CN204254926U - 智能高效环保冷热能同时利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能高效环保冷热能同时利用系统，包括冷箱体、热箱体、热电制冷片、温差发电片和控制模块，所述冷箱体和所述热箱体的中部设置有隔板，所述热电制冷片和所述温差发电片均安装于所述隔板上，所述热电制冷片和所述温差发电片均与所述控制模块连接。与现有技术相比，本实用新型通过构造两个独立空间，使用热电制冷片同时制热制冷，强化了热电制冷片的效果，另外通过控制模块的单片机配合温度传感器实时监控空间温度，达到设定温度值时断开电源，以达到省电和延长产品工作寿命的目的。

Description

智能高效环保冷热能同时利用系统

技术领域

本实用新型涉及一种制冷制热系统，尤其涉及一种智能高效环保冷热能同时利用系统。

背景技术

随着科技不断地发展，社会的进步,人类对能源的需求越来越大,由能源产生的矛盾也越来越突出,节能减排，加大新能源的开发利用已成为社会的强烈要求。我们发现现有的制冷制热设备成本高、功耗高，且设备自身工作的热量均得不到良好的利用，特别是热电制冷片。现有的热电制冷片工业应用是采用单片热电制冷片，用于车载冰箱或台式电脑CPU和显卡的散热。但是这种应用方法存在使用方法单一，热能浪费的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种智能高效环保冷热能同时利用系统。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

    本实用新型包括冷箱体、热箱体、热电制冷片、温差发电片和控制模块，所述冷箱体和所述热箱体的中部设置有隔板，所述热电制冷片和所述温差发电片均安装于所述隔板上，所述热电制冷片和所述温差发电片均与所述控制模块连接。

具体地，所述热电制冷片包括冷端面板、P型半导体、N型半导体、热端面板和金属片，所述P型半导体和所述N型半导体为多个，并均匀排列分布于所述冷端面板的下层，所述金属片设置于所述P型半导体和所述N型半导体的下层，所述热端面板设置于所述金属片的下层，所述金属片上设置两个电极端。所述控制模块由感温模块、单片机模块、继电器模块和显示模块组成。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型是一种智能高效环保冷热能同时利用系统，与现有技术相比，本实用新型通过构造两个独立空间，使用热电制冷片同时制热制冷，强化了热电制冷片的效果，另外通过控制模块的单片机配合温度传感器实时监控空间温度，达到设定温度值时断开电源，以达到省电和延长产品工作寿命的目的。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的热电制冷片结构示意图。

图中：1-冷箱体、2-热箱体、3-热电制冷片、4-温差发电片、5-控制模块、6-冷端面板、7-P型半导体、8-N型半导体、9-热端面板、10-金属片、11-电极端。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

    如图1所示：本实用新型包括冷箱体1、热箱体2、热电制冷片3、温差发电片4和控制模块5，所述冷箱体1和所述热箱体2的中部设置有隔板，所述热电制冷片3和所述温差发电片4均安装于所述隔板上，所述热电制冷片3和所述温差发电片4均与所述控制模块5连接。

如图2所示：所述热电制冷片2包括冷端面板6、P型半导体7、N型半导体8、热端面板9和金属片10，所述P型半导体7和所述N型半导体8为多个，并均匀排列分布于所述冷端面板6的下层，所述金属片10设置于所述P型半导体7和所述N型半导体8的下层，所述热端面板9设置于所述金属片10的下层，所述金属片10上设置两个电极端11，制冷片也叫热电半导体制冷组件，因为制冷片分为两面，一面吸热，一面散热，只是起到导热作用，本身不会产生冷，所以又叫致冷片。制冷原理：半导体热电偶由N型半导体和P型半导体组成。N型材料有多余的电子，有负温差电势。P型材料电子不足，有正温差电 势；当电子从P型穿过结点至N型时，结点的温度降低，其能量必然增加，而且增加的能量相当于结点所消耗的能量。相反，当电子从N型流至P型材料时，结点的 温度就会升高。实验证明，在温差电路中引入第三种材料（铜连接片和导线）不会改变电路的特性。这样，半导体元件可以用各种不同的连接方法来满足使用者的要求。把一个P型半导体元件和一个N型半导体元件联结成一对热电偶，接上直流电源后，在接头处就会产生温差和热量的转移。在接头处，电流方向是从N至P，温度下降并且吸热，这就是冷端；而在下面的一个接头处，电流方向是从P至N，温度上升并且放热，因此是热端。因此是半导体致冷片由许多N型和P型半导体之颗粒互相排列而成，而N/P之间以一般的导体相连接而成一完整线路，通常是铜、铝或其他金属导体，最后由两片陶瓷片像夹心饼乾一样夹起来，陶瓷片必须绝缘且导热良好。所述控制模块5由感温模块、单片机模块、继电器模块和显示模块组成。其工作方式主要是通过感温模块对温度进行判断，然后传输信号到单片机进行处理，经单片机处理后驱动继电器，从而实现控制制冷制热功能，使得热能最大利用系统能够稳定的运行。当热能利用器工作时，DS18b20温度传感器会将采集到的制热器温度传递给单片机，同时，数码管显示模块会显示此制热器的温度，当温度达到70℃时，单片机会启动继电器，切断制热器电源，使制热器停止工作，降低制热器温度，使热能利用系统的运行安全，稳定，可靠。

热电制冷片的优点和特点

1） 不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源，没有旋转部件，不会产生回转效应，没有滑动部件，是一种固体片件，因此工作时没有震动和噪音。具有寿命长，环保和安装容易的特点。

2） 热电制冷片具有两种功能，既能制冷，又能加热，制冷效率和制热效率都很高，永远大于1。因此使用一个片件就可以代替分立的加热系统和制冷系统。

而且热电制冷片热惯性非常小，制冷制热时间很快，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，制冷片就能达到最大温差。

3） 热电制冷片是电流换能型片件，通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制，再加上温度检测和控制手段，很容易实现遥控、程控、计算机控制，便于组成自动控制系统。

4）热电制冷片的单个制冷元件对的功率很小，但组合成电堆，用同类型的电堆串、并联的方法组合成制冷系统的话，功率就可以做的很大，因此制冷功率可以做到几毫瓦到上万瓦的范围。

5）热电制冷片的温差范围，从正温90℃到负温度130℃都可以实现。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种智能高效环保冷热能同时利用系统，其特征在于：包括冷箱体、热箱体、热电制冷片、温差发电片和控制模块，所述冷箱体和所述热箱体的中部设置有隔板，所述热电制冷片和所述温差发电片均安装于所述隔板上，所述热电制冷片和所述温差发电片均与所述控制模块连接。

2.根据权利要求1所述的智能高效环保冷热能同时利用系统，其特征在于：所述热电制冷片包括冷端面板、P型半导体、N型半导体、热端面板和金属片，所述P型半导体和所述N型半导体为多个，并均匀排列分布于所述冷端面板的下层，所述金属片设置于所述P型半导体和所述N型半导体的下层，所述热端面板设置于所述金属片的下层，所述金属片上设置两个电极端。

3.根据权利要求1所述的智能高效环保冷热能同时利用系统，其特征在于：所述控制模块由感温模块、单片机模块、继电器模块和显示模块组成。