CN209042508U - 一种可自发电供热的环保地板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可自发电供热的环保地板，包括：发电单元和发热单元；发电单元包括：依次设置的复合材料层、压电陶瓷层和石墨烯复合物层；各层之间设置绝缘介质；发热单元包括：发热地板、变压器、温控器和传感器；传感器安装在发热地板内，传感器、温控器和变压器依次串接，所述变压器连接发电单元；发电单元和发热单元依次排布构成可自发电供热的环保地板；所述发电单元依次连接电能收集存储电路和锂电池组，所述锂电池组连接发热单元。本实用新型有益效果：通过石墨烯超级电容器提高了由压电陶瓷技术产生的电能转化、存储和利用的能力，使整个产品的持续发电效率和发电量大大的提高，解决了传统压电陶瓷产品发电量不足的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及地板制造技术领域，尤其涉及一种可自发电供热的环保地板。
背景技术
随着人们生活水平的提高，传统的地暖设备和普通装修的底板已经不能满足人们的生活需求，自发热地板和地暖地板等产品越来越受到人们的关注和使用。
现在市场上使用的发热地板都是连接家用电压220V，发热地板往往会由于自身问题或者安装问题出现连接导线金属部分裸露外面而产生漏电触电事故，存在安全隐患。
在发热地板使用过程中，不可避免地会与水进行接触，水会渗入到地板内部，容易造成内部电路短路或者漏电，影响地板的使用寿命，同样存在安全隐患。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提出了一种可自发电供热的环保地板，通过发电地板模块高效回收和储存生活中被浪费的踩踏等挤压的能量，再将存储的能量传输到发热地板模块进行发热，从而实现能量的循环再利用，而且能量的转换采集储存过程中不会产生任何的污染，在能源的回收和再利用方面具有显著的效益。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
在一个或多个实施方式中公开的一种可自发电供热的环保地板，包括：发电单元和发热单元；
发电单元包括：依次设置的复合材料层、压电陶瓷层和石墨烯复合物层；各层之间设置绝缘介质；
发热单元包括：发热地板、变压器、温控器和传感器；传感器安装在发热地板内，传感器、温控器和变压器依次串接，所述变压器连接发电单元；
所述发电单元和发热单元依次排布构成可自发电供热的环保地板；所述发电单元依次连接电能收集存储电路和锂电池组，所述锂电池组连接发热单元。
进一步地，所述电能收集存储电路包括：稳压芯片，发电单元经过滤波电容后与稳压芯片连接，稳压芯片的输出端分成两路，其中一路连接稳压二极管，另一路依次串联电感L1和电容Cout，所述电容Cout的两端并联锂电池组。
进一步地，所述发热地板从上至下依次包括：耐磨层、表面装饰层、石墨烯发热传导层、基材板和保温层。
进一步地，所述耐磨层采用耐磨材料三氧化二铝的表层纸浸渍三聚氰胺树脂制成，表面装饰层为涂上木地板漆的实木木皮，基板层采用高密度纤维板，保温层采用反射隔热保温涂料。
进一步地，所述复合材料层、压电陶瓷发电材料层和石墨烯复合物材料层三者依次设置，构成三明治结构。
进一步地，所述复合材料层包括依次设置的耐磨材料层、表面装饰材料层和绝缘材料层。
进一步地，所述压电陶瓷层包括：不锈钢震动基板，在所述不锈钢震动基板上设置若干并联连接的压电陶瓷片。
进一步地，所述石墨烯复合物材料层以石墨烯复合物为电极，在其间隙填充凝胶电解质形成超薄平面石墨烯电容器。
进一步地，还包括：远程温控终端，所述远程温控终端与温控器通信。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
基于能量转换、采集与存储技术的综合运用，通过发电地板模块高效回收和储存生活中被浪费的踩踏等挤压的能量，再将存储的能量传输到发热地板模块进行发热，从而实现能量的循环再利用，而且能量的转换采集储存过程中不会产生任何的污染，在能源的回收和再利用方面具有显著的效益。
发电单元以传统压电陶瓷发电为基础进行革新，创造性的将石墨烯超级电容器与压电陶瓷相集成。石墨烯超级电容器充放电速度快、效率高、循环寿命长且安全性高。通过石墨烯超级电容器提高了由压电陶瓷技术产生的电能转化、存储和利用的能力，延长了整个产品的生命周期，使整个产品的持续发电效率和发电量大大的提高，解决了传统压电陶瓷产品发电量不足的问题。
发热单元使用低电压石墨烯自发热地板系统，比传统采暖方式要节约能源20％-30％，98％的电热转换效率。其寿命与电器原件同步，大约为15-30年，日常费用低，使用寿命较长。同时，系统使用在人体可承受的安全电压范围内，避免产生触电事故，安全性能大大提高。
具有远程温控终端，基于电压传感器和温控器的信息数据，可以智能化显示发电地板的存储电量，并通过参数设置调控发热量，提高了使用的便捷性，保证室内温度的舒适感。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为可自发电供热的环保地板排布示意图；
图2为可自发电供热的环保地板结构示意图；
图3为电能收集存储电路图；
图4为压电陶瓷发电材料结构示意图；
图5为可自发电供热的环保地板发电单元示意图；
图6为可自发电供热的环保地板发热单元示意图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例一
在一个或多个实施方式中公开的一种可自发电供热的环保地板，如图1所示，包括：依次排布的发电单元和发热单元，发电单元和发热单元分别采用模块化拼装分布，发电单元和发热单元采用相间铺设的布局方式构成整块自发热环保地板，提高使用效率，提高可靠性；但也可根据实际需要灵活布置地板的排列方式。
如图2所示，发电单元依次连接电能收集存储电路和锂电池组，锂电池组连接发热单元。
如图3所示，电能收集存储电路包括：稳压芯片，发电单元经过滤波电容后与稳压芯片连接，稳压芯片的输出端分成两路，其中一路连接稳压二极管，另一路依次串联电感L1和电容Cout，所述电容Cout的两端并联锂电池组。本实施例中，稳压芯片的型号为LM2575HVT-12V。
发电单元采用“三明治结构”，如图4所示，第一层采用高防火耐高温性能的复合材料，第二层采用压电陶瓷发电材料，第三层采用石墨烯复合物材料，实现了经济性和环保性，层间采用橡胶绝缘，实现了高可靠性。
复合材料包括：依次设置的耐磨材料层、表面装饰材料层和绝缘材料层。
如图5所示，压电陶瓷发电材料包括：不锈钢震动基板，在不锈钢震动基板上设置若干并联连接的压电陶瓷片。将发电陶瓷单元依次并联，利用压电陶瓷的正压电效应，给材料以踩踏冲击，利用其压电特性使其表面产生电荷，充当自发电电源。
压电陶瓷材料本身发电的效率较低，因此采用高比表面积的(比表面积为影响电容器容量的一个因素，比表面积越大，容量越大)石墨烯复合材料。将石墨烯复合材料作为电极制成超级电容，和压电材料相结合，克服了压电陶瓷器件电流低，效率差的短板，增强其发电储电能力。
石墨烯复合物材料层以石墨烯复合物为电极，在其间隙填充凝胶电解质形成超薄平面石墨烯电容器。石墨烯复合物材料层再通过绝缘材料层与基板层连接。
发热单元使用低电压石墨烯自发热地板系统，如图6所示，自发热地板系统从上至下依次包括耐磨层、表面装饰层、保温层、石墨烯发热芯片传导层、保温层和基材板。还包括：变压器、温控器和传感器，传感器安装在自发热地板系统内，通过导线连接温控器，温控器再通过变压器连接发电单元。
采用有高发热性能的石墨烯发热芯片，将发热效率达到更高的水平。石墨烯发热芯片采用目前市面上已有的石墨烯发热膜。
作为另外一下实施方式，将温控器与远程温控终端连接，远程温控终端能够基于电压传感器和温控器的信息数据，智能化显示发电地板的存储电量、方便进行故障检查及调控发热地板的发热量，提高了使用的便捷性，保证室内温度的舒适感。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (9)
1.一种可自发电供热的环保地板，其特征在于，包括：发电单元和发热单元；
发电单元包括：依次设置的复合材料层、压电陶瓷层和石墨烯复合物层；各层之间设置绝缘介质；
发热单元包括：发热地板、变压器、温控器和传感器；传感器安装在发热地板内，传感器、温控器和变压器依次串接，所述变压器连接发电单元；
所述发电单元和发热单元依次排布构成可自发电供热的环保地板；所述发电单元依次连接电能收集存储电路和锂电池组，所述锂电池组连接发热单元。
2.如权利要求1所述的一种可自发电供热的环保地板，其特征在于，所述电能收集存储电路包括：稳压芯片，发电单元经过滤波电容后与稳压芯片连接，稳压芯片的输出端分成两路，其中一路连接稳压二极管，另一路依次串联电感L1和电容Cout，所述电容Cout的两端并联锂电池组。
3.如权利要求1所述的一种可自发电供热的环保地板，其特征在于，所述发热地板从上至下依次包括：耐磨层、表面装饰层、石墨烯发热传导层、基材板和保温层。
4.如权利要求3所述的一种可自发电供热的环保地板，其特征在于，所述耐磨层采用耐磨材料三氧化二铝的表层纸浸渍三聚氰胺树脂制成，表面装饰层为涂上木地板漆的实木木皮，基板层采用高密度纤维板，保温层采用反射隔热保温涂料。
5.如权利要求1所述的一种可自发电供热的环保地板，其特征在于，所述复合材料层、压电陶瓷发电材料层和石墨烯复合物材料层三者依次设置，构成三明治结构。
6.如权利要求1所述的一种可自发电供热的环保地板，其特征在于，所述复合材料层包括依次设置的耐磨材料层、表面装饰材料层和绝缘材料层。
7.如权利要求1所述的一种可自发电供热的环保地板，其特征在于，所述压电陶瓷层包括：不锈钢震动基板，在所述不锈钢震动基板上设置若干并联连接的压电陶瓷片。
8.如权利要求1所述的一种可自发电供热的环保地板，其特征在于，所述石墨烯复合物材料层以石墨烯复合物为电极，在其间隙填充凝胶电解质形成超薄平面石墨烯电容器。
9.如权利要求1所述的一种可自发电供热的环保地板，其特征在于，还包括：远程温控终端，所述远程温控终端与温控器通信。
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| CN201821887461.5U CN209042508U (zh) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | 一种可自发电供热的环保地板 |
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Cited By (1)
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| CN109297082A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-02-01 | 山东大学 | 一种可自发电供热的环保地板 |
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2018
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