CN204361942U - 用于家用锅炉的发电装置及家用锅炉系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于家用锅炉的发电装置及家用锅炉系统。所述用于家用锅炉的发电装置包括温差发电片(2)，所述锅炉(1)包括烟道(11)，所述温差发电片(2)覆盖在所述烟道(11)的外壁上。本实用新型提供的用于家用锅炉的发电装置，通过在烟道的外壁上覆盖温差发电片，利用温差发电片冷热端之间的温差进行发电，使烟道中的烟气的一部分余热得到利用，节约能源，提高了锅炉中的燃料的利用率，并且利用温差发电片发电还具有发电无噪音、无污染、能量可高效转换的优点。

Description

用于家用锅炉的发电装置及家用锅炉系统

技术领域

本实用新型涉及日常生活领域，尤其是涉及一种用于家用锅炉的发电装置及家用锅炉系统。

背景技术

锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活。

居民生活中使用的锅炉多为热水锅炉，热水锅炉可供家庭取暖或洗浴使用。在我国冬季，常常采用锅炉取暖，通过燃料(煤或者燃气等)燃烧释放的热能将液体(例如水)加热，加热后的液体通过与室内空气进行热交换，达到取暖的目的。然而燃料在燃烧的过程中产生大量烟气，这些烟气通常通过烟道排入大气中。然而烟气的温度通常很高，烟气携带的热量不可小觑，这些热量直接释放到大气中，会造成能源的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于家用锅炉的发电装置及家用锅炉系统，以解决现有技术中存在的烟气直接排入大气造成的能源浪费的技术问题。

本实用新型提供一种用于家用锅炉的发电装置，所述锅炉包括烟道，所述用于家用锅炉的发电装置包括温差发电片，所述温差发电片用于覆盖在所述烟道的外壁上。

优选地，所述温差发电片为多个，多个温差发电片串联设置。

优选地，所述温差发电片粘贴在所述烟道的外壁上。

优选地，所述用于家用锅炉的发电装置还包括逆变器，所述温差发电片的正极与所述逆变器的正极连接，所述温差发电片的负极与所述逆变器的负极连接。

优选地，所述逆变器的输出端与家用电器连接。

优选地，所述逆变器的输出端与蓄电池连接。

优选地，所述温差发电片的外侧设有冷却管，所述冷却管中设有冷却液。

优选地，所述冷却液为水。

优选地，所述冷却管与所述锅炉的进水管连通。

本实用新型还提供一种家用锅炉系统，所述家用锅炉系统包括锅炉，所述锅炉具有烟道，其中，所述烟道的外侧设有根据本实用新型所述的用于家用锅炉的发电装置。

本实用新型提供的用于家用锅炉的发电装置，通过在烟道的外壁上覆盖温差发电片，利用温差发电片冷热端之间的温差进行发电，使烟道中的烟气余热得到利用，节约能源，提高了锅炉中的燃料的利用率，并且利用温差发电片发电还具有发电无噪音、无污染、能量可高效转换的优点。

本实用新型提供的锅炉系统，在锅炉的基础上，增设了本实用新型提供的用于家用锅炉的发电装置，该发电装置中的温差发电片覆盖在烟道的外壁上，温差发电片的热端的温度约为其所覆盖的烟道外壁的温度，温差发电片的冷端的温度约为室外空气温度(在没有冷却管的情况下)，因此，温差发电片的冷端和热端之间产生温差，从而能够发电，节约能源，提高了锅炉中的燃料的利用率，并且发电过程无噪音、无污染。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的用于家用锅炉的发电装置的结构示意图。

附图标记：

1-锅炉；          11-烟道；         12-进水管；

13-出水管；       2-温差发电片；    3-逆变器；

4-冷却管；        5-插排；          6-风扇；

7-泵。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型实施例提供的用于家用锅炉的发电装置的结构示意图；在图1中，带箭头的粗虚线表示锅炉产生的烟气的流动路线，带箭头的粗实线表示水的流动路线。

根据本实用新型的一个方面，提供一种用于家用锅炉的发电装置。如图1所示，锅炉1包括烟道11，锅炉1燃烧燃料产生的烟气通过烟道11排出，该用于家用锅炉的发电装置包括温差发电片2，温差发电片2覆盖在烟道11的外壁上。

其中，温差发电片2是一种利用高、低温热源之间的温差发电的器件。只要温差发电片2的两个表面之间有温度差，温差发电片2就会输出电流和电压。

在本实用新型中，温差发电片2的热端吸收烟道11中的烟气的热量，温差发电片2的冷端可以直接与空气接触，在冬季时，室外空气温度通常很低，温差发电片2的冷端温度接近室外空气温度，而温差发电片2的热端温度可高达200℃左右，因此，温差发电片2的热端和冷端之间的温差很高。

为了使温差发电片2冷端和热端之间产生较大的温差，优选将温差发电片2设置在烟道11靠近锅炉1处，而非烟道11的出气口处。温差发电片2越靠近锅炉1，则该温差发电片2冷端和热端之间的温差越大，产生的电动势也越大。

优选采用半导体温差发电片2，半导体温差发电片2产生的电动势较大。温差发电片2可以使用性价比较高的SP1848-27145型温差发电片。

本实用新型提供的用于家用锅炉的发电装置，通过在烟道11的外壁上覆盖温差发电片2，利用温差发电片冷热端之间的温差进行发电，使烟道11中的烟气余热得到利用，节约能源，提高了锅炉1中的燃料的利用率，并且利用温差发电片2发电还具有发电无噪音、无污染、能量可高效转换的优点。

温差发电片2可以是平板状，也可以是弧形，当烟道11的截面为矩形时，采用平板状的温差发电片2包裹在烟道11的外壁上；当烟道11的截面为圆形时，采用弧形的温差发电片2包裹在烟道11的外壁上。也就是说，温差发电片2的形状与烟道11的截面形状相匹配。

温差发电片2的表面面积有多种不同尺寸，例如30mmX30mm、30mmX34mm、40mmX40mm、50mmX50mm、60mmX60mm、60mmX70mm、70mmX70mm、80mmX80mm……。

温差发电片2的尺寸与所覆盖的烟道11的表面尺寸相匹配，以增大温差发电片2覆盖的面积，从而利用更多的烟气余热，发出更多的电能。

优选地，温差发电片2为多个，多个温差发电片2串联设置，也就是说，一个温差发电片2的正极与另一个温差发电片2的负极连接。多个温差发电片2串联覆盖在烟道11的外壁上，以尽可能多地覆盖烟道11的外壁表面，从而利用更多的热量。例如，当烟道11的横截面为矩形时，可采用多个矩形的温差发电片2分别覆盖在烟道11的四周。

此外，优选温差发电片2与烟道11外壁紧密贴合，以使烟道11中的烟气携带的热量尽快地传给温差发电片2。

温差发电片2可以采用多种适合的方式固定在烟道11上以实现与烟道11外壁紧密贴合，优选温差发电片2粘贴在烟道11的外壁上，该方式连接较为牢固稳定。可以采用硅胶将温差发电片2粘接到烟道11外壁上。

一般地，温差发电片2产生的电为直流电。为了便于将温差发电片2产生的电能供给用户家中日常使用，本实施方式中的用于家用锅炉的发电装置还包括逆变器3，温差发电片2的正极与逆变器3的正极连接，温差发电片2的负极与逆变器3的负极连接。温差发电片2与逆变器3之间可以通过导线连接。

逆变器3是一种能够把直流电转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)的设备。逆变器3经过逆变之后，得到稳定的220V交流电，可以供家用电器使用。逆变器3按功率等级分为大功率逆变器、中功率逆变器、小功率逆变器。使用时，可根据家用电器的使用功率要求选择合适的逆变器3。

逆变器3的输出端连接家用电器，家用电器可以包括照明灯、风扇6、手机、笔记本电脑、数码摄像机、照相机、照明灯、电动剃须刀、CD机、游戏机、掌上电脑、电磁炉、冰箱等等。

为了便于多种家用电器同时使用该温差发电片2发出的电能，逆变器3的输出端连接插排5。家用电器通过插排5与逆变器3的输出端连接。

此外，逆变器3的输出端还可以连接蓄电池，以便于将温差发电片2发出的电能储存起来，待需要使用电能时，可使用蓄电池对家用电器供电。

在本实施方式中，温差发电片2的外侧设有冷却管4，冷却管4中设有冷却液。冷却液不断地在冷却管4中流动以实时对温差发电片2的冷端进行冷却。由于温差发电片2的冷端和热端之间的温差越大，温差发电片2产生的电压(电动势)也越大，因此本实施方式可以加大温差发电片2的冷端和热端的温差，更加有利于发电，以获得具有较高电压的电能。

冷却液可以选择油冷或者水冷。由于水比热容较高，在日常生活中取用方便，并可以供给锅炉继续加热，因此，优选采用水作为冷却液，冷却速度快，冷却效果好。

水与温差发电片2的冷端进行热交换，使温差发电片2的冷端保持较低温度，水则吸收烟气热量之后升温。也就是说，烟道11中的烟气携带的热量被冷却管4中的水吸收，使水温度升高。在本实施方式中，冷却管4与锅炉1的进水管12连通，以使升温后的水通过锅炉1的进水管12流入锅炉1中进行加热，由于这部分水事先已经进行了预热，因此能够节省锅炉1加热水所使用的燃料，提高燃料的利用率。

冷却管4可以是塑料管或者金属管，优选采用金属管，导热性好，冷却管4中的冷却液能够很好地与温差发电片2的冷端进行热交换，使温差发电片2的冷端保持在一个较低的温度。

为了能够使冷却管4中的水在冷却管4中顺畅流动，所述冷却管4与泵7连接，以将水抽入冷却管4中，泵7为水的流动提供动力。

具体地，泵7可以是液压泵、电动泵等，其中，电动泵是用电驱动的泵，该电动泵所使用的电可使用温差发电片2发出的电能。可以将电动泵连接在插排5上。插排5上连接的各种家用电器之间并联。

根据本实用新型的另一方面，提供一种家用锅炉系统，该家用锅炉系统包括锅炉1，锅炉1具有烟道11，其中，烟道11的外侧设有根据本实用新型的用于家用锅炉的发电装置。

本实用新型提供的锅炉系统，在锅炉1的基础上，增设了本实用新型提供的用于家用锅炉的发电装置，该发电装置中的温差发电片2覆盖在烟道11的外壁上，温差发电片2的热端的温度约为其所覆盖的烟道11外壁的温度，温差发电片2的冷端的温度约为室外空气温度(在没有冷却管4的情况下)，因此，可以利用温差发电片冷热端温差进行发电,节约能源，提高了锅炉1中的燃料的利用率，并且发电过程无噪音、无污染。

烟道11可以采用多种材料制成，优选地，烟道11采用导热性能良好的金属材料制成，例如烟道11为铁管、铜管、铝管等，以便于温差发电片2的热端获得较高的温度。

为防止烟道11生锈腐蚀，优选烟道11采用导热性和防腐蚀性均良好的不锈钢材料制成。

锅炉1可以采用煤炭或者燃气等作为燃料，这些燃料在锅炉中燃烧释放热能，以加热锅炉1中的水；燃料燃烧后产生的烟气通过烟道11排入大气中。

如图1所示，带箭头的粗虚线表示锅炉1产生的烟气的流动路线，带箭头的粗实线表示水的流动路线。锅炉1燃烧产生的烟气进入烟道11中，温差发电片2的热端与烟道11外壁进行热交换，温差发电片2的热端吸收烟气的热量后升温，与此同时，泵7将水输送至冷却管4中，冷却管4中的水与温差发电片2的冷端进行热交换，温差发电片2的冷端得到冷却降温，冷却管4中的水吸收烟气的部分热量后升温。升温后的水通过锅炉1的进水管12流入锅炉1中进行加热，锅炉1加热后的水通过出水管13输出，以供居民生活使用，例如家庭取暖、洗浴等。

通过上述描述可知，烟道11中的烟气携带的热量(即烟气余热)一方面可以被温差发电片2利用进行发电；另一方面可以被冷却管4中的水吸收，并且吸收烟气部分热量的水之后流入锅炉中加热以供给用户取暖或者洗浴使用。因此，本实用新型最大限度地利用了烟气携带的热量，很好地解决了烟气直接排入大气造成的能源浪费的问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种用于家用锅炉的发电装置，所述锅炉(1)包括烟道(11)，其特征在于，所述用于家用锅炉的发电装置包括温差发电片(2)，所述温差发电片(2)覆盖在所述烟道(11)的外壁上。

2.根据权利要求1所述的用于家用锅炉的发电装置，其特征在于，所述温差发电片(2)为多个，多个温差发电片(2)串联设置。

3.根据权利要求1所述的用于家用锅炉的发电装置，其特征在于，所述温差发电片(2)粘贴在所述烟道(11)的外壁上。

4.根据权利要求1所述的用于家用锅炉的发电装置，其特征在于，还包括逆变器(3)，所述温差发电片(2)的正极与所述逆变器(3)的正极连接，所述温差发电片(2)的负极与所述逆变器(3)的负极连接。

5.根据权利要求4所述的用于家用锅炉的发电装置，其特征在于，所述逆变器(3)的输出端与家用电器连接。

6.根据权利要求4所述的用于家用锅炉的发电装置，其特征在于，所述逆变器(3)的输出端与蓄电池连接。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的用于家用锅炉的发电装置，其特征在于，所述温差发电片(2)的外侧设有冷却管(4)，所述冷却管(4)中设有冷却液。

8.根据权利要求7所述的用于家用锅炉的发电装置，其特征在于，所述冷却液为水。

9.根据权利要求8所述的用于家用锅炉的发电装置，其特征在于，所述冷却管(4)与所述锅炉的进水管(12)连通。

10.一种家用锅炉系统，包括锅炉(1)，其特征在于，所述烟道(11)的外侧设有根据本权利要求1-9中任一项所述的用于家用锅炉的发电装置。