CN207782459U - 一种空调室外机噪音利用和废热回收的发电系统 - Google Patents

Abstract

空调室外机噪音利用和废热回收的发电系统，发电系统包括若干个噪音利用装置和若干个废热发电装置；噪音利用装置包括垂直设置的谐振管，谐振管高于冷凝器换热管，谐振管从上到下分别为热段、板叠段和冷段，其中冷段的下端设置有软质隔膜，冷段的上端固定设置有冷端换热器，板叠段内水平设置有若干个网状薄板叠片，热段的下端固定设置有热端换热器，热段的上端固定连接有散热密封塞，在谐振管的内部还充满气体；废热发电装置包括储能器和两个与储能器相连接的发电单元，发电单元包括相连接的N型半导体和P型半导体。本实用新型可以利用空调运行过程中室外机的噪音和热量进行发电，从而能够实现废弃能源再利用和节能减排。

Description

一种空调室外机噪音利用和废热回收的发电系统

技术领域

本实用新型涉及废热利用技术领域，具体的说是空调室外机噪音利用和废热回收的发电系统。

背景技术

空调在制冷模式下按照标准工况下使用时，由于室外机中冷凝器温度较高，在散热风扇的散热作用下产生大量的热气，这部分热量直接被排放到环境中。另外压缩机的正常运行和散热风机的转动会不可避免的产生噪音。从能量角度来说，排出的热量和噪音所携带的能量都可以被再次利用，虽然无法直接减少热量排放和噪音污染，但是能够将其能量重复利用在其他的地方，实现废弃能量的再利用和节能减排。然而在实际生活使用中，这些能量未得到人们的重视，都被随意的排放到周围的环境中，不仅造成能量的浪费，并且影响了周围的环境，降低了人们生活体验舒适度。

实用新型内容

为了解决现有技术中的不足，本实用新型提供空调室外机噪音利用和废热回收的发电系统，可以利用空调运行过程中室外机的噪音和热量进行发电，从而能够实现废弃能源再利用和节能减排。

为了实现上述目的，本实用新型采用的具体方案为：空调室外机噪音利用和废热回收的发电系统，空调室外机包括壳体，在壳体内设置有冷凝器换热管、压缩机和散热风机，压缩机与冷凝器换热管相连通，壳体上还开设有出风口，散热风机吹出的风经过冷凝器换热管后从出风口排出，所述发电系统包括若干个噪音利用装置和若干个废热发电装置，且噪音利用装置位于废热发电装置与所述散热风机之间；所述噪音利用装置包括垂直设置的谐振管，谐振管高于所述冷凝器换热管，谐振管从上到下分别为热段、板叠段和冷段，其中冷段的下端设置有软质隔膜，冷段的上端固定设置有冷端换热器，板叠段内水平设置有若干个网状薄板叠片，热段的下端固定设置有热端换热器，热段的上端固定连接有散热密封塞，在谐振管的内部还充满气体；所述废热发电装置包括储能器和两个与储能器相连接的发电单元，发电单元包括相连接的N型半导体和P型半导体，N型半导体和P型半导体均垂直设置，N型半导体的下端和P型半导体的下端均贴合所述冷凝器换热管，N型半导体的上端和P型半导体的上端均高于冷凝器换热管。

优选的，所述N型半导体和所述P型半导体的上端周侧还水平设置有上隔热挡板和下隔热挡板，其中下隔热挡板与所述冷凝器换热管的上端平齐，上隔热挡板高于N型半导体的上端和P型半导体的上端。

优选的，所述N型半导体的上端和所述P型半导体的上端均与所述冷端换热器平齐。

优选的，所述冷端换热器和所述热端换热器均设置为多层金属网。

优选的，若干个所述网状薄板叠片分为多组，每组网状薄板叠片上开设的孔洞数量各不相同。

优选的，每组所述网状薄板叠片的数量各不相同，多组网状薄板叠片交替设置。

优选的，所述冷段和所述热段均为金属材质，所述板叠段为非金属材质。

优选的，所述冷段和所述热段均为铜质，所述板叠段为玻璃材质。

优选的，所述气体为氦气。

优选的，所述储能器为电容。

有益效果：

1、本实用新型通过设置废热发电装置，利用空调室外机工作时产生的热量进行发电，产生的电能可以用于家庭中小功率的用电设备，从而实现废弃能量再利用的目的，进而减少对公共能源的消耗，实现节能的目的。应用规模足够大的时候，公共能源消耗的减少量大幅提高，可以进一步减少产生公共能源过程中资源的消耗和污染物的排放；

2、为了提高废热发电的效率，本实用新型还通过增加噪音利用装置了来配合废热发电装置，虽然无法直接消除噪音污染，但是能够借助于噪音所携带的能量提高废热发电量，进一步提高废弃能源再利用和节能减排的效果；

3、同时，本实用新型利用的是气固态能量转化的方式，无需化学反应或者液体介质，因而在正常工作发电过程中具有无噪音，无运动部件，无磨损，体积小，重量轻，使用寿命长，安装拆卸简单，方便维修，如有损坏不影响空调其他功能正常运行等优点。

附图说明

图1为本实用新型的系统示意图；

图2为本实用新型噪音利用装置内部结构示意图；

图3为本实用新型废热回收的发电装置示意图。

附图标记：1、谐振管，2、软质隔膜，3、冷段，4、板叠段，5、热段，6、散热密封塞，7、网状薄板叠片，8、热端换热器，9、冷端换热器，10、N型半导体，11、P型半导体，12、储能器，13、上隔热挡板，14、下隔热挡板，15、出风口，16、冷凝器换热管，17、压缩机，18、散热风机，19、壳体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1至3，图1为本实用新型的系统示意图，图2为本实用新型噪音利用装置内部结构示意图，图3为本实用新型废热回收的发电装置示意图。

空调室外机噪音利用和废热回收的发电系统，空调室外机包括壳体19，在壳体19内设置有冷凝器换热管16、压缩机17和散热风机18，压缩机17与冷凝器换热管16相连通，壳体19上还开设有出风口15，散热风机18吹出的风经过冷凝器换热管16后从出风口15排出，发电系统包括若干个噪音利用装置和若干个废热发电装置，且噪音利用装置位于废热发电装置与散热风机18之间。

噪音利用装置包括垂直设置的谐振管1，谐振管1高于冷凝器换热管16。谐振管1从上到下分为热段5、板叠段4和冷段3，其中冷段3和热段5均为金属材质，优选为铜质，板叠段4为非金属材质，优选为玻璃材质，在谐振管1的内部还充满气体，气体优选为氦气。冷段3的下端设置有软质隔膜2，冷段3的上端固定设置有冷端换热器9，冷端换热器9设置为多层金属网；板叠段4内水平设置有若干个不锈钢材质的网状薄板叠片7，若干个网状薄板叠片7分为多组，每组网状薄板叠片7上开设的孔洞数量各不相同。每组网状薄板叠片7的数量各不相同，多组网状薄板叠片7交替设置；热段5的下端固定设置有热端换热器8，热端换热器8设置为多层金属网，热段5的上端固定连接有散热密封塞6。

在空调外机工作时，谐振管1下方的软质隔膜2受到压缩机17和散热风机18工作时的声波影响产生震荡，当声压增高时，软质隔膜2向谐振管1内部凹陷，从而对谐振管1内的氦气团产生挤压，使氦气团向散热密封塞6的方向运动并且被压缩，压缩导致氦气团温度升高。此时氦气团温度比网状薄板叠片7的温度高，于是就把温度传递给网状薄板叠片7。随后网状薄板叠片7的热量由热端换热器8导出。当声波的驻波完成一周时，声压降低，氦气团往回运动并且膨胀，进而使网状薄板叠片7处的温度降低，由于网状薄板叠片7中热量已经被热端换热器8导出，氦气团附近网状薄板叠片7温度低于氦气团温度，氦气团又向板叠传热。冷端换热器9则加强了氦气团向网状薄板叠片7传热的能力。噪音的不断作用，使冷段3一直保持在相对周围环境温度较低的温度状态，从而使散热风机18吹出的风在经过冷段3的时候温度降低。

废热发电装置包括储能器12和两个与储能器12相连接的发电单元。储能器12优选为电容。发电单元包括相连接的N型半导体10和P型半导体11，两个发电单元的N型半导体10和P型半导体11依次排列，形成NPPN的排列布局。N型半导体10和P型半导体11均垂直设置，并且N型半导体10和P型半导体11均是非结点端向下。N型半导体10的下端和P型半导体11的下端均贴合所述冷凝器换热管16，N型半导体10的上端和P型半导体11的上端均高于冷凝器换热管16，并且均与冷端换热器9平齐。N型半导体10和P型半导体11的上端周侧还水平设置有上隔热挡板13和下隔热挡板14，其中下隔热挡板14与冷凝器换热管16的上端平齐，上隔热挡板13高于N型半导体10的上端和P型半导体11的上端。

废热发电装置中储能器12的两端分别连接两组由N型半导体10和P型半导体11构成温差电偶，将N型半导体10和P型半导体11的下端紧贴空调冷凝器换热管16，即N型半导体10和P型半导体11的非结点端紧贴空调冷凝器换热管16，然后将N型半导体10和P型半导体11的上端与噪音利用装置的冷端换热器9保持在同一水平位置，使N型半导体10和P型半导体11的上端温度比下端温度低15℃左右。加上散热风机18吹出的风被冷段3冷却后从上隔热挡板13和下隔热挡板14之间吹到N型半导体10和P型半导体11的上端，因此N型半导体10和P型半导体11的上下两端形成更加明显的30℃左右的温差。在赛贝尔效应下，由于温差的存在，P型半导体11的上端有负电荷积累，成为温差电偶的阴极；N型半导体10的上端有正电荷积累，成为温差电偶的阳极。因此两组N型半导体10和P型半导体11构成的温差电偶分别形成正负电动势和负正电动势，进而对与其相连的储能器12进行充电储能。

本实用新型通过设置废热发电装置，利用空调室外机工作时产生的热量进行发电，产生的电能可以用于家庭中小功率的用电设备，从而实现废弃能量再利用的目的，进而减少对公共能源的消耗，实现节能的目的。应用规模足够大的时候，公共能源消耗的减少量大幅提高，可以进一步减少产生公共能源过程中资源的消耗和污染物的排放。

为了提高废热发电的效率，本实用新型还通过增加噪音利用装置了来配合废热发电装置，虽然无法直接消除噪音污染，但是能够借助于噪音所携带的能量提高废热发电量，进一步提高废弃能源再利用和节能减排的效果。

同时，本实用新型利用的是气固态能量转化的方式，无需化学反应或者液体介质，因而在正常工作发电过程中具有无噪音，无运动部件，无磨损，体积小，重量轻，使用寿命长，安装拆卸简单，方便维修，如有损坏不影响空调其他功能正常运行等优点。

还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.空调室外机噪音利用和废热回收的发电系统，空调室外机包括壳体（19），在壳体（19）内设置有冷凝器换热管（16）、压缩机（17）和散热风机（18），压缩机（17）与冷凝器换热管（16）相连通，壳体（19）上还开设有出风口（15），散热风机（18）吹出的风经过冷凝器换热管（16）后从出风口（15）排出，其特征在于：所述发电系统包括若干个噪音利用装置和若干个废热发电装置，且噪音利用装置位于废热发电装置与所述散热风机（18）之间；

所述噪音利用装置包括垂直设置的谐振管（1），谐振管（1）高于所述冷凝器换热管（16），谐振管（1）从上到下分为热段（5）、板叠段（4）和冷段（3），其中冷段（3）的下端设置有软质隔膜（2），冷段（3）的上端固定设置有冷端换热器（9），板叠段（4）内水平设置有若干个网状薄板叠片（7），热段（5）的下端固定设置有热端换热器（8），热段（5）的上端固定连接有散热密封塞（6），在谐振管（1）的内部还充满气体；

所述废热发电装置包括储能器（12）和两个与储能器（12）相连接的发电单元，发电单元包括相连接的N型半导体（10）和P型半导体（11），N型半导体（10）和P型半导体（11）均垂直设置，N型半导体（10）的下端和P型半导体（11）的下端均贴合所述冷凝器换热管（16），N型半导体（10）的上端和P型半导体（11）的上端均高于冷凝器换热管（16）。

2.如权利要求1所述的空调室外机噪音利用和废热回收的发电系统，其特征在于：所述N型半导体（10）和所述P型半导体（11）的周侧还水平设置有上隔热挡板（13）和下隔热挡板（14），其中下隔热挡板（14）与所述冷凝器换热管（16）的上端平齐，上隔热挡板（13）高于N型半导体（10）的上端和P型半导体（11）的上端。

3.如权利要求1所述的空调室外机噪音利用和废热回收的发电系统，其特征在于：所述N型半导体（10）的上端和所述P型半导体（11）的上端均与所述冷端换热器（9）平齐。

4.如权利要求1所述的空调室外机噪音利用和废热回收的发电系统，其特征在于：所述冷端换热器（9）和所述热端换热器（8）均设置为多层金属网。

5.如权利要求1所述的空调室外机噪音利用和废热回收的发电系统，其特征在于：若干个所述网状薄板叠片（7）分为多组，每组网状薄板叠片（7）上开设的孔洞数量各不相同。

6.如权利要求5所述的空调室外机噪音利用和废热回收的发电系统，其特征在于：每组所述网状薄板叠片（7）的数量各不相同，多组网状薄板叠片（7）交替设置。

7.如权利要求1所述的空调室外机噪音利用和废热回收的发电系统，其特征在于：所述冷段（3）和所述热段（5）均为金属材质，所述板叠段（4）为非金属材质。

8.如权利要求7所述的空调室外机噪音利用和废热回收的发电系统，其特征在于：所述冷段（3）和所述热段（5）均为铜质，所述板叠段（4）为玻璃材质。

9.如权利要求1所述的空调室外机噪音利用和废热回收的发电系统，其特征在于：所述气体为氦气。

10.如权利要求1所述的空调室外机噪音利用和废热回收的发电系统，其特征在于：所述储能器（12）为电容。