(lái)社會(huì)擔(dān)憂的災(zāi)難。電網(wǎng)將成為億萬(wàn)個(gè)小型或微型溫差發(fā)電裝置的集合體系。人類能源利用將進(jìn)入一種更接近于永續(xù)的宇宙能量大循環(huán)的環(huán)節(jié)中。
這將不是夢(mèng)！

2，環(huán)境溫差，山地溫差，極地溫差，海洋溫差，地?zé)釡夭睿�沙漠溫差固態(tài)發(fā)電裝置

因?yàn)�，高�?dǎo)熱器件能保證低溫差的長(zhǎng)距離弱損耗傳導(dǎo)和高速散熱，以及半導(dǎo)體溫差發(fā)電的低溫差發(fā)電特性，這就使得以前很難利用的，或者需要使用熱泵等高耗能和復(fù)雜機(jī)械設(shè)備才能勉強(qiáng)利用的20-30度或更低的溫差能被更高效地利用起來(lái)。這就為人類最主要最重要最廣泛利用的電能開(kāi)啟了巨大的資源庫(kù)。20度左右的溫差能是最大量存在的溫差能。如：城市中一座幾十米的高呈建筑在垂直面上就可以產(chǎn)生大量的20攝氏度的溫差能量。如果在陽(yáng)光下或在太陽(yáng)下山后的數(shù)小時(shí)內(nèi)，溫差甚至可以達(dá)到30-40度，甚至更高。這比光電能量大得多。

這樣的發(fā)電裝置與照片上的那個(gè)“玩藝兒”并無(wú)太大區(qū)別，只是可能個(gè)頭更大，形狀各異，控制系統(tǒng)更嚴(yán)密更完備而已。

低溫差發(fā)電必須用多塊發(fā)電片進(jìn)行組合。這需要由相關(guān)的生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)生產(chǎn)�，F(xiàn)在我們的實(shí)驗(yàn)裝置能在室溫情況下形成體溫與室溫溫差發(fā)電。但，短路電流只有10mm左右。

這樣的溫差發(fā)電裝置做成兒童玩具，并不難，但需要用磨擦發(fā)熱充電或烤火發(fā)熱充電的辦法。也可以用冰鎮(zhèn)發(fā)電。只要廠家將發(fā)電片做小，集合成電壓輸出型便可。

不久，我們的利用工廠煙氣余熱的固態(tài)低壓溫差發(fā)電裝置將投入試運(yùn)行。溫差約100攝氏度，電壓12V,設(shè)計(jì)發(fā)電量為3000瓦左右。( 此設(shè)計(jì)為積木式，可逐步組合增加。）

如，某型發(fā)電半導(dǎo)體器件的標(biāo)準(zhǔn)是：溫差60度，則可發(fā)出電壓3.5V電流3A--5A。 即在60攝氏度溫差下，可以發(fā)出10.5--17.5W 直流電。（高溫面不能超過(guò)180攝氏度）。
在同溫差下，決定發(fā)電量的還有溫差半導(dǎo)體的使用面積及其在不同溫度段上的熱/電轉(zhuǎn)換效率。
如，有充足的100攝氏度熱源，用35攝氏度的空氣進(jìn)行冷卻，保證發(fā)電件兩面溫差60攝氏度，用100片上述規(guī)格的發(fā)電片，就可以得到1050W--1750W的支流電功率。

這里的關(guān)鍵是保持溫差�，F(xiàn)行的保持溫差的手段有強(qiáng)制風(fēng)冷、水冷、油冷等，這都要消耗能量。這就使得發(fā)出的電的大部分被用于冷卻發(fā)電半導(dǎo)體本身以維持持續(xù)發(fā)電。甚至得不償失。即發(fā)出的電能還不夠維持冷卻的需要。最好的狀況是由自然水流的地方，但這也需要大量的冷卻水。所以，溫差發(fā)電在現(xiàn)有冷卻手段上受到極大的限制。所以，要使溫差發(fā)電半導(dǎo)體真正獲得上述的發(fā)電量并不是一件簡(jiǎn)單的事情。

解決的溫差發(fā)電的根本途徑就是必須同時(shí)掌握高效的熱傳導(dǎo)器件和機(jī)制。能夠?qū)�熱最迅速最高效地傳�?dǎo)至盡可能大的散熱面積上，從而保證發(fā)電半導(dǎo)體兩端盡可能大的溫差值。
對(duì)于低熱值的環(huán)境溫差利用還需要將大面積的低值熱通過(guò)高效的熱傳導(dǎo)器件和體系輸送到發(fā)熱片上。
而且，所有這些都必須是無(wú)功耗，或無(wú)源（即不附加任何能量消耗）的熱傳導(dǎo)才能保證溫差發(fā)電的高效率。特別是環(huán)境溫差發(fā)電的高效率和實(shí)用化價(jià)值。

首先，你應(yīng)該看到，溫差必須建立在3mm的厚度上。如果是10度20度，這還比較好解決，就像你所說(shuō)，用自然對(duì)流就能解決。如果是100攝氏度就不容易解決了。水和又的自然對(duì)流導(dǎo)熱速度比起溫差半導(dǎo)體的熱電/電熱轉(zhuǎn)換速度慢得多，可以說(shuō)是不能同日而語(yǔ)。所以，即使是用流動(dòng)的水，3mm厚度的兩面想保持高溫差也是很困難的。這就像將電熱管浸入冷水中，其表面也無(wú)法與水溫相同是同一道理。而且，低溫差對(duì)流，在液體中傳導(dǎo)速度更慢。
另外，如果用水和油進(jìn)行冷卻，就像現(xiàn)在所有的這類冷卻體系一樣，必然需要循環(huán)散熱機(jī)制，要不然水溫或油溫就會(huì)逐步上升。
你在市面上買一塊電制冷片，用手拈著其兩面然后加電，只要幾秒鐘，熱端就會(huì)達(dá)到燙手的程度，可見(jiàn)其發(fā)熱密度之大。

溫差發(fā)電之所以被質(zhì)疑是許多人將其看成是“永動(dòng)機(jī)”

數(shù)年前，許多人還在對(duì)溫差發(fā)電半導(dǎo)體的論證大加討伐，沒(méi)想到今天溫差發(fā)電卻已經(jīng)變成了事實(shí)。而且形成了像利用水的落差能一樣利用溫差能的活生生的事實(shí)。自然界中溫差循環(huán)渠道之廣，循環(huán)速度之快無(wú)疑形成了溫差發(fā)電的令人不可置信的能量獲取效益。其簡(jiǎn)單到幾乎不能再簡(jiǎn)單。只比燃燒復(fù)雜了那么一點(diǎn)點(diǎn)。它令人真正感受到了“取之不盡，用之不絕”的震撼。

 3，汽車尾氣熱電轉(zhuǎn)換裝置。

目前，內(nèi)燃機(jī)將燃燒所產(chǎn)生的能量百分之50以上轉(zhuǎn)換為熱并排除到大氣環(huán)境中。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣溫度高達(dá)350攝氏度以上，大馬力發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度更高。另外，車在行使時(shí)能造成很強(qiáng)的氣流，這樣就能提供很好的溫差條件，十分有利于固態(tài)熱電裝置的使用。根據(jù)目前實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估計(jì)，用發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣發(fā)電，完全可以提供汽車，包括冷氣（改為電制冷系統(tǒng)）的供電要求。這就能減少發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷，增加行駛動(dòng)力。甚至可以將多余的電儲(chǔ)存到蓄電池中，供其它用途。這個(gè)裝置已經(jīng)完成了基本的技術(shù)原理設(shè)計(jì)。目前，正在制作實(shí)用構(gòu)件，并安裝到汽車上進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用測(cè)試。

4,極地發(fā)電裝置

目前，我們開(kāi)發(fā)的超低溫非相變熱管已經(jīng)通過(guò)了實(shí)用檢驗(yàn)。這就為極地溫差發(fā)電提供了必要的條件。
極地環(huán)境溫度低，自然形成了很大的溫差，所以能更高效地提供更大的發(fā)電量。有條件的地方還可以利用海水和氣溫的溫差作為輔助發(fā)電能量，這樣就更加節(jié)省用于發(fā)電的燃料了。而且，燃料可以改為污染低的天然氣。
希望在不久的將來(lái)，長(zhǎng)城站和中山站能在世界上首先使用這種高效環(huán)保的溫差發(fā)電裝置。

這是我們前年試驗(yàn)的一種,農(nóng)村用電是不多,所以交電費(fèi)也很少,加上其它輔助設(shè)備會(huì)很貴,可能不會(huì)有很多人來(lái)購(gòu)買的.
"一個(gè)鄉(xiāng)村普通家庭，只要有200瓦/時(shí)的電量就很夠用了。這樣，如果40*40mm的發(fā)電片有60攝氏度的溫差，只需要20片左右的半導(dǎo)體發(fā)電片就夠了。如果有100攝氏度的溫差，12片左右也就夠了。"
12片就得1000塊,加上逆變等輔助設(shè)備誰(shuí)會(huì)花二千多買這個(gè)東西?何況100度的溫差還不容易解決.
精神值得敬佩!相信會(huì)在不遠(yuǎn)的將來(lái)取得成功!

發(fā)電片的價(jià)格是可以通過(guò)增加產(chǎn)量或改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)來(lái)解決的。即便是現(xiàn)在的價(jià)格也會(huì)比太陽(yáng)能發(fā)電或者其他發(fā)電模式便宜的多，而且具有長(zhǎng)期節(jié)能以及多種環(huán)保和可持續(xù)利用功效。逆變機(jī)制也可以通過(guò)將照明與電器分別供電而得到解決。即使用低壓節(jié)能半導(dǎo)體光源。將來(lái)還可以將電器改為直流低壓供電體系等來(lái)解決。就是利用現(xiàn)有的逆變電設(shè)備，在規(guī)�；�生產(chǎn)的情況下，價(jià)格也不會(huì)太貴的。目前，我們選用的300瓦左右的逆變電器，價(jià)格就在可以接受的范圍。
你的實(shí)驗(yàn)，基本上是實(shí)驗(yàn)室的發(fā)電狀態(tài)。只要那盆水開(kāi)了，發(fā)電量就大幅度降低。目前，我們的裝置是利用常溫空氣自然對(duì)流保持溫差的，燒多少個(gè)小時(shí)，溫差都能保持在120攝氏度左右。（常溫空氣為30-32攝氏度）

溫差發(fā)電體系的最大特點(diǎn)是:

一，利用環(huán)境溫度作為散熱基底溫度。也就是說(shuō)，無(wú)論用什么熱源加熱，此溫差發(fā)電裝置都必須保證，發(fā)電片的低溫面不高于環(huán)境溫度20-30度，也就是說(shuō)必須以自然對(duì)流的模式保證發(fā)電片的兩面溫差不小于100-120攝氏度。
二，在利用環(huán)境溫差時(shí)，可以盡可能大地保持溫差值。比如，白天陽(yáng)光下的沙漠地表溫度可能高于100攝氏度，但沙漠上方流動(dòng)的空氣只有40-50攝氏度；傍晚，沙子的散熱比空氣慢，沙與空氣間就存在一個(gè)加大的溫差，在太陽(yáng)下山后的一段時(shí)間內(nèi)應(yīng)該不小于50攝氏度；我們的裝置可以輕易地在長(zhǎng)距離（不低于20米），大面積（相對(duì)無(wú)限）散熱裝置上保持80%以上的溫差值。也就是說(shuō)如果在二十米距離內(nèi)有50攝氏度的溫差，我們的裝置可以保證40攝氏度的溫差值。
三，如果像太陽(yáng)能發(fā)電那樣利用太陽(yáng)熱能發(fā)電，其裝置并不比太陽(yáng)能電池板大多少。特別是在海邊，山區(qū)或其他存在自然空氣流動(dòng)，即有風(fēng)的地方，這樣的設(shè)備會(huì)更小。

自然溫差利用，只是溫差發(fā)電的一個(gè)完全不需燃料的能源利用模式，并不是溫差利用的全部。這里提到這一點(diǎn)只是說(shuō)明，我們的導(dǎo)熱裝置可以使溫差發(fā)電進(jìn)入到這樣的更加高難和廣闊的程度。