CN103245125A - 一种热能转换装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及温控散热领域。本发明实施例提供一种热能转换装置、系统及方法，所述装置包括半导体制冷器TEC、控制单元、冷凝器、蒸发器、冷媒管路、第一阀门以及第二阀门，所述控制单元获取第一温度值和第二温度值，当所述第一温度值小于或者等于所述第二温度值时，通过所述TEC工作实现散热；当所述第一温度值大于所述第二温度值时，通过所述循环回路实现散热。所述TEC工作时，由于所述冷凝器和所述蒸发器内的冷媒作为传热介质，可以提升所述TEC的散热效率；并且当通过所述循环回路工作散热时，不仅节约了所述TEC工作时消耗的电能，而且由于所述循环回路与所述TEC的交替工作延长了所述TEC的使用期限。

Description

一种热能转换装置、系统及方法

技术领域

本发明涉及温控散热领域，特别涉及一种热能转换装置、系统以及方法。

背景技术

目前广泛应用于温控散热领域的是TEC(Thermoelectric Cooler，半导体制冷器)。传统的TEC是利用半导体材料的帕尔贴(Peltier)效应实现制冷的一种温控装置，其工作原理为：在TEC通电后，冷端的热量被移到热端，导致冷端温度降低，热端温度升高，通过这一原理可以对待散热热源进行制冷。

利用TEC可以对待散热热源进行制冷时有如下的缺陷：首先在利用TEC制冷期间，TEC要一直保持工作状态，也不利于延长TEC的使用期限，其次TEC要通电后才工作，耗能严重，并且TEC的散热效率低。

发明内容

本发明实施例提供一种热能转换装置、系统及方法，不仅能够延长TEC的使用期限，降低能耗，而且能够提高TEC的散热效率。

第一方面，本发明实施例提供一种热能转换装置，所述装置包括半导体制冷器TEC、控制单元、冷凝器、蒸发器、冷媒管路、第一阀门、第二阀门，其中：所述冷凝器在重力方向上高于所述蒸发器，所述冷凝器和所述蒸发器通过所述冷媒管路连接，形成循环回路；所述第一阀门和所述第二阀门分别位于所述冷凝器与所述蒸发器间的两条所述冷媒管路上；所述TEC包括冷端和热端，其中：所述TEC的冷端与所述蒸发器相接触，形成第一接触面；所述TEC的热端与所述冷凝器相接触，形成第二接触面；所述控制单元用于获取第一温度值和第二温度值，并对所述获取的第一温度值和第二温度值进行比较，当所述第一温度值小于或者等于所述第二温度值时，通过所述TEC工作实现散热；当所述第一温度值大于所述第二温度值时，控制所述第一阀门和所述第二阀门同时打开或同时关闭，使得所述循环回路处于畅通状态，并通过所述处于畅通状态的循环回路实现散热；其中，所述第一温度值是指与所述第一接触面相背离的另一面的环境温度值或者是指待散热热源附近的环境温度值，所述第二温度值是指与所述第二接触面相背离的另一面的环境温度值。

结合第一方面，在第一种实现方式下，所述控制单元进一步用于：对所述获取的第一温度值和预设温度值进行比较，当所述第一温度值小于或者等于所述预设温度值时，控制所述TEC和所述循环管路均不工作。

结合第一方面的第一种实现方式，在第二种实现方式下，所述控制单元具体用于：获取第一温度值、第二温度值和预设温度值，对所述获取的第一温度值和预设温度值进行比较，以及对所述获取的第一温度值和第二温度值进行比较，当所述第一温度值小于或者等于所述预设温度值时，控制所述TEC和所述循环管路均不工作；当所述第一温度值大于所述预设温度值且所述第一温度值小于或者等于所述第二温度值时，控制所述第一阀门和所述第二阀门同时关闭或同时打开，使得所述循环回路处于非畅通状态，通过所述TEC工作实现散热；当所述第一温度值大于所述预设温度值且所述第一温度值大于所述第二温度值时，控制所述第一阀门和所述第二阀门同时打开或同时关闭，使得所述循环回路处于畅通状态，并通过所述处于畅通状态的循环回路实现散热。

结合第一方面、第一方面的第一种实现方式、第一方面的第二种实现方式，在第三种实现方式下，所述装置还可以包括第一温度检测器和第二温度检测器，其中：所述第一温度检测器，位于与所述第一接触面相背离的另一面，用于检测与所述第一接触面相背离的另一面的环境温度值，并将所述检测值作为第一温度值发送给所述控制单元；或者，设置于待散热热源附近，用于检测所述待散热热源附近的环境温度值，并将所述检测值作为第一温度值发送给所述控制单元；所述第二温度检测器，位于与所述第二接触面相背离的另一面，用于检测与所述第二接触面相背离的另一面的环境温度值，并将所述检测值作为第二温度值发送给所述控制单元。

结合第一方面、第一方面的第一种实现方式、第一方面的第二种实现方式、第一方面的第三种实现方式，在第四种实现方式下，所述与所述蒸发器上的所述第一接触面相背离的另一面还可以装有内风机，所述内风机用于在所述热能装换装置工作时，加快所述与所述蒸发器上的所述第一接触面相背离的另一面的空气流动或者待散热热源的空气流动，从而加快所述热能转换装置的散热。

结合第一方面、第一方面的第一种实现方式、第一方面的第二种实现方式、第一方面的第三种实现方式，在第五种实现方式下，所述与所述冷凝器上的所述第二接触面相背离的另一面还可以装有外风机，所述外风机用于在所述热能装换装置工作时，加快所述与所述冷凝器上的所述第二接触面相背离的另一面的空气流动，从而加快所述热能转换装置的散热。

第二方面，本发明实施例提供一种热能转换系统，所述系统包括待散热热源，以及第一方面任一种实现方式下的热能装换装置；其中，所述热能转换装置的蒸发器上与所述第一接触面相背离的另一面与所述待散热热源相接触，用于为所述待散热热源进行散热。

结合第二方面，在第一种实现方式下，所述转换系统还包括电源装置，所述电源装置用于给所述TEC进行供电。

结合第二方面的第一种实现方式，在第二种实现方式下，所述装置进一步包括TEC开关控制单元，当所述TEC通过所述电源装置供电时，所述TEC开关控制单元串接在所述TEC与所述电源装置之间，用于根据预设的控制策略，控制所述TEC与所述电源装置之间的通或断；或，所述TEC开关控制单元具体为所述电源装置的电源开关，根据所述预设的控制策略，控制所述电源装置的通或断。

结合第二方面的第一种实现方式，在第三种实现方式下，所述电源装置具体为待散热热源的主板电源，所述装置进一步包括TEC开关控制单元，所述TEC通过待散热热源的主板电源供电时，所述TEC开关控制单元具体为所述主板电源的开关电路，用于根据所述预设的控制策略，控制所述TEC与主板电源之间的通或断。

第三方面，本发明实施例还提供一种热能转换方法，应用于包括半导体制冷器TEC、冷凝器、蒸发器、冷媒管路、第一阀门和第二阀门的热能转换装置，其中，所述冷凝器在重力方向上高于所述蒸发器；所述冷凝器和所述蒸发器通过所述冷媒管路连接，形成循环回路；所述第一阀门和所述第二阀门分别位于所述冷凝器与所述蒸发器间的两条所述冷媒管路上；所述TEC包括冷端和热端，其中：所述TEC的冷端与所述蒸发器相接触，形成第一接触面；所述TEC的热端与所述冷凝器相接触，形成第二接触面；其特征在于：获取第一温度值和第二温度值；对所述获取的第一温度值和第二温度值进行比较，当所述第一温度值小于或者等于所述第二温度值时，通过所述TEC工作实现散热；当所述第一温度值大于所述第二温度值时，控制所述第一阀门和所述第二阀门同时打开或同时关闭，使得所述循环回路处于畅通状态，并通过所述处于畅通状态的循环回路实现散热；其中，所述第一温度值是指与所述第一接触面相背离的另一面的环境温度值或者是指待散热热源附近的环境温度值，所述第二温度值是指与所述第二接触面相背离的另一面的环境温度值。

结合第三方面，在第一种实现方式下，所述方法还包括：对所述获取的第一温度值和预设温度值进行比较，当所述第一温度值小于或者等于所述预设温度值时，控制所述TEC和所述循环管路均不工作。

结合第三方面的第一种实现方式，在第二种实现方式下，如果所述第一温度值大于所述预设温度值，则所述当所述第一温度值小于或者等于所述第二温度值时，通过所述TEC工作实现散热；当所述第一温度值大于所述第二温度值时，控制所述第一阀门和所述第二阀门同时打开或同时关闭，使得所述循环回路处于畅通状态，并通过所述处于畅通状态的循环回路实现散热，具体包括：当所述第一温度值大于所述预设温度值且所述第一温度值小于或者等于所述第二温度值时，控制所述第一阀门和所述第二阀门同时关闭或同时打开，使得所述循环回路处于非畅通状态，通过所述TEC工作实现散热；当所述第一温度值大于所述预设温度值且所述第一温度值大于所述第二温度值时，控制所述第一阀门和所述第二阀门同时打开或同时关闭，使得所述循环回路处于畅通状态，并通过所述处于畅通状态的循环回路实现散热。

可见，本发明实施例提供的热能转换装置、系统及方法，所述装置包括半导体制冷器TEC、控制单元、冷凝器、蒸发器、冷媒管路、第一阀门以及第二阀门，所述控制单元获取第一温度值和第二温度值，当所述第一温度值小于或者等于所述第二温度值时，通过所述TEC工作实现散热；当所述第一温度值大于所述第二温度值时，通过所述循环回路实现散热。所述TEC工作时，由于所述冷凝器和所述蒸发器内的冷媒作为传热介质，可以提升所述TEC的散热效率；并且当通过所述循环回路工作散热时，不仅节约了所述TEC工作时消耗的电能，而且由于所述循环回路与所述TEC的交替工作延长了所述TEC的使用期限。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种热能转换装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种热能转换装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的再一种热能转换装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的热能转换装置应用于机柜的场景示意图；

图5为本发明实施例提供的一种热能转换系统的结构示意图；

图6a为本发明实施例提供的另一种热能转换系统的结构示意图；

图6b为本发明实施例提供的再一种热能转换系统的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的再一种热能转换系统的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种热能转换方法的方法流程示意图；

图9为本发明实施例提供的另一种热能转换方法的方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅附图1，为本发明实施例提供的一种热能转换装置的结构示意图，本发明实施例提供的热能转换装置可以用于电池柜、电控柜、设备柜等，以图1为例，所述装置包括冷凝器110、蒸发器120、半导体制冷器TEC130、冷媒管路140、控制单元150，第一阀门171以及第二阀门172，其中：

所述冷凝器110在重力方向上高于所述蒸发器120，所述冷凝器110和所述蒸发器120通过所述冷媒管路140连接，形成循环回路；

所述第一阀门171和所述第二阀门172分别位于所述冷凝器110与所述蒸发器120间的两条所述冷媒管路140上。

值得注意的是，如果同时打开所述第一阀门171和所述第二阀门172，所述冷凝器110和所述蒸发器120之间是畅通状态：那么当所述TEC130工作时，要同时关闭所述第一阀门171和所述第二阀门172，用于使所述冷凝器110和所述蒸发器120之间的处于非畅通状态；当所述循环回路工作时，要同时打开所述第一阀门171和所述第二阀门172，用于维持所述冷凝器110和所述蒸发器120之间的畅通状态。

如果同时关闭所述第一阀门171和所述第二阀门172，所述冷凝器110和所述蒸发器120之间是畅通状态：那么当所述TEC130工作时，要同时打开所述第一阀门171和所述第二阀门172，用于破坏所述冷凝器110和所述蒸发器120之间的畅通状态；当所述循环回路工作时，要同时关闭所述第一阀门171和所述第二阀门172，用于维持所述冷凝器110和所述蒸发器120之间的畅通状态。

具体的，所述蒸发器120的内部装有冷媒，当通过所述循环回路散热时，首先，所述蒸发器120内部的冷媒受热汽化，通过所述冷媒管路140到所述冷凝器110的内部，所述汽化的冷媒在所述冷凝器110内部遇冷液化，因重力作用又回到所述蒸发器120内部，如此往复循环，实现散热。

进一步的，所述冷媒可以为水、氨水、氟利昂等。

值得说明的是，虽然冷媒都有固定的汽化温度以及液化温度，但是可以通过改变所述循环回路内部压强实现冷媒在某一温度的汽化以及液化，再加之所述第一温度值大于所述第二温度值，冷媒的汽化以及液化的速度加快，散热效率高。

值得注意的是，当通过所述热能转换装置对待散热热源进行散热时，所述蒸发器120位于待散热热源内部，所述冷凝器110位于待散热热源外部。

需要说明的是，所述冷凝器110和所述蒸发器120都是金属外壳，用于加快热传导。

所述TEC130包括冷端131和热端132，其中，所述TEC130的冷端131与所述蒸发器120相接触，形成第一接触面；所述TEC130的热管132与所述冷凝器110相接触，形成第二接触面。

具体地，当通过所述TEC130工作实现散热时，要同时打开或者同时关闭所述第一阀门171和第二阀门172，用来使所述循环回路处于非畅通状态，热量从所述蒸发器120经过所述TEC130从所述冷凝器110被传导出去。也就是说，在所述TEC130工作时，所述蒸发器120相当于吸热端，所述冷凝器110相当于散热端，由于所述蒸发器120内部装有冷媒，所以待散热热源的热能够很快的从所述蒸发器被传到所述TEC130的冷端131，这是因为，由于所述冷端131比较冷，所述蒸发器120与所述冷端131相接触的一端也比较冷，而所述蒸发器120远离所述冷端131的另一端由于与所述待散热热源相接触会比较热，从图1可知，所述蒸发器120与所述冷端131相接触的一端在重力方向上高于所述远离所述冷端131的另一端，所以冷媒在所述蒸发器120的内部形成循环，从而加快所述待散热热源的热从所述第一接触面向所述TEC130的冷端131的传导效率，即加快所述冷端131的吸热效率。基于同样的原理，在所述冷凝器110构成的散热端，因为所述冷凝器110内部冷媒的作用，也会加快所述热端132的散热效率。

所述控制单元150用于获取第一温度值和第二温度值，并对所述获取的第一温度值和第二温度值进行比较，当所述第一温度值小于或者等于所述第二温度值时，通过所述TEC130工作实现散热；当所述第一温度值大于所述第二温度值时，控制所述第一阀门和所述第二阀门同时打开或同时关闭，使得所述循环回路处于畅通状态，并通过所述处于畅通状态的循环回路实现散热；其中，所述第一温度值是指与所述第一接触面相背离的另一面的环境温度值或者是指待散热热源附近的环境温度值，所述第二温度值是指与所述第二接触面相背离的另一面的环境温度值。

所述控制单元150可以以有线或者无线的方式对所述第一阀门171和所述第二阀门172进行控制。

值得注意的是，所述控制单元150可以调用温度检测器采集所述第一温度值和第二温度值，并接收所述温度检测器传输的所述第一温度值和第二温度值，也可以从与所述控制单元150具有通信连接的数据库或存储设备中获取所述第一温度值和第二温度值，等等，本发明实施例对此不作限定。

可见，本发明实施例提供热能转换装置，所述装置包括半导体制冷器TEC、控制单元、冷凝器、蒸发器、冷媒管路、第一阀门以及第二阀门，所述控制单元获取第一温度值和第二温度值，当所述第一温度值小于或者等于所述第二温度值时，通过所述TEC工作实现散热；当所述第一温度值大于所述第二温度值时，通过所述循环回路实现散热。所述TEC工作时，由于所述冷凝器和所述蒸发器内的冷媒作为传热介质，可以提升所述TEC的散热效率；并且当通过所述循环回路工作散热时，不仅节约了所述TEC工作时消耗的电能，而且由于所述循环回路与所述TEC的交替工作延长了所述TEC的使用期限。

进一步的，本发明实施例中：

所述控制单元进一步用于获取第一温度值、第二温度值和预设温度值，并对所述获取的第一温度值和预设温度值、第一温度值和第二温度值进行比较，当所述第一温度值小于或者等于所述预设温度值时，控制所述TEC130和所述循环管路均不工作；当所述第一温度值大于所述预设温度值且所述第一温度值小于或者等于所述第二温度值时，控制所述第一阀门和所述第二阀门同时关闭或同时打开，使得所述循环回路处于非畅通状态，通过所述TEC130工作实现散热；当所述第一温度值大于所述预设温度值且所述第一温度值大于所述第二温度值时，控制所述第一阀门和所述第二阀门同时打开或同时关闭，使得所述循环回路处于畅通状态，并通过所述处于畅通状态的循环回路实现散热。

应当理解的是，所述预设温度值可以是一个值，也可以是一个范围；所述预设温度值是可以根据实际应用或经验值灵活设置的，也可以是对外动态获取得到，在实际运用中，所述预设温度值主要是为了在满足不同应用场景需要的同时，能够降低能耗，合理利用资源。

所述第一温度值是指与所述第一接触面相背离的另一面的环境温度值，或者，是指所述待散热热源附近的环境温度值。

所述第二温度值是指与所述第二接触面相背离的另一面的环境温度值。

可见，本发明实施例提供热能转换装置，所述装置包括半导体制冷器TEC、控制单元、冷凝器、蒸发器、冷媒管路、第一阀门以及第二阀门，所述控制单元获取第一温度值和第二温度值，当所述第一温度值小于或者等于所述第二温度值时，通过所述TEC工作实现散热；当所述第一温度值大于所述第二温度值时，通过所述循环回路实现散热。所述TEC工作时，由于所述冷凝器和所述蒸发器内的冷媒作为传热介质，可以提升所述TEC的散热效率；并且当通过所述循环回路工作散热时，不仅节约了所述TEC工作时消耗的电能，而且由于所述循环回路与所述TEC的交替工作延长了所述TEC的使用期限。而且由于在第一温度值小于或者等于预设温度值时，所述TEC和所述循环回路均不工作，不仅可以延长所述TEC和所述循环回路的工作期限，而且可以节约电能。

进一步的，如图2所示，为本发明实施例提供的另一种热能转换装置的结构示意图，所述装置还可以包括第一温度检测器181和第二温度检测器182：

所述第一温度检测器181位于与所述第一接触面相背离的另一面，用于检测与所述第一接触面相背离的另一面的环境温度值，并将所述检测值作为第一温度值发送给所述控制单元150；或者，设置于待散热热源附近，用于检测所述待散热热源附近的环境温度值，并将所述检测值作为第一温度值发送给所述控制单元150。

所述第二温度检测器182，位于与所述第二接触面相背离的另一面，用于检测与所述第二接触面相背离的另一面的环境温度值，并将所述检测值作为第二温度值发送给所述控制单元150。

具体的，所述第一温度检测器181和所述第二温度检测器182分别通过有线或者无线的方式将其检测值发给所述控制单元150。

值得注意的是，所述第一温度检测器181以及所述第二温度检测器182可以为温度计或者其他能够检测出温度的装置。

值得注意的是，所述控制单元150也可以从与所述控制单元150具有通信连接的数据库或存储设备中获取所述第一温度值和所述第二温度值，本发明实施例对此不作限定。

参与图3，为本发明实施例提供的再一种热能转换装置的结构示意图，所述装置还包括内风机191和外风机192：

所述内风机191位于与所述蒸发器120上的所述第一接触面相背离的另一面，所述内风机191用于在所述热能装换装置工作时，加快所述与所述蒸发器120上的所述第一接触面相背离的另一面的空气流动或者待散热热源的空气流动，从而加快所述热能转换装置的散热。

所述外风机192位于与所述冷凝器110上的所述第二接触面相背离的另一面，所述外风机192用于在所述热能装换装置工作时，加快所述与所述冷凝器110上的所述第二接触面相背离的另一面的空气流动，从而加快所述热能转换装置的散热。

需要说明的是，所述内风机191可以与所述蒸发器120一体成型，也可以与所述蒸发器120连接在一起。当然，所述内风机191也可以而仅仅位于所述第一接触面处或者其附近。但是为了提高散热效率，优选地，所述内风机191与所述蒸发器120一体成型或者与所述蒸发器120连接在一起。

需要说明的是，所述外风机192可以与所述冷凝器110一体成型，也可以与所述冷凝器110连接在一起。当然，所述外风机192也可以而仅仅位于所述第二接触面处或者其附近。但是为了提高散热效率，优选地，所述外风机192与所述冷凝器110一体成型或者连接在一起。

进一步的，所述内风机191和所述外风机192可以为轴流风机，也可以为离心风机。

需要说明的是，可以在所述热能转换装置上只装内风机191，也可以在所述热能转换装置上只装外风机192，优选的，同时在所述热能转换装置上装内风机191和外风机192。

请参阅附图4，为本发明实施例提供的热能转换装置对机房内的通信设备进行散热的场景示意图，如图4所示，机房100中设有至少一台通信设备160，在该机房的侧壁上安装有所述热能转换装置。

具体的，当所述通信设备160散热过多导致所述机房100内部温度高于预设温度时，所述热能转换装置会将所述机房100内部的热转换到所述机房100外部，使所述机房100内的空气达到合适的部保持适当的温度，用于防止所述通信设备160因为工作环境温度过高而寿命变短、甚至发生安全事件。

进一步的，当所述机房100内部温度大于预设温度值且所述机房100内部温度大于所述机房100外部温度时，通过所述循环回路实现散热；当所述机房100内部温度大于预设温度值且所述机房100外部温度大于或者等于所述机房100内部的温度时，通过所述TEC130工作散热。

可见，本发明实施例提供热能转换装置，所述装置包括半导体制冷器TEC、控制单元、冷凝器、蒸发器、冷媒管路、第一阀门以及第二阀门，所述控制单元获取第一温度值和第二温度值，当所述第一温度值小于或者等于所述第二温度值时，通过所述TEC工作实现散热；当所述第一温度值大于所述第二温度值时，通过所述循环回路实现散热。所述TEC工作时，由于所述冷凝器和所述蒸发器内的冷媒作为传热介质，可以提升所述TEC的散热效率；并且当通过所述循环回路工作散热时，不仅节约了所述TEC工作时消耗的电能，而且由于所述循环回路与所述TEC的交替工作延长了所述TEC的使用期限。

请参阅附图5，为本发明实施例提供的一种热能转换系统510的结构示意图，所述热能转换系统510包括待散热热源520以及前述任一实施例所述的热能转换装置550，其中，所述热能转换装置550的蒸发器上与所述第一接触面相背离的另一面与所述待散热热源520相接触，用于为所述待散热热源420进行散热。

进一步的，请参与附图6a、附图6b和附图7，所述热能转换系统510还可以包括电源装置530，所述电源装置530用于给所述TEC进行供电。应当理解的是，电源装置530可以是独立的电源装置，如图6a和图6b所示，也可以是集成于待散热热源520的产品形态，如图7所示。

请参阅附图6a和附图6b，所述热能转换系统510还可以包括TEC开关控制单元560，当所述TEC通过所述电源装置530供电时，所述TEC开关控制单元560可以串接在所述TEC与所述电源装置530之间，如图6a所示，根据预设的控制策略，控制所述TEC与所述电源装置530之间的通或断；所述TEC开关控制单元560也可以具体为所述电源装置530的电源开关，如图6b所示，根据所述预设的控制策略，控制所述电源装置的通或断。

具体的，请参阅附图1，如果说所述第一温度值是指与所述第一接触面相背离的另一面的环境温度值或者是指待散热热源附近的环境温度值，所述第二温度值是指与所述第二接触面相背离的另一面的环境温度值。那么所述预设的控制策略可以是当所述第一温度值大于所述第二温度值时，所述控制单元150控制所述循环回路实现散热，当所述第二温度值大于或者等于所述第一温度值时，所述控制单元150控制所述TEC130工作实现散热。

或者，如果所述热能转换装置550还包含预设温度值时，所述预设的控制策略可以是当所述第一温度值小于或者等于所述预设温度值时，所述控制单元150控制所述循环回路和所述TEC130均不工作；当所述第一温度值大于所述预设温度值且所述第一温度值大于所述第二温度值时，所述控制单元150控制所述循环回路实现散热；当所述第一温度值大于所述预设温度值且所述第一温度值小于或者等于所述第二温度值时，所述控制单元150控制所述TEC130工作实现散热。

请参阅附图7，所述电源装置530具体为待散热热源的主板电源，所述装置进一步可以包括TEC开关控制单元，所述TEC通过待散热热源的主板电源供电时，所述TEC开关控制单元具体为所述主板电源的开关电路，用于根据所述预设的控制策略，控制所述TEC与主板电源之间的通或断。

可见，本发明实施例提供热能转换系统，包括待散热热源以及热能转换装置，所述装置包括半导体制冷器TEC、控制单元、冷凝器、蒸发器、冷媒管路、第一阀门以及第二阀门，所述控制单元获取第一温度值和第二温度值，当所述第一温度值小于或者等于所述第二温度值时，通过所述TEC工作实现散热；当所述第一温度值大于所述第二温度值时，通过所述循环回路实现散热。所述TEC工作时，由于所述冷凝器和所述蒸发器内的冷媒作为传热介质，可以提升所述TEC的散热效率；并且当通过所述循环回路工作散热时，不仅节约了所述TEC工作时消耗的电能，而且由于所述循环回路与所述TEC的交替工作延长了所述TEC的使用期限。

请参与附图8，本发明实施例提供的一种热能转换方法的方法流程示意图包括：

S810、获取第一温度值和第二温度值。

所述第一温度值是指与所述第一接触面相背离的另一面的环境温度值或者是指待散热热源附近的环境温度值，所述第二温度值是指与所述第二接触面相背离的另一面的环境温度值。

S850、比较所述第一温度值是否大于所述第二温度值。

S861、当所述第一温度值小于或者等于所述第二温度值时，通过所述TEC工作实现散热。

需要说明的是，当通过所述TEC工作实现散热时，所述蒸发器相当于所述TEC的吸热端，所述冷凝器相当于所述TEC的散热端，由于所述蒸发器和所述冷凝器内部冷媒的作用，所述TEC的制冷效率将会极大的提高。

S862、当所述第一温度值大于所述第二温度值时，控制所述第一阀门和所述第二阀门同时打开或同时关闭，使得所述循环回路处于畅通状态，并通过所述处于畅通状态的循环回路实现散热。

可见，本发明实施例提供热能转换方法，应用于包括半导体制冷器TEC、控制单元、冷凝器、蒸发器、冷媒管路、第一阀门和第二阀门的热能转换装置，所述控制单元获取第一温度值和第二温度值，当所述第一温度值小于或者等于所述第二温度值时，通过所述TEC工作实现散热；当所述第一温度值大于所述第二温度值时，通过所述循环回路实现散热。所述TEC工作时，由于所述冷凝器和所述蒸发器内的冷媒作为传热介质，可以提升所述TEC的散热效率；并且当通过所述循环回路工作散热时，不仅节约了所述TEC工作时消耗的电能，而且由于所述循环回路与所述TEC的交替工作延长了所述TEC的使用期限。

进一步的，请参与附图9，为本发明实施例提供的另一种热能转换方法的方法流程示意图，所述方法流程示意图包括：

S910、获取预设温度值、第一温度值以及第二温度值；

具体的，所述预设温度值可以是人为设置的，也可以是所述控制单元自行获取的，在实际运用中，所述预设温度值主要是为了在满足不同应用场景需要的同时，能够降低能耗，合理利用资源。

需要说明的是，所述第一温度值是指与所述第一接触面相背离的另一面的环境温度值或者是指待散热热源附近的环境温度值，所述第二温度值是指与所述第二接触面相背离的另一面的环境温度值。

S920、比较所述第一温度值是否大于所述预设温度值。

S930、当所述第一温度值小于或者等于所述预设温度值时，所述TEC和所述循环系统均不工作。

S950、当所述第一温度值大于所述预设温度值时，再进一步比较所述第一温度值是否大于所述第二温度值。

S961、如果所述第一温度值小于或者等于所述第二温度值，控制所述第一阀门和所述第二阀门同时关闭或同时打开，使得所述循环回路处于非畅通状态，通过所述TEC工作实现散热。

S962、如果所述第一温度值大于所述第二温度值，控制所述第一阀门和所述第二阀门同时打开或同时关闭，使得所述循环回路处于畅通状态，并通过所述处于畅通状态的循环回路实现散热。

需说明的是，所述循环系统的工作需要冷媒在蒸发器中受热汽化并在冷凝器中遇冷液化，也即蒸发器与冷凝器之间需有温差且蒸发器内的温度高于冷凝器内温度，所以当所述第一温度值大于所述第二温度值，能够通过所述循环系统工作实现散热。反之，如果蒸发器内的温度小于或者等于冷凝器内的温度时，冷媒就不能在蒸发器中汽化，即不能通过所述循环系统工作实现散热，这时如果需要散热，需要通过所述TEC工作来实现。

可见，本发明实施例提供热能转换方法，应用于包括半导体制冷器TEC、控制单元、冷凝器、蒸发器、冷媒管路、第一阀门和第二阀门的热能转换装置，所述控制单元获取第一温度值和第二温度值，当所述第一温度值小于或者等于所述第二温度值时，通过所述TEC工作实现散热；当所述第一温度值大于所述第二温度值时，通过所述循环回路实现散热。所述TEC工作时，由于所述冷凝器和所述蒸发器内的冷媒作为传热介质，可以提升所述TEC的散热效率；并且当通过所述循环回路工作散热时，不仅节约了所述TEC工作时消耗的电能，而且由于所述循环回路与所述TEC的交替工作延长了所述TEC的使用期限。而当所述第一温度值小于或者等于所述预设温度值时，所述控制单元控制所述TEC和所述循环回路均不工作，这样一方面可以节约电能，另一方面，同时延长所述TEC和所述循环回路的使用期限。所述与所述蒸发器上的所述第一接触面相背离的另一面上安装的内风机以及所述与所述冷凝器上的所述第二接触面相背离的另一面上安装的外风机工作时，可以加快其周围的空气流动，从而加快散热速度。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种热能转换装置，其特征在于，所述装置包括半导体制冷器TEC、控制单元、冷凝器、蒸发器、冷媒管路、第一阀门、第二阀门，其中：

所述冷凝器在重力方向上高于所述蒸发器，所述冷凝器和所述蒸发器通过所述冷媒管路连接，形成循环回路；

所述第一阀门和所述第二阀门分别位于所述冷凝器与所述蒸发器间的两条所述冷媒管路上；

所述TEC包括冷端和热端，其中：所述TEC的冷端与所述蒸发器相接触，形成第一接触面；所述TEC的热端与所述冷凝器相接触，形成第二接触面；

所述控制单元用于获取第一温度值和第二温度值，并对所述获取的第一温度值和第二温度值进行比较，当所述第一温度值小于或者等于所述第二温度值时，通过所述TEC工作实现散热；当所述第一温度值大于所述第二温度值时，控制所述第一阀门和所述第二阀门同时打开或同时关闭，使得所述循环回路处于畅通状态，并通过所述处于畅通状态的循环回路实现散热；其中，所述第一温度值是指与所述第一接触面相背离的另一面的环境温度值或者是指待散热热源附近的环境温度值，所述第二温度值是指与所述第二接触面相背离的另一面的环境温度值。

2.根据权利要求1所述的热能转换装置，其特征在于，所述控制单元进一步用于：对所述获取的第一温度值和预设温度值进行比较，当所述第一温度值小于或者等于所述预设温度值时，控制所述TEC和所述循环管路均不工作。

3.根据权利要求2所述的热能转换装置，其特征在于，所述控制单元具体用于：获取第一温度值、第二温度值和预设温度值，对所述获取的第一温度值和预设温度值进行比较，以及对所述获取的第一温度值和第二温度值进行比较，当所述第一温度值小于或者等于所述预设温度值时，控制所述TEC和所述循环管路均不工作；当所述第一温度值大于所述预设温度值且所述第一温度值小于或者等于所述第二温度值时，控制所述第一阀门和所述第二阀门同时关闭或同时打开，使得所述循环回路处于非畅通状态，通过所述TEC工作实现散热；当所述第一温度值大于所述预设温度值且所述第一温度值大于所述第二温度值时，控制所述第一阀门和所述第二阀门同时打开或同时关闭，使得所述循环回路处于畅通状态，并通过所述处于畅通状态的循环回路实现散热。

4.根据权利要求1-3任一项所述的热能转换装置，其特征在于，所述装置还可以包括第一温度检测器和第二温度检测器，其中：

所述第一温度检测器，位于与所述第一接触面相背离的另一面，用于检测与所述第一接触面相背离的另一面的环境温度值，并将所述检测值作为第一温度值发送给所述控制单元；或者，设置于待散热热源附近，用于检测所述待散热热源附近的环境温度值，并将所述检测值作为第一温度值发送给所述控制单元；

所述第二温度检测器，位于与所述第二接触面相背离的另一面，用于检测与所述第二接触面相背离的另一面的环境温度值，并将所述检测值作为第二温度值发送给所述控制单元。

5.根据权利要求1-4任一项所述的热能转换装置，其特征在于：

所述与所述蒸发器上的所述第一接触面相背离的另一面还可以装有内风机，所述内风机用于在所述热能装换装置工作时，加快所述与所述蒸发器上的所述第一接触面相背离的另一面的空气流动或者待散热热源的空气流动，从而加快所述热能转换装置的散热。

6.根据权利要求1-4任一项所述的热能转换装置，其特征在于：

所述与所述冷凝器上的所述第二接触面相背离的另一面还可以装有外风机，所述外风机用于在所述热能装换装置工作时，加快所述与所述冷凝器上的所述第二接触面相背离的另一面的空气流动，从而加快所述热能转换装置的散热。

7.一种热能转换系统，其特征在于，所述系统包括待散热热源、以及如前述权利要求1-6任一项所述的热能装换装置；

其中，所述热能转换装置的蒸发器上与所述第一接触面相背离的另一面与所述待散热热源相接触，用于为所述待散热热源进行散热。

8.根据权利要求7所述的热能转换系统，其特征在于，所述转换系统还包括电源装置，所述电源装置用于给所述TEC进行供电。

9.根据权利要求8所述的热能转换系统，其特征在于，所述装置进一步包括TEC开关控制单元，

当所述TEC通过所述电源装置供电时，所述TEC开关控制单元串接在所述TEC与所述电源装置之间，用于根据预设的控制策略，控制所述TEC与所述电源装置之间的通或断；

或，

所述TEC开关控制单元具体为所述电源装置的电源开关，根据所述预设的控制策略，控制所述电源装置的通或断。

10.根据权利要求8所述的热能转换系统，其特征在于，所述电源装置具体为待散热热源的主板电源，所述装置进一步包括TEC开关控制单元，

所述TEC通过待散热热源的主板电源供电时，所述TEC开关控制单元具体为所述主板电源的开关电路，用于根据所述预设的控制策略，控制所述TEC与主板电源之间的通或断。

11.一种热能转换方法，应用于包括半导体制冷器TEC、冷凝器、蒸发器、冷媒管路、第一阀门和第二阀门的热能转换装置，其中，所述冷凝器在重力方向上高于所述蒸发器；所述冷凝器和所述蒸发器通过所述冷媒管路连接，形成循环回路；所述第一阀门和所述第二阀门分别位于所述冷凝器与所述蒸发器间的两条所述冷媒管路上；所述TEC包括冷端和热端，其中：所述TEC的冷端与所述蒸发器相接触，形成第一接触面；所述TEC的热端与所述冷凝器相接触，形成第二接触面；其特征在于：

获取第一温度值和第二温度值；

对所述获取的第一温度值和第二温度值进行比较，当所述第一温度值小于或者等于所述第二温度值时，通过所述TEC工作实现散热；当所述第一温度值大于所述第二温度值时，控制所述第一阀门和所述第二阀门同时打开或同时关闭，使得所述循环回路处于畅通状态，并通过所述处于畅通状态的循环回路实现散热；其中，所述第一温度值是指与所述第一接触面相背离的另一面的环境温度值或者是指待散热热源附近的环境温度值，所述第二温度值是指与所述第二接触面相背离的另一面的环境温度值。

12.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括：

对所述获取的第一温度值和预设温度值进行比较，当所述第一温度值小于或者等于所述预设温度值时，控制所述TEC和所述循环管路均不工作。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，如果所述第一温度值大于所述预设温度值，则所述当所述第一温度值小于或者等于所述第二温度值时，通过所述TEC工作实现散热；当所述第一温度值大于所述第二温度值时，控制所述第一阀门和所述第二阀门同时打开或同时关闭，使得所述循环回路处于畅通状态，并通过所述处于畅通状态的循环回路实现散热，具体包括：

当所述第一温度值大于所述预设温度值且所述第一温度值小于或者等于所述第二温度值时，控制所述第一阀门和所述第二阀门同时关闭或同时打开，使得所述循环回路处于非畅通状态，通过所述TEC工作实现散热；当所述第一温度值大于所述预设温度值且所述第一温度值大于所述第二温度值时，控制所述第一阀门和所述第二阀门同时打开或同时关闭，使得所述循环回路处于畅通状态，并通过所述处于畅通状态的循环回路实现散热。

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