CN206850689U - 一种基于塞贝尔效应的浴室热电一体化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于塞贝尔效应的浴室热电一体化装置，包括防水导热装置、温差发电装置、储能装置、温控水循环装置、均匀散热装置，所述温差发电装置为核心部分，包含温差发电片和升压稳压模块，所述温差发电片通过导热硅脂固定在铝制棱台四周，总导线与升压稳压器连接，接入储能装置；所述防水导热装置为外层铝制导热防水罩，导热防水罩内表面与温差发电片紧密相贴；所述温控水循环装置包括温度传感器、导线、电磁控制开关和浮球阀，浮球阀焊接在棱台内壁，温度传感器的探测器置于棱台内部底层，由储能装置供电；所述均匀散热装置焊接在铝制棱台内部。本实用新型操作简单，合理利用废热，可以提高能量循环利用率，节约能源。

Description

一种基于塞贝尔效应的浴室热电一体化装置

技术领域

本实用新型涉及一种浴室热电一体化装置，具体说是一种基于塞贝尔效应的浴室热电一体化装置，属于机电一体化领域。

背景技术

1821年，德国科学家塞贝克发现把两种不同金属进行连线，若将连线的一结点置于高温状态T2（热端），而另一端处于开路且处于低温状态T1冷端，则在冷端存在开路电压ΔV，此种现象被称为塞贝尔效应。电压ΔV与热冷两端的温度差ΔT成正比，即ΔV=kΔT=k(T2-T1)。其中k是塞贝克参数，由材料本身的电子能带结构决定的。半导体由于具备优异的热电性能，成为制作赛贝尔效应模块的首选材料。从应用的角度讲，决定一种半导体热电材料的优劣不能仅凭其塞贝克参数的大小，还必须综合考虑其电导率，热导率等诸多因素。

当下提倡能源循环利用，在北方冬天的时候，室外温度很低，所以水管内流动的水也处于低温状态。北方人洗澡的时候，浴室内的热水与水龙头流进的冷水，两者形成较大的温差。温差发电片中的金属温度不均匀时，温度高处的自由电子比温度低处的自由电子动能大，因而形成电势差。几十片温差发电片利用串并联，可以在温差变化下，释放出较多的电能，再通过升压变压器，即可以提高电压，给储能装置充电。因此，一种基于塞贝尔效应的浴室热电一体化装置操作简单，能提高能源利用率。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种操作简单的浴室热电一体化装置，它能合理利用废热，可以提高能量循环利用率，节约能源。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：提供一种基于塞贝尔效应的浴室热电一体化装置，其特征在于，包括防水导热装置、温差发电装置、储能装置、温控水循环装置、均匀散热装置，所述温差发电装置为核心部分，包含温差发电片和升压稳压模块，所述温差发电片通过导热硅脂固定在铝制棱台四周，每面29片，以串并联的方式相连，并将总导线与升压变压器连接，接入储能装置；所述防水导热装置为外层铝制导热防水罩，导热防水罩内表面与温差发电片紧密相贴，具有良好的导热性；所述储能装置，包括锂电池，双USB接口和导线，升压稳压器的输电线连接锂电池，双USB接口可为外置电器供电；所述温控水循环装置包括温度传感器、导线、电磁控制开关和浮球阀，浮球阀焊接在棱台内壁，温度传感器的探测器置于棱台内部底层，由储能装置供电，导线连接温度传感器和电磁阀；所述均匀散热装置焊接在铝制棱台内部。

所述的导热防水罩焊接在棱台表面，导热防水罩采用铝材料，内层紧贴在温差发电片上。

所述的温度传感器通过检测温度，控制电磁阀闭合断开，所述温度传感器的探测头置于铝制储水容器的底部。

所述的均匀散热装置为多层铝网结构，等距焊接在铝制容器内部。

所述的浮球阀焊接在铝制容器内，根据水位的升降来控制浮球阀开关。

与现代技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型利用冬天自来水管内低水温，与洗澡时浴室的温度形成温差。铝的导热性能好，导热防水罩由薄铝片制成，并且内层紧贴于温差发电片上，通过温差发电片可以产生电能。当容器内的冷水上升到一定温度时，温度传感器通过控制电磁阀打开，排出热水。当水位下降到容器底部时，浮球阀打开，放入新的冷水，电磁阀门关闭，再次形成温度差。因此，此装置可以循环工作。本实用新型操作简单，它能合理利用废热，可以提高能量循环利用率，节约能源。

附图说明

图1是本实用新型的浴室热电一体化装置的整体结构示意图。

图2是本实用新型的浴室热电一体化装置的内部结构示意图。

图3是本实用新型的浴室热电一体化装置的底部结构示意图。

图4是本实用新型的浴室热电一体化装置的升压变压器结构示意图。

图5是本实用新型的浴室热电一体化装置的浮球阀示意图。

图6是本实用新型的浴室热电一体化装置的温度传感器探测头示意图。

图7是本实用新型的浴室热电一体化装置的储能装置示意图。

图8是本实用新型的浴室热电一体化装置的均匀散热装置示意图。

图中：1-固定支座、2-导热防水罩、3-输电线、4-储能装置、5-USB接口、6-连接管、7-电磁阀门、8-密封板、9-浮球阀、10-温差发电片、11-输电线、12-温度传感器、13-升压稳压器。

具体实施方式

为了详细说明本实用新型一种基于塞贝尔效应的浴室热电一体化装置的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配附图作进一步说明。

如图1、2、3、4、5、6、7、8所示，本实用新型包括防水导热装置、温差发电装置、储能装置、温控水循环装置、均匀散热装置，所述温差发电装置为核心部分，包含温差发电片10和升压稳压器13、导线，所述温差发电片10通过导热硅脂固定在铝制棱台四周，每面29片，以串并联的方式相连，并将总导线输电线3与升压变压器13连接，接入储能装置；所述防水导热装置为外层铝制导热防水罩2，导热防水罩内表面与温差发电片10紧密相贴，具有良好的导热性；所述储能装置，包括锂电池，双USB接口5和导线，升压稳压器13的输电线3连接锂电池，双USB接口5可为外置电器供电，用导线连接锂电池和温度传感器12；所述温控水循环装置包括温度传感器12、导线、电磁控制开关和浮球阀9，浮球阀9焊接在棱台内壁，温度传感器12的探测器置于棱台内部底层，由储能装置4供电，导线连接温度传感器12和电磁阀；所述均匀散热装置焊接在铝制棱台内部。

所述的导热防水罩2焊接在棱台表面，导热防水罩2采用铝材料，内层紧贴在温差发电片上。

所述的温度传感器12通过检测温度，控制电磁阀门7闭合断开，所述温度传感器12的探测头置于铝制储水容器的底部。

所述的均匀散热装置为多层铝网的密封板8结构，等距焊接在铝制容器内部。

所述的浮球阀9焊接在铝制容器内，根据水位的升降来控制浮球阀9开关。

一种基于塞贝尔效应的浴室热电一体化装置工作时，先在棱台储水容器里放入一定量的自来水，由于室温能达到35度左右，可形成温差，温差发电片10开始工作，电能传输到升压稳压器13，然后传入储能装置4。与此同时，棱台储水器的水温由于塞贝尔效应在不断上升，当温度传感器10的探测头检测到水温到达设定的温度时，温度传感器10控制电磁阀门7打开连接管6的开孔，连接管6与热水器相连接，将升温后的水通入热水器中。当水位不断地下降，直到到达水位线，浮球阀9的开关打开，通过自来水管放入冷水，温度传感器10检测到冷水，立刻关闭电磁阀7，棱台储水器将再次充满冷水，继续进行温差发电，水温上升后重复上述步骤，进行循环。

以上所述的仅为本实用新型的较佳实例，但是不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此本实用新型权利要求所做的等效替换、修改及改进等，仍属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种基于塞贝尔效应的浴室热电一体化装置，其特征在于，包括防水导热装置、温差发电装置、储能装置、温控水循环装置、均匀散热装置，所述温差发电装置为核心部分，包含温差发电片和升压稳压模块，所述温差发电片通过导热硅脂固定在铝制棱台四周，每面29片，以串并联的方式相连，并将总导线与升压变压器连接，接入储能装置；所述防水导热装置为外层铝制导热防水罩，导热防水罩内表面与温差发电片紧密相贴，具有良好的导热性；所述储能装置，包括锂电池，双USB接口和导线，升压稳压器的输电线连接锂电池，双USB接口可为外置电器供电；所述温控水循环装置包括温度传感器、导线、电磁控制开关和浮球阀，浮球阀焊接在棱台内壁，温度传感器的探测器置于棱台内部底层，由储能装置供电，导线连接温度传感器和电磁阀；所述均匀散热装置焊接在铝制棱台内部。

2.如权利要求1所述的浴室热电一体化装置，其特征在于：所述的导热防水罩焊接在棱台表面，导热防水罩采用铝材料，内层紧贴在温差发电片上。

3.如权利要求1所述的浴室热电一体化装置，其特征在于：所述的温度传感器通过检测温度，控制电磁阀闭合断开，所述温度传感器的探测头置于铝制储水容器的底部。

4.如权利要求1所述的浴室热电一体化装置，其特征在于：所述的均匀散热装置为多层铝网结构，等距焊接在铝制容器内部。

5.如权利要求1所述的浴室热电一体化装置，其特征在于：所述的浮球阀焊接在铝制容器内，根据水位的升降来控制浮球阀开关。