CN103032988A

CN103032988A - 一种家用太阳能制冷装置

Info

Publication number: CN103032988A
Application number: CN201210559684XA
Authority: CN
Inventors: 黄力; 张竞; 谭琛; 廖阳明; 周继春; 黄鹏
Original assignee: LIUZHOU FENGWEI AUTO SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: LIUZHOU FENGWEI AUTO SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2013-04-10

Abstract

本发明公开了一种家用太阳能制冷装置，太阳能电池板阵列将太阳能转化为电能，并对生成的电能进行输出，无线遥控模块根据家庭温度环境的需要，输出控制指令信号，能源调节模块接收无线遥控模块输出的控制指令信号，并根据控制指令信号对太阳能电池板阵列所生成的电能进行分配输出，半导体制冷模块接收能源调节模块输出的电能，实现家庭环境降温；该家用太阳能制冷装置采用半导体制冷技术，制冷和制热过程更为灵活，工作过程中没有噪音，以太阳能作为能源基础，无需外部输入电能，从太阳能电池板阵列收集的电能可根据半导体制冷模块的实时工作状态将多余的电能进行存储，节能环保性能优越，智能化水平较高，具有较强的推广与应用价值。

Description

一种家用太阳能制冷装置

技术领域

本发明属于智能自动化技术领域，尤其涉及一种家用太阳能制冷装置。

背景技术

随着人们对生活质量的要求越来越高，现代建筑绝大多数都安装了各种各样的温度调节装置，既有独立式的小型空调系统，也有集中式的中央空调系统。然而随着能源越来越紧张，传统的基于电能的空调制冷系统，其应用成本及对环境的影响日益凸现，为了更好地解决家庭制冷的应用需求，急需采用更加清洁、环保的能源利用方式，构建家庭制冷装置。

发明内容

本发明提供了一种家用太阳能制冷装置，旨在解决传统的基于电能的空调制冷系统，应用成本及对环境的影响日益凸现，清洁及环保性较差，无法有效地解决家庭制冷的应用需求，急需采用更加清洁、环保的能源利用方式，构建家庭制冷装置。的问题。

本发明的目的在于提供一种家用太阳能制冷装置，该家用太阳能制冷装置包括：

太阳能电池板阵列，用于将太阳能转化为电能，并对生成的电能进行输出；

无线遥控模块，用于根据家庭温度环境的需要，输出控制指令信号；

能源调节模块，与所述太阳能电池板阵列及无线遥控模块相连接，用于接收所述无线遥控模块输出的控制指令信号，并根据控制指令信号对所述太阳能电池板阵列所生成的电能进行分配输出；

半导体制冷模块，与所述能源调节模块相连接，用于接收所述能源调节模块输出的电能，实现家庭环境降温。

进一步，所述太阳能电池板阵列由8组型号为2C22194的太阳能电池板组成，8组太阳能电池板共同为所述能源调节模块提供电能。

进一步，所述半导体制冷模块中设置有型号为TEC1-12730的半导体制冷芯片，该半导体制冷芯片可通过对输入电流大小的改变，实现制冷或制热量的改变，同时，也可通过对输入电流方向的改变，实现制冷或制热功能的切换；

半导体制冷芯片两端均设置有高导热性的栅格片及散热风扇，在栅格片的外侧，分别固定了风扇，通过空气对流的方式加速热量的传递。

进一步，所述无线遥控模块进一步包括：微控制器、LCD显示屏、无线信号收发单元、遥控器；

所述微控制器的输入端与所述无线收发模块相连接，所述无线收发模块与所述遥控器进行无线通讯，所述微控制器的输出端与所述能源调节模块及LCD显示屏相连接。

进一步，所述微控制器采用的是型号为INTERPXA270的ARM9微处理器；

LCD显示屏的型号为1602LCD，用于显示半导体制冷模块的当前工作状态及相关参数用于；

无线信号收发单元的型号为XPF-JS103，具有多种编码形式的高频接收电路，可实现对用户发射的遥控命令及数据的接收功能；

遥控器的型号为K-100E，用于发出空调控制的常用控制命令及控制数据。

进一步，该家用太阳能制冷装置还设置有：

与所述能源调节模块相连接，用于将所述太阳能电池板阵列所输出的多余电能进行存储的锂电池阵列。

进一步，所述锂电池阵列由4组型号为LP8867220F的可充电锂电池构成。

进一步，所述能源调节模块由ARM9微处理器及芯片DACD832连接构成。

本发明提供的家用太阳能制冷装置，太阳能电池板阵列将太阳能转化为电能，并对生成的电能进行输出，无线遥控模块根据家庭温度环境的需要，输出控制指令信号，能源调节模块接收无线遥控模块输出的控制指令信号，并根据控制指令信号对太阳能电池板阵列所生成的电能进行分配输出，半导体制冷模块接收能源调节模块输出的电能，实现家庭环境降温；该家用太阳能制冷装置采用半导体制冷技术，制冷和制热过程更为灵活，工作过程中没有噪音，以太阳能作为能源基础，无需外部输入电能，从太阳能电池板阵列收集的电能可根据半导体制冷模块的实时工作状态将多余的电能进行存储，节能环保性能优越，智能化水平较高，实用性强，具有较强的推广与应用价值。

附图说明

图1是本发明实施例提供的家用太阳能制冷装置的结构框图；

图2是本发明实施例提供的能源调节模块的结构框图；

图3是本发明实施例提供的无线遥控模块的结构框图。

图中：11、太阳能电池板阵列；12、无线遥控模块；121、微控制器；122、LCD显示屏；123、无线信号收发单元；124、遥控器；13、能源调节模块；14、半导体制冷模块；15、锂电池阵列。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。

图1示出了本发明实施例提供的家用太阳能制冷装置的结构。为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。

该家用太阳能制冷装置包括：

太阳能电池板阵列11，用于将太阳能转化为电能，并对生成的电能进行输出；

无线遥控模块12，用于根据家庭温度环境的需要，输出控制指令信号；

能源调节模块13，与太阳能电池板阵列11及无线遥控模块12相连接，用于接收无线遥控模块12输出的控制指令信号，并根据控制指令信号对太阳能电池板阵列11所生成的电能进行分配输出；

半导体制冷模块14，与能源调节模块13相连接，用于接收能源调节模块13输出的电能，实现家庭环境降温。

在本发明实施例中，太阳能电池板阵列11由8组型号为2C22194的太阳能电池板组成，8组太阳能电池板共同为能源调节模块13提供电能。

在本发明实施例中，半导体制冷模块14中设置有型号为TEC1-12730的半导体制冷芯片，该半导体制冷芯片可通过对输入电流大小的改变，实现制冷或制热量的改变，同时，也可通过对输入电流方向的改变，实现制冷或制热功能的切换；

在本发明实施例中，无线遥控模块12进一步包括：微控制器121、LCD显示屏122、无线信号收发单元123、遥控器124；

微控制器121的输入端与无线收发模块相连接，无线收发模块与遥控器124进行无线通讯，微控制器121的输出端与能源调节模块13及LCD显示屏122相连接。

在本发明实施例中，微控制器121采用的是型号为INTERPXA270的ARM9微处理器；

LCD显示屏122的型号为1602LCD，用于显示半导体制冷模块14的当前工作状态及相关参数用于；

无线信号收发单元123的型号为XPF-JS103，具有多种编码形式的高频接收电路，可实现对用户发射的遥控命令及数据的接收功能；

遥控器124的型号为K-100E，用于发出空调控制的常用控制命令及控制数据。

在本发明实施例中，该家用太阳能制冷装置还设置有：

与能源调节模块13相连接，用于将太阳能电池板阵列11所输出的多余电能进行存储的锂电池阵列15。

在本发明实施例中，锂电池阵列15由4组型号为LP8867220F的可充电锂电池构成。

在本发明实施例中，能源调节模块13由ARM9微处理器及芯片DACD832连接构成。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

本发明通过对太阳能的收集与利用，采用半导体制冷原理构建了一种家用太阳能制冷装置。

本发明的技术方案：

该家用太阳能制冷装置的实现方式如下：通过太阳能电池板阵列11从户外接受太阳能并收集太阳能，将太阳能转化为电能，输送至能源控制模块；能源控制模块将所采集到的电能根据当前半导体制冷装置的工作需要，直接输出至半导体制冷模块14，或者存储于储能装置锂电池阵列15中；本发明所选取的储能装置为高性能的锂电池阵列15，通过能源调节模块13输出的电能传输至半导体制冷芯片上，通过半导体制冷芯片的冷端和热端的工作效应，分别实现制冷和制热的效应；由于半导体制冷芯片在工作时可以通过电流的方向和电流的强度来，实现制冷量和制热量的调节以及制冷端和制热端的角色互换，因此，通过能源调节模块13改变对制冷芯片的电流输入量以及电流的输入方向，可使得半导体制冷芯片在实际工作过程中能够根据用户的需求，调节制冷或制热量；能源调节模块13由ARM9微处理器进行自动控制，ARM9微处理器一端连接能源控制模块，另一端连接LCD显示屏122和无线信号收发单元123；其中，无线信号收发单元123是用来接收用户对半导体制冷模块14的温度设定及制冷模式遥控设定的数据，无线信号收发单元123与遥控器124将配合工作；ARM9微处理器从无线信号收发单元123获取用户设定的参数，根据半导体制冷模块14当前的工作状态，对能源调节模块13进行控制，同时将半导体制冷模块14当前的工作状态显示在LCD显示屏122中。

下面将以家用太阳能制冷装置的典型工作过程，进一步阐述该制冷装置的组成结构及所具备的特征。

该家用太阳能制冷装置在启动之后，通过安装在户外的太阳能电池板阵列11采集太阳能并转化为电能，从太阳能电池板阵列11采集的电能直接送入能源调节模块13，能源调节模块13接收无线遥控模块12中微控制器121控制，根据当前半导体制冷模块14的工作状态以及所需要的能源量，决定是否要将太阳能电池板阵列11采集的电能转入充电锂电池阵列15中。

如果当前的半导体制冷模块14未工作或者需求的电量不大，则将多余的电能接入锂电池阵列15，对锂电池阵列15进行充电；如果太阳能电池板阵列11当前采集到的电能不足以满足半导体制冷模块14的电量需求，则通过锂电池阵列15放电来增加电流量，满足半导体制冷模块14工作过程中所需要的电能。

半导体制冷模块14主要由半导体制冷芯片和风扇所组成，在半导体制冷芯片的冷端和热端都分别安装了风扇，实现将热量或冷量及时传到出去。

半导体制冷芯片可通过改变电流的输入量来调节制冷、制热的功率，改变半导体制冷芯片电流的输入方向则可以实现冷端或制热端的转换，因此，在半导体制冷芯片工作过程中，通过能源调节模块13对电流的大小及方向进行控制，实现对半导体制冷芯片输出功率的调节以及冷端和热端的动态转换。

该家用太阳能制冷装置的控制过程，依靠ARM9微处理器来实现，ARM9微处理通过连接无线信号收发单元123，采用无线的方式接收用户通过遥控器124发出的控制指令和数据。

ARM9微处理器根据所接收到的指令或数据，控制能源调节模块13，实现对该家用太阳能制冷装置工作过程的控制，同时，ARM9微处理器将用户的控制信息以及当前家用太阳能制冷装置的工作状态通过LCD显示屏122显示出来。

采用本发明设计的家用太阳能制冷装置相对传统的空调系统，具有以下的有益效果：

(1)该家用太阳能制冷装置采用半导体制冷技术，因此，其制冷和制热过程更为灵活，工作过程中没有噪音，不会对环境产生污染；

(2)该家用太阳能制冷装置以太阳能作为能源基础，无需外部输入电能，而且，从太阳能板收集的电能可根据半导体制冷模块14的实时工作状态将多余的电能进行充电、存储，因此，是一种非常节能环保型的制冷装置。

本发明提供的家用太阳能制冷装置，太阳能电池板阵列11将太阳能转化为电能，并对生成的电能进行输出，无线遥控模块12根据家庭温度环境的需要，输出控制指令信号，能源调节模块13接收无线遥控模块12输出的控制指令信号，并根据控制指令信号对太阳能电池板阵列11所生成的电能进行分配输出，半导体制冷模块14接收能源调节模块13输出的电能，实现家庭环境降温；该家用太阳能制冷装置采用半导体制冷技术，制冷和制热过程更为灵活，工作过程中没有噪音，以太阳能作为能源基础，无需外部输入电能，从太阳能电池板阵列11收集的电能可根据半导体制冷模块14的实时工作状态将多余的电能进行存储，节能环保性能优越，智能化水平较高，实用性强，具有较强的推广与应用价值。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种家用太阳能制冷装置，其特征在于，该家用太阳能制冷装置包括：

2.如权利要求1所述的家用太阳能制冷装置，其特征在于，所述太阳能电池板阵列由8组型号为2C22194的太阳能电池板组成，8组太阳能电池板共同为所述能源调节模块提供电能。

3.如权利要求1所述的家用太阳能制冷装置，其特征在于，所述半导体制冷模块中设置有型号为TEC1-12730的半导体制冷芯片，该半导体制冷芯片可通过对输入电流大小的改变，实现制冷或制热量的改变，同时，也可通过对输入电流方向的改变，实现制冷或制热功能的切换；

4.如权利要求1所述的家用太阳能制冷装置，其特征在于，所述无线遥控模块进一步包括：微控制器、LCD显示屏、无线信号收发单元、遥控器；

5.如权利要求4所述的家用太阳能制冷装置，其特征在于，所述微控制器采用的是型号为INTERPXA270的ARM9微处理器；

6.如权利要求1所述的家用太阳能制冷装置，其特征在于，该家用太阳能制冷装置还设置有：

7.如权利要求6所述的家用太阳能制冷装置，其特征在于，所述锂电池阵列由4组型号为LP8867220F的可充电锂电池构成。

8.如权利要求1所述的家用太阳能制冷装置，其特征在于，所述能源调节模块由ARM9微处理器及芯片DACD832连接构成。