CN108644745A - 一种节能热回收系统及其节能热回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及节能热回收系统及其节能热回收方法，该节能热回收方法包括以下步骤：S1、根据热源的散热温度梯度，在至少两个不同温度的散热区域上分别设置温差发电模块；S2、在所述热源工作时，每一所述温差发电模块分别将热能转换为电能；S3、将所述温差发电模块输出的电能进行变压输出，以将所有所述温差发电模块输出的电能进行存储。该节能热回收方法能够使得该热源周围的大部分热量能够被回收利用，并且通过变压使得该电能的电压能够满足被再次利用的条件，从而节约能源，实现能源的回收利用，其具有操作简单且节能环保的优点。该节能热回收系统能够将至少两个不同温度的散热区域的热量转换为电能，并进行变压输出和储存，起到节能环保的作用。

Description

一种节能热回收系统及其节能热回收方法

技术领域

本发明涉及能源回收技术领域，更具体地说，涉及一种节能热回收系统及其节能热回收方法。

背景技术

热源，比如LED灯、电磁加热装置等，工作时产生的热量一般直接散发至空气中，很难被回收利用，从而造成资源的浪费，虽然，目前也有存在采用在某个散热区域内设置温差发电模块来将热量转换为电能去减低能源浪费，但是因只对一个散热区域的热量进行转换，其转换得到的电能的电压以及电量均无法满足再被利用的条件，且热源周边的大部分热量依旧无法被回收利用，还是存在资源浪费的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种能够解决大部分热量无法被回收利用以及热量转换得到的电能无法满足再被利用的需求等弊端的节能热回收系统以及节能热回收方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种节能热回收方法，包括以下步骤：

S1、根据热源的散热温度梯度，在至少两个不同温度的散热区域上分别设置温差发电模块；

S2、在所述热源工作时，每一所述温差发电模块分别将热能转换为电能；

S3、将所述温差发电模块输出的电能进行变压输出，以将所有所述温差发电模块输出的电能进行存储。

优选地，在所述步骤S2中，每一所述温差发电模块与一第一蓄电池连接，以将所述温差发电模块输出的电能进行存储。

优选地，在所述步骤S3中，每一所述第一蓄电池的输出端连接有一变压装置，以将所有所述第一蓄电池的输出电压调整至同一水平。

优选地，在所述步骤S3中，所述第一蓄电池输出经所述变压装置调压后，输出至第二蓄电池并将电能进行存储。

优选地，所述方法还包括：

S4：判断所述第二蓄电池的电量是否高于第一设定值；是则切换所述第二蓄电池为所述热源供电。

优选地，所述方法还包括：S5：在所述第二蓄电池为所述热源供电时，判断所述第二蓄电池的电量是否低于第二设定值，是则切换市电为所述热源供电。

本发明该构造一种节能热回收系统，其采用本发明所述的节能热回收方法；包括热源、设置在所述热源散热温度梯度上且位于至少两个不同温度的散热区域上的温差发电模块、以及与所述温差发电模块连接以将所述温差发电模块输出的电能进行变压输出的变压装置。

优选地，所述节能热回收系统还包括与所述温差发电模块一一对应连接以将所述温差发电模块输出的电能进行储存的第一蓄电池；每一所述第一蓄电池与一变压装置对应连接。

优选地，所述节能热回收系统还包括与所有变压装置电连接以储存变压后的电能的第二蓄电池。

优选地，所述第二蓄电池与所述热源电连接以给所述热源进行供电；

所述第二蓄电池与所述热源之间设有以检测所述第二蓄电池电量并根据所述第二蓄电池电量控制所述第二蓄电池开启输出电能或关闭输出电能至所述热源的检测控制装置。

实施本发明的节能热回收系统及其节能热回收方法，具有以下有益效果：该节能热回收方法，其通过根据热源的散热温度梯度，在至少两个不同温度的散热区域上分别设置温差发电模块，并通过利用温差发电模块，在热源工作时将分别将热能转换为电能，再将该温差发电模块输出的电能进行变压输出并进行存储，从而使得该热源周围的大部分热量能够被回收利用，并且通过变压使得该电能的电压能够满足被再次利用的条件，从而节约能源，实现能源的回收利用。该节能热回收方法具有操作简单且节能环保的优点。

该节能热回收系统，其通过在该热源散热温度梯度上且位于至少两个不同温度的散热区域上设置温差发电模块以及通过设置与该温差发电模块连接以进行变压的变压装置，从而使得，该热源至少两个散热区域上的热能能够被转换为电能，且其能够通过变压使得该电能能够满足被再次利用的条件，从而节约能源。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明节能热回收系统的局部结构示意图；

图2是本发明节能热回收系统的俯视图；

图3是本发明节能热回收系统的逻辑框图；

图4是本发明节能热回收系统的流程图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

图1至图3示出了本发明节能热回收系统的一个优选实施例。

该节能热回收系统能够将该热源散热温度梯度上的至少两个不同温度的散热区域的热量转换为电能，并将转换而来的电能进行变压输出和储存，从而使得该电能直接被再次利用，进而达到能源回收利用，起到节能环保的作用。

如图1至图3所示，该节能热回收系统，在本实施例中，其可用于灯具工作时的热回收，当然，其也可以用于其他热源的热回收，比如，电磁加热装置。该节能热回收系统，其包括热源11、设置在该热源11温度梯度上且位于至少两个不同温度的散热区域上的温差发电模块13、以及与该温差发电模块13连接以将该温差发电模块13输出的电能进行变压输出的变压装置15。该热源11可以为灯具、电磁加热装置、或者其他加热装置；在本实施例中，该热源11为灯具，具体地，其可以为LED照明灯具。该温差发电模块13能够将该热源散热区域上的热量转换为电能并输出，该变压装置15能够将该电能进行升压或者降压至所有电能的电压处于同一水平。

该热源11的数量可以为一个、两个或者多个，在本实施例中，优选地，该热源的数量为一个。在本实施例中，该节能热回收系统还可包括用于导出该热源11热量的散热基板12。该热源11可设置在该散热基板12的中心位置，且磁产生的热量可通过该散热基板12散发出去。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该散热基板12可以省去。

该散热基板12，该散热基板12可以为金属板材，具体地其可以为铝板，当然，可以理解地，该散热基板12不限于金属板材。该散热基板12的形状可以为圆形、方形或者不规则形状。在本实施例中，优选地，该散热基板12的形状为正方形。该散热基板12上设有若干散热鳍片，该散热鳍片到该热源的距离相等的，其温度相同或者温度相差一定范围，形成同温层，则该散热鳍片到该热源11的距离远近形成温度梯度，在本实施例中，该至少两个不同温度的散热区域，其可以为该散热基板12上的两个或者两个以上不同的同温层，该同温层可以为温度相等的区域，也可与温度相差一定范围内的区域。具体地，在本实施例中，该散热区域可以四个不同的同温层，这四个不同的同温层围绕该热源均匀设置，形成回形分布，该回形分布包括圆形、正方形、三角形等，具体分布形状与散热基板12的形状像适配。当然，可以理解地，该散热区域不限于同温层，其可以为该散热基板12上任意两个或者多个温度不同的区域。

该温差发电模块13可设置在该散热基板12上，具体地，其可设置在散热鳍片的两侧，该散热鳍片两侧能够形成温差，从而使得该温差发电模块13能够将该热量转换为电能。在本实施例中，该温差发电模块13可在该散热基板12上呈回形分布，当然，可以理解地，该温差发电模块13的分布方式不限于回形分布，其也可以为线形分布或者零散分布。每一同温层上的温差发电模块的数量不限，位于同温层温差发电模块13所产生的电流的电压相同。在本实施例中，该温差发电模块13包括冷面陶瓷片、热面陶瓷片以及设置在该冷面陶瓷片和热面陶瓷片之间的P型发电元件和N型发电元件。

在本实施例中，该节能热回收系统还包括与该温差发电模块13一一对应连接以将该温差发电模块13输出的电能进行储存的第一蓄电池14；该第一蓄电池14的数量与该温差发电模块13的数量相适配。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，位于同一同温层上的温差发电模块13可以与一个蓄电池连接。在本实施例中，与该同温差上的温差发电模块13连接的第一蓄电池14中所储存的电能的电压值处于同一水平，与不同同温层上的温差发电模块13连接的第一蓄电池14中所存储的电能的电压值则不同。每一第一蓄电池14与一变压装置15对应连接，以对该第一蓄电池14的电能进行变压，使得每一第一蓄电池14中的电压处于同一水平。

该变压装置15可以为直流升压器或者为直流降压器，其数量与该第一蓄电池14的数量相适配，其能够分别将该第一蓄电池14中的电流进行升压或者减压，使得所有第一蓄电池14的输出电压调整至同一水平。当然，可以理解地，其也可以只调整部分第一蓄电池14的电压。

在本实施例中，该节能热回收系统还包括与所有变压装置15电连接以储存变压后的电能的第二蓄电池16；该第二蓄电池16的电容量大于该第一蓄电池14中电能的电容量，且该第二蓄电池16中的电流电压大于该第一蓄电池14中的电流电压。该第二蓄电池16可以由蓄电池组组成，其能够将变压装置15升压后的电能进行储存，且其可与该热源11电连接以给该热源供电形成电循环。具体地，其可与该热源11的正极连接，以将电能传输至热源，使得能源可循环利用，以节约能源，起到绿色环保的作用。

在本实施例中，该第二蓄电池16与该热源之间设有以检测该第二蓄电池16电量并根据该第二蓄电池16电量控制该第二蓄电池16开启输出电能或者关闭输出电能至该热源的检测控制装置17，其能够检测该第二蓄电池16中的电能的电量，当该电量与第一设定值相适配，该控制装置17能够控制该第二蓄电池16与该热源11之间的驱动件开启，将该热源11的供电模式切换为由该第二蓄电池16，从而向该热源11输入电流，以给该热源11供电；其中，在本实施例中，该第一设定值可以为灯具工作时所需电量的最高值；在该第二蓄电池16为该热源11供电时，当该第二蓄电池16的电量低于第二设定值时，第二设定值为灯具工作时所需电量的最低值，该控制装置17控制该第二蓄电池16与该热源之间的驱动件关闭，则切换为市电为该热源供电，该第二蓄电池16继续用于蓄电。

图4示出了本发明节能热回收方法的一个优选实施例。该节能热回收方法用于本发明的节能热回收系统。该节能热回收方法，具有操作简便、绿色环保等优点。

如图4所示，该节能热回收方法，包括以下步骤：

S1、根据热源的散热温度梯度，在至少两个不同温度的散热区域上分别设置温差发电模块。

具体地，可采用散热基板将该热源的热量导出，该散热基板上的散热鳍片距离该热源较近的温度较高，距离该热源较远的温度较低，因此该散热基板上根据该散热鳍片距离该热源的远近形成散热温度梯度，在该散热温度梯度上选取四个不同温度的散热区域，并在每个散热区域上设置温差发电模块，该温差发电模块可以设置在每个散热区域上的散热鳍片的两侧。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该散热基板可以省去，可以直接在距离该热源不同的四个区域设置温差发电模块。在其他一些实施例中，该散热区域的数量不限于四个。

S2、在所述热源工作时，每一所述温差发电模块分别将热能转换为电能。

具体地，在本实施例中，首先将每一温差发电模块与一第一蓄电池连接，当该热源工作时，该散热基板上的散热鳍片的两侧则产生一个温度差，从而使得该温差发电模块能够分别将该散热鳍片两侧的热能转换为电能，并通过与之连接的第一蓄电池，将该温差发电模块输出的电能进行储存。

S3、将所述温差发电模块输出的电能进行变压输出，以将所有所述温差发电模块输出的电能进行存储。

具体地，在该步骤中，可将每一第一蓄电池的输出端与一变压装置连接，并将该变压装置与该第二蓄电池连接，以将该温差发电模块输出的电能进行变压输出并储存至该第二蓄电池中，其中该变压装置可以为直流升压器或者直流降压器。其可以在距离该热源较近的散热鳍片上设置直流升压器，在距离该热源较远的散热鳍片上设置直流降压器，并分别在直流升压器和直流降压器设定一个电压值，从而使得所有第一蓄电池的输出电压调整至与该电压值相适配。该第一蓄电池输出的电能经过该变压装置调压后，其可输出至第二蓄电池并将电能进行存储，以便于达到被热源再次利用时所需电量，从而实现回收利用，起到节能环保的作用。

再如图4所示，在本实施例中，该节能热回收方法还包括以下步骤：

S4：判断所述第二蓄电池的电量是否高于第一设定值；是，则切换所述第二蓄电池为所述热源供电。

具体地，将该第二蓄电池与该热源连接，并在该第二蓄电池和该热源之间设置与检测控制装置，当该检测控制装置检测该第二蓄电池的电量高于第一设定值时，其控制该第二蓄电池与该热源之间的驱动件开启，将该热源的供电模式切换为该第二蓄电池为该热源供电，从而实现热能的循环利用，从而达到节能的作用。其中该第一设定值可以为该热源工作时所需电量的最高值。在本实施例为该灯具工作时所需电量的最高值。当检测控制装置检测该第二蓄电池的电量低于该第一设定值时，该该第二蓄电池与该热源之间的驱动件仍处于关闭状态，该第二蓄电池继续用于蓄电。

在本实施例中，该节能热回收方法还包括以下步骤：

S5：在所述第二蓄电池为所述热源供电时，判断所述第二蓄电池的电量是否低于第二设定值，是则切换市电为所述热源供电。

具体地，当该第二蓄电池正在为该热源供电时，在本实施例中，当该第二蓄电池与该灯具电连接，将该第二蓄电池中的电能输出至该灯具时，该检测控制装置检测该第二蓄电池中的电量，当该第二蓄电池中的电量被消耗至该第二蓄电池中的电量低于第二设定值时，该检测控制装置控制该第二蓄电池与该热源之间的驱动件关闭，将该热源供电模式切换为市电为该热源供电。其中该第二设定值为该热源工作时所需电量的最低值，具体地，其为灯具工作时所需电量的最低值。当该第二蓄电池中的电量高于该第二设定值时，仍继续通过该第二蓄电池为该热源供电。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种节能热回收方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据热源的散热温度梯度，在至少两个不同温度的散热区域上分别设置温差发电模块；

S2、在所述热源工作时，每一所述温差发电模块分别将热能转换为电能；

S3、将所述温差发电模块输出的电能进行变压输出，以将所有所述温差发电模块输出的电能进行存储。

2.根据权利要求1所述的节能热回收方法，其特征在于，在所述步骤S2中，每一所述温差发电模块与一第一蓄电池连接，以将所述温差发电模块输出的电能进行存储。

3.根据权利要求2所述的节能热回收方法，其特征在于，在所述步骤S3中，每一所述第一蓄电池的输出端连接有一变压装置，以将所有所述第一蓄电池的输出电压调整至同一水平。

4.根据权利要求3所述的节能热回收方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述第一蓄电池输出的电能经所述变压装置调压后，输出至第二蓄电池并将电能进行存储。

5.根据权利要求4所述的节能热回收方法，其特征在于，所述节能热回方法还包括：

S4：判断所述第二蓄电池的电量是否高于第一设定值；是则切换所述第二蓄电池为所述热源供电。

6.根据权利要求4所述的节能热回收方法，其特征在于，所述方法还包括：S5：在所述第二蓄电池为所述热源供电时，判断所述第二蓄电池的电量是否低于第二设定值，是则切换市电为所述热源供电。

7.一种节能热回收系统，其采用权利要求1至6任意一项所述的节能热回收方法；其特征在于，包括热源、设置在所述热源散热温度梯度上且位于至少两个不同温度的散热区域上的温差发电模块、以及与所述温差发电模块连接以将所述温差发电模块输出的电能进行变压输出的变压装置。

8.根据权利要求7所述的节能热回收系统，其特征在于，所述节能热回收系统还包括与所述温差发电模块一一对应连接以将所述温差发电模块输出的电能进行储存的第一蓄电池；每一所述第一蓄电池与一变压装置对应连接。

9.根据权利要求7所述的节能热回收系统，其特征在于，所述节能热回收系统还包括与所有变压装置电连接以储存变压后的电能的第二蓄电池。

10.根据权利要求9所述的节能热回收系统，其特征在于，所述第二蓄电池与所述热源电连接以给所述热源进行供电；

所述第二蓄电池与所述热源之间设有以检测所述第二蓄电池电量并根据所述第二蓄电池电量控制所述第二蓄电池开启输出电能或关闭输出电能至所述热源的检测控制装置。