CN112041631A - 能量回收 - Google Patents
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Abstract
一种能够操作以回收沐浴或卫生管道系统中的热量的设备，所述系统包括用于运送具有第一温度的流体的第一管道和用于运送具有第二温度的流体的第二管道，所述第二温度不同于所述第一温度，使得在使用中，所述第一管道中的所述流体和所述第二管道中的所述流体之间存在温度差，所述设备包括：第一传热元件，其构造成与所述第一管道热联接，并包括在远离所述第一管道的方向上延伸的长形部分；第二传热元件，其构造成与所述第二管道热联接，并包括在远离所述第二管道的方向上延伸的长形部分，其中所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分至少部分重叠；以及热电装置，该热电装置包括一个或多个位于所述长形部分之间的热电元件，所述热电元件与所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分热连通，并且布置成根据所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分之间的温度差产生电力。
Description
本公开涉及能量回收，特别涉及在沐浴或卫生管道系统中的能量回收。本公开还涉及一种可操作成回收沐浴或卫生管道系统中的能量(例如热量)的装置以及包括这种装置的沐浴或卫生管道系统。
通常，沐浴系统包括输送热水的管道和输送冷水的管道。热水和/或冷水例如经由混合阀根据用户的需求供应至诸如水龙头、旋塞、喷头或花洒之类的一个或多个沐浴配件，其中用户利用从沐浴配件分配的所需流速和温度的水来执行任务(例如给自己洗澡)。热水和冷水之间有温度差。
CN201710170162.3公开了一种用于淋浴的密封混合器，其中来自热水供应的热水和来自冷水供应的冷水分别与热电装置的热表面和冷表面直接接触。
第一方面提供了一种能够操作以回收沐浴或卫生管道系统中的热量的设备，所述系统包括用于输送具有第一温度的流体的第一管道和用于输送具有第二温度的流体的第二管道，所述第二温度不同于所述第一温度，使得在使用中，所述第一管道中的所述流体和所述第二管道中的所述流体之间存在温度差，所述设备包括：
第一传热元件，其构造成与所述第一管道热联接，并包括在远离所述第一管道的方向上延伸的长形部分；
第二传热元件，其构造成与所述第二管道热联接，并包括在远离所述第二管道的方向上延伸的长形部分，其中所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分至少部分重叠；以及
热电装置，该热电装置包括所述长形部分之间的一个或多个位于热电元件，所述热电元件与所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分热连通，并且布置成根据所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分之间的温度差产生电力。
在所述设备的位置处，所述第一传热元件和所述第二传热元件可以构造成使所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分之间的所述温度差与所述第一管道中的所述流体和所述第二管道中的所述流体的所述温度差处于不同的平面中。所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分之间的所述温度差可以位于第一平面中，而所述第一管道中的所述流体和所述第二管道中的所述流体之间的在设备的位置处的所述温度差可以位于第二平面中，其中所述第一平面和所述第二平面相互不平行或不共面。第一平面和第二平面之间可以有至少10°的角度。第一平面和第二平面之间的角度可以是至少30°，至少45°，至少60°和/或高达90°。第一平面可以垂直于或基本上垂直于第二平面。第一和第二传热元件的长形部分之间的温度差可以垂直于或基本上垂直于第一管道中的流体和第二管道中的流体在设备的位置处的温度差。
构造第一和第二传热元件，使第一和第二传热元件的长形部分之间的温度差与第一管道中的流体和第二管道中的流体在设备的位置处的温度差处于不同的平面中，这可以允许更有效地利用第一管道和第二管道之间的任何空间。
例如，包括具有大表面积的热电材料薄层的热电元件可能是理想的，因为薄层导致较陡的温度梯度并且大表面积提供增大的热传递。如本文所述构造的传热元件可以充分利用管道之间的空间，因为可以使传热元件的长形部分相对靠近在一起，从而能够利用薄的热电层，和/或长形部分可以具有与热电元件的相应侧面热接触的相对较大的表面积。
此外，有效地利用管道之间的空间具有这样的优点，即该设备能够以最小的破坏性(例如对原有墙壁或诸如瓷砖之类的表面覆盖物)至少部分装配在管道之间的空间中的墙壁或其他表面的后面。出于美学原因，该设备至少部分地安装在墙壁或其他表面后面可能是可取的。
第一和第二传热元件的长形部分可以不与分别由第一和第二管道运送的流体直接接触。
可以使用该设备而不会使流体从其沿着第一管道或第二管道的正常路径分流或以其他方式破坏流体的流动。因此，该设备可以用于沐浴或卫生管道系统中而不会引入任何不希望的压降的风险，该压降可能不利地影响用户的使用体验。
方便的是，无论是在新的沐浴或卫生管道系统的初始安装过程中，还是在现有的沐浴或卫生管道系统的升级或翻新过程中，都可以在不改变原有管道的情况下装配该设备。因此，该设备可以相对容易安装和/或改造。
第一和/或第二传热元件的长形部分可以是实心的。第一和/或第二传热元件的实心长形部分可以通过传导而促进更有效的从第一和/或第二管的传热。
每个热电元件均可以包括一种或多种热电材料，或者基本上由一种或多种热电材料构成。可以使用任何合适的热电材料。合适的热电材料可以包括但不限于：碲化铋；硒化铋；碲化锑；碲化铅；硒化铅；硅化镁；锡化镁；高级硅化锰；方钴矿材料；半霍斯勒合金；硅锗；及以上的组合。合适的热电材料还可以包括表现出有利的热电性能的以上列出的元素(或任何其他元素)的任何二元、三元或四元化合物或任何化学组成。热电材料可以是结晶的或非晶的。热电材料还可以包括掺杂剂和/或其他添加剂的任何合适的组合，其可以改变化学组成和/或热电性能。
热电装置可包括多个热电元件。热电元件可以例如通过金属互连而电串联连接，并且可以热并联地布置在第一传热元件的长形部分和第二传热元件的长形部分之间。
热电装置可以包括一个或多个热电模块。每个热电模块均可以包括一个或更多个(例如多个)热电元件。多个热电元件可以例如通过金属互连而电串联连接，并且可以热并联地布置在第一传热元件的长形部分和第二传热元件的长形部分之间。
第一传热元件可以包括导热材料，或基本上由导热材料构成，该导热材料可以是金属或合金。第一传热元件可以包括黄铜、铜、铝或铝合金，或基本上由黄铜、铜、铝或铝合金构件。第一传热元件可以包括导热塑料，或基本上由导热塑料构成。第一传热元件可以包括诸如工程塑料之类的塑料，该塑料中和/或塑料上有导热材料，或者第一传热元件可以基本上由诸如工程塑料之类的塑料构成，该塑料中和/或塑料上有导热材料。例如，导热材料可以至少部分地涂覆塑料。导热材料可以延伸穿过诸如工程塑料之类的塑料。
第二传热元件可以包括导热材料，或基本上由导热材料构成，该导热材料可以是金属或合金。第二传热元件可以包括黄铜、铜、铝或铝合金，或基本上由黄铜、铜、铝或铝合金构件。第二传热元件可以包括导热塑料，或基本上由导热塑料构成。第二传热元件可以包括诸如工程塑料之类的塑料，该塑料中和/或塑料上有导热材料，或者第二传热元件可以基本上由诸如工程塑料之类的塑料构成，该塑料中和/或塑料上有导热材料。例如，导热材料可以至少部分地涂覆诸如工程塑料之类的塑料。导热材料可以延伸穿过诸如工程塑料之类的塑料。
该设备可以构造成使得第一和第二传热元件的长形部分至少在它们重叠的地方平行布置。
第一传热元件可以与第一管道一体形成。
第一传热元件可以借助任何合适的技术(例如软钎焊或硬钎焊)接合至第一管道。
第一传热元件可以通过溢流浇注(overcasting)而接合至第一管道。
第一传热元件可以包括管道接触部分。管道接触部分可以构造成至少部分地绕第一管道的圆周延伸。管道接触部分可以构造成绕第一管道的圆周的最多一半或至少一半延伸。管道接触部分可以构造成绕第一管道的圆周的四分之三以上延伸。
管道接触部分可以绕第一管道的圆周的至少一部分弯曲。
第二传热元件可以与第一管道一体形成。
第二传热元件可以借助任何合适的技术(例如软钎焊或硬钎焊)接合至第二管道。
第二传热元件可以通过溢流浇注接合至第二管道。
第二传热元件可以包括管道接触部分。管道接触部分可以构造成至少部分地绕第二管道的圆周延伸。管道接触部分可以构造成绕第二管道的圆周的最多一或至少一半延伸。管道接触部分可以构造成绕第二管道的圆周的四分之三以上延伸。
管道接触部分可以绕第二管道的圆周的至少一部分弯曲。
第一管道可以包括导热材料，或基本上由导热材料构成，该导热材料可以是金属或合金。第一管道可以包括黄铜、铜、铝或铝合金，或基本上由黄铜、铜、铝或铝合金构件。第一管道可以包括导热塑料，或基本上由导热塑料构成。第一管道可以包括诸如工程塑料之类的塑料，该塑料中和/或塑料上有导热材料，或者第一管道可以基本上由诸如工程塑料之类的塑料构成，该塑料中和/或塑料上有导热材料。例如，导热材料可以至少部分地涂覆塑料。导热材料可以延伸穿过诸如工程塑料之类的塑料。
第二管道可以包括导热材料，或基本上由导热材料构成，该导热材料可以是金属或合金。第二管道可以包括黄铜、铜、铝或铝合金，或基本上由黄铜、铜、铝或铝合金构件。第二管道可以包括导热塑料，或基本上由导热塑料构成。第二管道可以包括诸如工程塑料之类的塑料，该塑料中和/或塑料上有导热材料，或者第二管道可以基本上由诸如工程塑料之类的塑料构成，该塑料中和/或塑料上有导热材料。例如，导热材料可以至少部分地涂覆塑料。导热材料可以延伸穿过诸如工程塑料之类的塑料。
所述第一管道可以从热水供应部输送热水，而所述第二管道可从冷水供应部输送冷水，反之亦然。
所述第一管道和/或所述第二管道可以包括位于其中的一个或多个传热翅片，以促进从在所述管道中流动的所述流体(例如水)的传热。
所述热电装置可以电连接或可连接至一个或多个电气部件或装置。所述电气部件或装置可以包括一个或多个灯。所述电气部件或装置可操作成产生声音。所述电气部件或装置可以包括至少一个视觉显示器或屏幕，例如LCD或OLED屏幕。所述电气部件或装置可以包括一个或多个阀，例如一个或多个电磁阀。
所述热电装置可以电连接或可连接至诸如电池或电容器之类的电力存储装置。
所述流体可以是液体，例如水。
第二方面提供了一种沐浴或卫生管道系统，该系统包括：
第一管道，其用于运送具有第一温度的流体；
第二管道，其用于运送具有第二温度的流体的第二管道，所述第二温度不同于所述第一温度；以及
根据第一方面所述的设备，其中所述第一传热元件与所述第一管道热联接，并且所述第二传热元件与所述第二管道热联接。
所述第一管道可以从热水供应部输送热水，而所述第二管道可以从冷水供应部输送冷水，反之亦然。
第一温度可以高于第二温度，反之亦然。
第一管道可以包括导热材料，或基本上由导热材料构成，该导热材料可以是金属或合金。第一管道可以包括黄铜、铜、铝或铝合金，或基本上由黄铜、铜、铝或铝合金构件。第一管道可以包括导热塑料，或基本上由导热塑料构成。第一管道可以包括诸如工程塑料之类的塑料，该塑料中和/或塑料上有导热材料，或者第一管道可以基本上由诸如工程塑料之类的塑料构成，该塑料中和/或塑料上有导热材料。例如，导热材料可以至少部分地涂覆塑料。导热材料可以延伸穿过诸如工程塑料之类的塑料。
第二管道可以包括导热材料，或基本上由导热材料构成，该导热材料可以是金属或合金。第二管道可以包括黄铜、铜、铝或铝合金，或基本上由黄铜、铜、铝或铝合金构件。第二管道可以包括导热塑料，或基本上由导热塑料构成。第二管道可以包括诸如工程塑料之类的塑料，该塑料中和/或塑料上有导热材料，或者第二管道可以基本上由诸如工程塑料之类的塑料构成，该塑料中和/或塑料上有导热材料。例如，导热材料可以至少部分地涂覆塑料。导热材料可以延伸穿过诸如工程塑料之类的塑料。
所述第一管道可以从热水供应部输送热水，而所述第二管道可以从冷水供应部输送冷水，反之亦然。
该沐浴或卫生管道系统可以包括热水供应部和/或冷水供应部。
在根据第一方面的设备的下游，沐浴或卫生管道系统可以包括一个或多个沐浴配件，例如水龙头、旋塞、喷头或花洒。该沐浴配件可操作成向用户提供所需温度和/或流速的水。
在根据第一方面的设备的下游，沐浴或卫生管道系统可以包括混合阀，例如恒温混合阀。混合阀可以与一个或多个沐浴配件连通，该一个或多个沐浴配件位于混合阀的下游。
沐浴配件可以位于例如浴室、盥洗室、湿房、厨房或车间内。
所述第一管道和/或所述第二管道中可以包括一个或多个传热翅片，以促进从在所述管道中流动的所述流体(例如水)的传热。
所述热电装置可以电连接或可连接至一个或多个电气部件或装置。所述电气部件或装置可以包括一个或多个灯。所述电气部件或装置可操作成产生声音。所述电气部件或装置可以包括至少一个视觉显示器或屏幕，例如LCD或OLED屏幕。所述电气部件或装置可以包括一个或多个阀，例如一个或多个电磁阀。
所述热电装置可以电连接或可连接至诸如电池或电容器的电力存储装置。
第三方面提供了一种布置为组装成如本文所述的热电装置或者沐浴器或卫生管道系统的套件。
第四方面提供了一种将沐浴或卫生管道系统中的废热转化为电力的方法，该方法包括：
提供一种根据第一方面所述的设备；
将所述第一传热元件与第一管道热联接；
将所述第二传热元件与第二管道热联接；以及
当所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分之间存在温度差时，利用所述热电装置产生电力。
所产生的电力可以用于在本地提供电力，和/或所产生的电力可以被传送到远程位置。
本领域技术人员将理解，除了相互排斥的情况以外，与上述任何一个方面相关的描述的特征可以比照应用到任何其他方面。此外，除了相互排斥的情况以外，本文描述的任何特征可以应用于任何方面和/或与本文描述的任何其他特征组合。
现在将参照附图描述示例性实施方式，在附图中：
图1示出了可操作成回收装配在沐浴系统中的热量的设备的实施例；
图2是图1中所示的设备的另一立体图；以及
图3是穿过图1和图2中所示的设备的截面。
参照图1、图2和图3，示出了可操作成回收沐浴或卫生管道系统中的热量的设备1的实施例。设备1可以装配至多种沐浴或卫生管道系统，和/或可以构成多种沐浴或卫生管道系统的一部分。设备1可以装配至现有的沐浴或卫生管道系统，或者可以作为新的沐浴或卫生管道系统的安装部分来装配。
设备1包括壳体5。壳体5包括前板8，该前板适于固定至诸如墙壁2之类的表面。前板8包括四个沉头孔16a、16b、16c、16d，用于接收诸如螺钉之类的固定装置(未示出)，以将前板8固定至墙壁2。墙壁2可以在浴室或盥洗室内。墙壁2可以至少部分贴有瓷砖。
壳体5还包括从前板8的后表面延伸的套筒部10。套筒部10包括第一管道接收部分9和第二管道接收部分9'。第一管道接收部分9与前板8中的第一孔口6连通。第二管道接收部分9'与前板8中的第二孔口6'连通。
壳体5安置在第一管道3和第二管道4上。第一管道3和第二管道4相互平行。第一管道3穿过第一管道接收部分9和第一孔口6。第二管道4穿过第二管道接收部分9'和第二孔口6'。第一环形密封配件7将第一管道3保持在第一孔口6中。第二环形密封配件7'将第二管道4保持在第二孔口6'中。
在设备1的上游，第一管道3与冷水供应部连接。在设备1的上游，第二管道4与热水供应部连接。在一个示例性实施方式中，在设备1的下游，第一管道3和第二管道4可以与混合阀(未示出，例如恒温混合阀)连通。然后，混合阀可以与一个或多个诸如水龙头、旋塞、喷头或花洒之类的沐浴配件(未示出)连通。沐浴配件可操作成向用户提供所需温度和/或流速的水。
套筒部10内布置有第一传热元件14。第一传热元件14包括长形部分15和管道接触部分16。管道接触部分16与第一管道3接触。管道接触部分16弯曲，使其围绕第一管道3的圆周延伸超过该圆周的四分之三。长形部分15在套筒部10内从第一管道3朝第二管道4沿横向方向延伸。长形部分15在离第二管道4一定距离处终止。第一传热元件14构造成从第一管道3传导热量。
套筒部10内布置有第二传热元件14'。第二传热元件14'包括长形部分15'和管道接触部分16'。管道接触部分16'与第二管道4接触。管道接触部分16'弯曲，使得其围绕第二管道4的圆周延伸超过该圆周的四分之三。长形部分15'在套筒部10内从第二管道4朝第一管道3沿横向方向延伸。长形部分15'在离第一管道3一定距离处终止。第二传热元件14'构造成从第二管道4传导热量。
第一传热元件14的长形部分15和第二传热元件14'的长形部分15'重叠并相互平行地布置。在图示的示例性实施方式中，第一传热元件14的长形部分15和第二传热元件14'的长形部分15'布置在包含第一管道3和第二管道4的纵向轴线的平面的相反两侧。在第一传热元件14的长形部分15与第二传热元件14'矿的长形部分15'之间存在热电装置11。
热电装置11包括三个热电模块12a、12b、12c。每个热电模块12a、12b、12c均包括多个热电元件(未示出)。热电元件在第一传热元件14的长形部分15和第二传热元件14'的长形部分15'之间延伸并与之热连通。在每个热电模块12a、12b、12c内，热电元件热并联地布置在第一传热元件14的长形部分15与第二传热元件14'的长形部分15'之间。每个热电模块12a、12b、12c内的热电元件串联电连接。热电元件可以包括任何合适的热电材料(例如铋碲化物)，或基本上由其构成。
每个热电模块12a、12b、12c均连接至一对电线13a、13a'；13b、13b'；13c、13c'。每对电线13a，13a'；13b，13b'；13c，13c'均布置成将电流输送到热电模块12a、12b、12c中的一者和从热电模块12a、12b、12c中的一者输送电流。
电线13a、13a'；13b、13b'；13c、13c'可以将热电模块12a、12b、12c连接到任何电气部件或装置。例如，热电模块12a、12b、12c中产生的电力可以用于为一个或多个灯(例如LED灯)供电。灯可以是装饰性或观赏性的。灯可以例如操作成在诸如浴室、湿房或盥洗室之类的房间中(例如在淋浴房或淋浴间内)提供补充性和/或娱乐性照明。灯可以指示沐浴配件或卫生管道装置(例如淋浴单元、花洒、喷头、混合阀(例如恒温混合阀)、水龙头、旋塞、马桶、马桶或坐浴盆冲水装置)的工作状态。
热电装置11可以电连接到诸如电池或电容器之类的蓄电装置(未示出)，以便以后根据用户需求使用。
通过使用由热电装置产生的电力为电气部件或装置供电，可能不需要将电气部件或装置连接到主电源或其他电力供应。例如，这可以在一定程度上缓解当电气部件或装置位于潮湿环境(例如淋浴房、淋浴间内、浴室、盥洗室或湿房)中时，将电气部件或装置连接到主电源或另一电力供应部有关的潜在问题。
现在将描述设备1的操作。第一管道3中流动的冷水和第二管道4中流动的热水之间存在温度差。
在英国，热水供应的温度通常为65℃左右，冷水供应的温度通常为15℃左右。热水供应和/或冷水供应的确切温度可能会因地点(例如国家)、季节、一天中的时间和/或天气条件而变化。
在设备1的位置处，第一管道3中流动的冷水与第二管道4中流动的热水之间的温度差将例如取决于设备1与热水供应部和/或冷水供应部的接近程度。
第一管道3中流动的冷水与第二管道4中流动的热水之间的温度差可以高达或至少为10℃；高达或至少为20℃；高达或至少为30℃；高达或至少为40℃；或者高达或至少为50℃。
第一传热元件14将热量从第一管道3传导走。第二传热元件14'将热量从第二管道4传导走。由于第一管道3和第二管道4中流动的水之间的温度差，第一传热元件14的长形部分15和第二传热元件14'的长形部分15'之间存在温度差。在图示的示例性实施方式中，第一传热元件14的长形部分15和第二传热元件14'的长形部分15'之间的温度差与第一管道3中流动的冷水和第二管道4中流动的热水之间的温度差垂直。
热电装置11布置在第一传热元件14的长形部分15和第二传热元件14'的长形部分15'之间，并且构造成由于第一传热元件14的长形部分15和第二传热元件14'的长形部分15'之间的温度差而产生电力。
所产生的电力由电线13a、13a'；13b、13b'；13c、13c'传输到任何电气部件或装置。
热电装置11可以在用户使用完沐浴配件后继续产生电力，因为第一管道3和第二管道4中仍然有水，并且第一管道3和第二管道4中的水之间会有温度差。在实施方式中，该热电装置可以在使用者使用完该沐浴配件后，继续产生电力，时间长达或至少为5分钟；长达或至少为10分钟；或长达或至少为15分钟。
所产生的电力一部分可被储存，例如储存在电容器或电池中，以备后续的使用。这可以允许在启动沐浴或卫生管道系统期间在用户在一段休止时段后操作沐浴配件并且第二管道4中的水可能相对凉的情况下操作例如一个或多个电气部件和/或装置。然后，当来自热水供应部的水流经第二管道4时，第二管道4中的水将被加热。热电装置11于是会根据第一传热元件14的长形部分15和第二传热元件14'的长形部分15'之间的相应温度差产生电力。
虽然已经描述了一个具体的实施方式，但不脱离本公开的范围的各种变型对于本领域技术人员来说将是显而易见的。
可以理解的是，没有直接的水与传热元件的长形部分接触。在设备的操作过程中，没有水从管道中转移走。因此，该设备的使用可能对沐浴或卫生管道系统的操作影响最小。该设备回收本来会被浪费的能量(热量)并产生有用的电力。
第一管道和第二管道中的任何一者可以连接到冷水供应部，并且第一管道和第二管道中的另一者可以连接到热水供应部。
第一管道和/或第二管道通常可以至少部分地由至少一种诸如金属或合金之类的导热材料制成，该导热材料可以包括铜、铝或黄铜，或基本上由铜、铝或黄铜构成。第一和/或第二管道可以包括导热塑料，或基本上由导热塑料构成。第一和/或第二管道可以包括诸如工程塑料之类的塑料，在塑料中和/或塑料上具有导热材料，或者基本上由诸如工程塑料之类的塑料构成，并在塑料中和/或塑料上具有导热材料。例如，导热材料可以至少部分地涂覆塑料。导热材料可以延伸穿过塑料(例如工程塑料)。
第一管道和/或第二管道可以具有任何直径和/或厚度。例如，第一管道和/或第二管道的外径可以高达或至少为10毫米；高达或至少为15毫米；高达或至少为20毫米；高达或至少为25毫米；或高达或至少为30毫米。
第一管道和/或第二管道中可以包括一个或多个翅片，翅片布置成从流经的(热的或冷的)水提供额外的热传递。
第一和/或第二传热元件通常可以至少部分地由至少一种诸如金属或合金之类的导热材料制成，该导热材料可以包括铜、铝或黄铜，或基本上由铜、铝或黄铜构成。第一和/或第二传热元件可以包括导热塑料，或基本上由导热塑料构成。第一和/或第二传热元件可以包括诸如工程塑料之类的塑料，在塑料中和/或塑料上具有导热材料，或者基本上由诸如工程塑料之类的塑料构成，并在塑料中和/或塑料上具有导热材料。例如，导热材料可以至少部分地涂覆塑料(例如工程塑料)。导热材料可以延伸穿过塑料(例如工程塑料)。
可以理解的是，一般来说，为了给热电装置提供合适的温度差以产生电力，期望从每个管道到热联接至管道的传热元件的传热尽可能有效和/或尽可能大。
相应地，每个管道接触部分可以构造成最大限度地接触要与之联接的管道。管道接触部分或每个管道接触部分可以绕管道的圆周至少延伸一半。管道接触部分或每个管道接触部分可以绕管道的圆周至少延伸多达或至少为该圆周的四分之三。
每个传热元件均可以借助任何合适的接合手段方式(例如软钎焊、硬钎焊、熔接或溢流浇注)接合至各自的管道。在一个实施方式中，每个传热元件的一部分可以被溢流浇注至管道。例如，在铜管道上进行铝的溢流浇注可以在传热元件和管道之间提供良好的热界面。
第一传热元件可以与第一管道一体形成。第二传热元件可以与第二管道一体形成。套筒部可以具有任何长度。例如，套筒部的长度可以长达或至少为2厘米；长达或至少为5厘米；或长达或至少为10厘米。
壳体可以借助任何合适的手段附接或可附接至诸如墙壁之类的表面。
壳体可以包括一个以上的部分。
将会理解的是，本发明并不限于上述实施方式，并且可以在不脱离本文中的概念的情况下做出各种变型和改进。除非相互排斥，否则可以单独或与任何其他特征组合地使用这些特征中的任何一者，并且本公开扩展到并且包括本文描述的一个或多个特征的所有组合和子组合。
Claims (25)
1.一种能够操作以回收沐浴或卫生管道系统中的热量的设备，所述系统包括用于运送具有第一温度的流体的第一管道和用于运送具有第二温度的流体的第二管道，所述第二温度不同于所述第一温度，使得在使用中，所述第一管道中的所述流体和所述第二管道中的所述流体之间存在温度差，所述设备包括：
第一传热元件，其构造成与所述第一管道热联接，并包括在远离所述第一管道的方向上延伸的长形部分；
第二传热元件，其构造成与所述第二管道热联接，并包括在远离所述第二管道的方向上延伸的长形部分，其中所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分至少部分重叠；以及
热电装置，该热电装置包括位于所述长形部分之间的一个或多个热电元件，所述热电元件与所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分热连通，并且被布置成根据所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分之间的温度差产生电力。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一传热元件和所述第二传热元件构造成使得在所述设备的位置处所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分之间的所述温度差与所述第一管道中的所述流体和所述第二管道中的所述流体的所述温度差处于不同的平面中。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分之间的所述温度差位于第一平面中，而所述第一管道中的所述流体和所述第二管道中的所述流体之间的所述温度差位于第二平面中，其中在所述第一平面和所述第二平面之间存在至少为10°的角度。
4.根据权利要求3所述的设备，其中所述第一平面和所述第二平面之间的所述角度为至少30°，至少45°，至少60°和/或高达90°。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中在所述设备的位置处所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分之间的所述温度差与所述第一管道中的所述流体和所述第二管道中的所述流体的所述温度差垂直或基本垂直。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分不与分别由所述第一管道和所述第二管道运送的所述流体直接接触。
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分是实心的。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述热电元件均包括一种或多种热电材料，或基本上由一种或多种热电材料组成，可选的是，其中所述一种或多种热电材料包括：碲化铋；硒化铋；碲化锑；碲化铅；硒化铅；硅化镁；锡化镁；高级硅化锰；方钴矿材料；半霍斯勒合金；硅锗；以及它们的组合。
9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述热电装置包括多个热电元件，可选的是，其中所述热电元件电串联连接并且被热并联地布置在所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分之间。
10.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述设备构造成使得所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分至少在它们重叠的地方平行布置。
11.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述第一传热元件与所述第一管道一体形成，和/或所述第二传热元件与所述第二管道一体形成。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的设备，其中，所述第一传热元件借助诸如熔接、软钎焊、硬钎焊或溢流浇注之类任何合适的技术接合至所述第一管道，和/或所述第二传热元件借助诸如熔接、软钎焊、硬钎焊或溢流浇注之类任何合适的技术接合至所述第二管道。
13.根据权利要求1至11中任一项或权利要求12所述的设备，其中所述第一传热元件和/或所述第二传热元件均包括管道接触部分。
14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述管道接触部分或每个管道接触部分构造成至少部分地围绕所述第一管道或所述第二管道的圆周延伸。
15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述管道接触部分或每个管道接触部分围绕所述第一管道或所述第二管道的所述圆周的至少一部分弯曲。
16.一种沐浴或卫生管道系统，该系统包括：
第一管道，其用于运送具有第一温度的流体；
第二管道，其用于运送具有第二温度的流体，所述第二温度不同于所述第一温度；以及
根据权利要求1至15中任一项所述的设备，其中所述第一传热元件与所述第一管道热联接，并且所述第二传热元件与所述第二管道热联接。
17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述第一管道从热水供应部输送热水，所述第二管道从冷水供应部输送冷水，反之亦然。
18.根据权利要求16或17所述的系统，其中所述第一管道和/或所述第二管道包括位于其中的一个或多个传热翅片，以促进从在所述管道中流动的诸如水之类的所述流体的传热。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的系统，其中所述热电装置电连接或能够电连接至一个或多个电气部件或装置。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述电气部件或装置包括一个或多个灯；和/或所述电气部件或装置能够操作以产生声音；和/或所述电气部件或装置包括至少一个视觉显示器或屏幕，例如LCD或OLED屏幕；和/或所述电气部件或装置包括一个或多个阀，例如一个或多个电磁阀。
21.根据权利要求16至20中任一项所述的系统，其中所述热电装置电连接或能够电连接至诸如电池或电容器之类的电力存储装置。
22.根据权利要求16至21中任一项所述的系统，其中在根据权利要求1至15中任一项所述的设备的下游，所述沐浴或卫生管道系统包括一个或多个沐浴配件，例如水龙头、旋塞、喷头或花洒。
23.根据权利要求16至22中任一项所述的系统，其中在根据权利要求1至15中任一项所述的设备的下游，所述沐浴或卫生管道系统包括混合阀，例如恒温混合阀。
24.一种布置为组装而形成根据权利要求1至15中任一项所述的设备或根据权利要求16至23中任一项所述的沐浴或卫生管道系统的套件。
25.一种将沐浴或卫生管道系统中的废热转化成电力的方法，该方法包括：
提供一种根据权利要求1至15中任一项所述的设备；
将所述第一传热元件与第一管道热联接；
将所述第二传热元件与第二管道热联接；以及
当所述第一传热元件的所述长形部分和所述第二传热元件的所述长形部分之间存在温度差时，利用所述热电装置产生电力。
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