CN212157386U - 一种供电装置、供暖装置及取暖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于供暖技术领域，提供了一种供电装置、供暖装置以及取暖系统，该供电装置包括：半导体温差发电组件，所述半导体温差发电组件感应外部供暖组件的进水端以及出水端的热能差并转换为电能，所述进水端与所述出水端的温差大于预设温差值；温控阀组件，所述电能为所述温控阀组件供电。本实用新型通过设置半导体温差发电组件，以将外部供暖组件(如锅炉组件)的进水端以及出水端的热能差转换为电能，并利用转换得到的电能直接为温控阀组件供电，以此形成自给自足的能量循环，无需市电或者电池为温控阀供电，直接通过冷水和热水的温差转换为电能，刚好为温控阀供电，带来安全、环保、节能的有益效果。

Description

一种供电装置、供暖装置及取暖系统

技术领域

本实用新型属于供暖技术领域，尤其涉及一种供电装置、供暖装置及取暖系统。

背景技术

在北方、甚至在一些南方寒冷的区域，人为供暖屡见不鲜。人为供暖就是用人工方法向室内供给热量，使室内保持一定的温度，以创造适宜的生活条件或工作条件的技术。

人为供暖系统一般包括锅炉、通过管道与锅炉连接的取暖器(如取暖片)、以及设置在锅炉与取暖器连接的管道上的温控水阀，取暖器一般嵌入于室内地板或墙壁上，锅炉加热后的热水经管道输送至取暖器，形成室内取暖，温控水阀则用于控制供暖热水的输送通断。

现有技术当中，目前温控水阀一般采用市电或电池供电两种方式，采用市电供电，存在较高的安全隐患(如漏电)，而采用电池供电，则存在电池不环保的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种供电装置、供暖装置及取暖系统，旨在解决现有技术当中温控水阀供电不环保且不安全的技术问题。

本实用新型实施例是这样实现的，一种供电装置，所述供电装置包括：半导体温差发电组件，所述半导体温差发电组件感应外部供暖组件的进水端以及出水端的热能差并转换为电能，所述进水端与所述出水端的温差大于预设温差值；温控阀组件，所述电能为所述温控阀组件供电。

本实用新型实施例还提出一种供暖装置，包括供暖组件以及上述的供电装置，所述供暖组件包括加热器、设在加热器上的进水端以及出水端，所述加热器将所述进水端流入的水加热，并通过所述出水端流出，所述供电装置的温控阀组件设置于所述出水端上。

本实用新型实施例还提出一种供暖系统，所述取暖系统包括取暖装置以及如上述的供暖装置，所述温控阀组件控制所述出水端流出的水输向所述取暖装置。

本实用新型所达到的有益效果：通过设置半导体温差发电组件，以将外部供暖组件(如锅炉组件)的进水端以及出水端的热能差转换为电能，并利用转换得到的电能直接为温控阀组件供电，以此形成自给自足的能量循环，无需市电或者电池为温控阀供电，直接通过冷水和热水的温差转换为电能，刚好为温控阀供电，带来安全、环保、节能的有益效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例一当中的供电装置的结构图；

图2为本实用新型实施例一当中的半导体温差发电组件的结构图；

图3为本实用新型实施例一当中的供电装置的电路图；

图4为图3当中的DC-DC电源转换电路的电路图；

图5为图3当中的电压比较电路的电路图；

图6为图3当中的主控制电路与马达驱动电路的电路图；

图7为本实用新型实施例二当中的供暖装置的结构图；

图8为本实用新型实施例三当中的供暖系统的结构图。

主要元件符号说明：

10、供电装置；11、半导体温差发电组件；12、温控阀组件；20、供暖组件；111、能量转换模块；112、第一温差片；113、第二温差片；121、主控电路；122、电压比较电路；123、马达驱动电路；124、马达；125、水阀；126、DC-DC电源转换电路；1221、电压比较器；100、供暖装置；21、加热器；200、取暖装置。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

现有温控水阀一般采用市电或电池供电两种方式，采用市电供电，存在较高的安全隐患(如漏电)，而采用电池供电，则存在电池不环保的问题。因此，本实用新型的目的在于，提供一种供电装置、供暖装置及取暖系统，以利用半导体温差发电组件将冷水和热水的温差转换为电能，并利用转换得到的电能直接为温控阀组件供电，带来安全、环保、节能的有益效果。

实施例一

请参阅图1，所示为本实用新型实施例一当中的供电装置10，包括半导体温差发电组件11及温控阀组件12，其中：

半导体温差发电组件11分别与外部供暖组件20(如锅炉组件)的进水端以及出水端连接，以感应供暖组件20的进水端以及出水端的热能差并转换为电能，其中供暖组件20的进水端供应冷水，供暖组件20的出水端输出经供暖组件20加热后的热水。半导体温差发电组件11还与温控阀组件12连接，半导体温差发电组件11转换得到的电能将为温控阀组件11供电，使温控阀组件11能够正常控制供暖组件20的出水端对外供应取暖热水的通断。为了保证半导体温差发电组件11的发电量能够满足温控阀组件12的供电要求，供暖组件20的进水端与其出水端的温差大于预设温差值，预设温差值优选为40℃至60℃范围内，当进、出水端的温差低于40℃，半导体温差发电组件11的发电电压小于1.2V，温控阀组件12无法正常启动工作，控温水阀保持关断状态。

具体地，请参阅图2，半导体温差发电组件11具体包括能量转换模块111、与供暖组件20的进水端连接的第一温差片112、以及与供暖组件20的出水端连接的第二温差片113，第一温差片112和第二温差片113分别贴附在能量转换模块111的上下两端，第一温差片112感应进水端的第一温度，第二温差片113感应出水端的第二温度，能量转换模块111将第一温度112和第二温度113的温度差转换为电能，转换得到的电能通过能量转换模块111的正极输出给温控阀组件12。在实际使用时，半导体温差发电组件11可以选用型号为TEG140或SP1848-27145的半导体温差发电片。

如图1和图2所示，在具体实施时，可分别在供暖组件20的进水端以及出水端上连出一温度采样支管，进水端上的温度采样支管与第一温差片112连接，以将进水端上的冷水温度传递给第一温差片112，出水端上的温度采样支管与第二温差片113连接，以将出水端上的热水温度传递给第二温差片113。

请参阅图1，温控阀组件12具体包括主控电路121、电压比较电路122、马达驱动电路123、马达124、水阀125、以及DC-DC电源转换电路126，马达124与水阀125连接，电压比较电路122检测到半导体温差发电组件11输出的电压值(即能量转换模块111正极电压)小于预设电压值，主控电路121形成控制信号并发送到马达驱动电路123，马达驱动电路123根据所述控制信号控制马达124将水阀125关闭，水阀125设置在供暖组件20的出水端上、用于控制对外供应取暖热水的通断。DC-DC电源转换电路126连接能量转换模块111的正极，用于将半导体温差发电组件11转换得到的直流电压转换为温控阀组件12工作所需要的直流电压VCC，电源转换电路126转换后的直流电压VCC将作为电源、用于对主控电路121、电压比较电路122、马达驱动电路123、马达124及水阀125进行供电。其中，所述预设电压值在1.2V至1.6V范围内。

请参阅图3-图6，所示为温控阀组件12各电路的具体结构，主控电路121包括主控芯片IC7，主控芯片IC7的供电引脚8连接电源VCC。电压比较电路122包括电压比较器1221、二极管U3、第一电阻R457、第二电阻R462、第三电阻R458、第四电阻R459和第五电阻R471，电压比较器1221的正极端(引脚3)分别连接第一电阻R457一端和第二电阻R458一端，第一电阻R457另一端连接第三电阻R458一端，第二电阻R462另一端连接接地端，电压比较器1221的负极端(引脚2)分别连接二极管U3的负极和第三电阻R458另一端，二极管U3的正极连接接地端，电压比较器1221的输出端(引脚1)分别连接第四电阻R459一端、第五电阻R471一端以及主控芯片IC7的信号输入引脚7，第四电阻R459另一端连接电源VCC。

另外，马达驱动电路123包括控制模块IC6、第一电容C33和第二电容C34，控制模块IC6包括第一输入端in1、第二输入端in2、第一输出端out1和第二输出端out2，第一输入端in1和第二输入端in2分别连接主控芯片IC7的信号输出引脚2和6，第一电容C33正极连接电源VCC、负极接地，第一输出端out1和第二输出端out2分别连接马达124的引脚1和2，以分别控制马达124正转和反转，以使马达124关闭或打开水阀125，优选地，第二电容C34串接在第一输出端out1和第二输出端out2之间，以滤除干扰、保证输出信号的稳定性。

具体地，在本实施例当中，电压比较器1221的型号为LM393DT，二极管U3的型号为RC0431A、第一电阻R457的阻值为4.7K、第二电阻R462的阻值为68K、第三电阻R458的阻值为4.7K、第四电阻R459的阻值为24K和第五电阻R471的阻值为1K，控制模块IC6的型号为MP6513，第一电容C33的电容为0.1uF，第二电容C34的参数为104/25V。需要说明的是，虽然本实施例对电路中的各电器件的型号和参数限定如上，当实际各电器件的型号和参数并不唯一，在其它实施例当中，还可以根据需要做适应性调整；

电路原理为：当半导体温差发电组件11的正极输出的电压大于或等于预设电压值(1.2V-1.6V范围内)，二极管U3被击穿，此时电压比较器1221的正极端的电压高于负极端，电压比较器1221输出高电平，主控芯片IC7向控制模块IC6发出开启水阀125的控制信号，控制模块IC6控制马达124开启水阀125；当半导体温差发电组件11的正极输出的电压小于预设电压值(1.2V-1.6V范围内)，二极管U3未击穿，其阻值大于第二电阻R462，此时电压比较器1221的正极端的电压低于负极端，电压比较器1221输出低电平，主控芯片IC7向控制模块IC6发出关闭水阀125的控制信号，控制模块IC6控制马达124关闭水阀125。

综上，本实施例当中的供电装置，通过设置半导体温差发电组件11，以将供暖组件20的进水端以及出水端的热能差转换为电能，并利用转换得到的电能直接为温控阀组件12供电，以此形成自给自足的能量循环，无需市电或者电池为温控阀供电，直接通过冷水和热水的温差转换为电能，刚好为温控阀供电，带来安全、环保、节能的有益效果。

实施例二

本实用新型另一方面还提出一种供暖装置，请参阅图7，所示为本实用新型第二实施例当中的供暖装置100，包括供暖组件20以及上述实施例一当中的供电装置10，供暖组件20包括加热器21(如锅炉)、设在加热器21上的进水端以及出水端，加热器21将进水端流入的冷水加热，并通过出水端流出，温控阀组件12设置于出水端上，半导体温差发电组件11分别与进水端以及出水端连接。

需要指出的是，本实用新型实施例二当中的装置的实现原理及带来的一些有益效果与实施例一当中的装置相同，因此本实施例未提及的部分，可参见实施例一当中的应用内容。

实施例三

本实用新型另一方面还提出一种供暖装置，请参阅图8，所示为本实用新型第三实施例当中的供暖系统，包括取暖装置200以及上述实施例二当中的供暖装置100，温控阀组件12控制出水端23流出的水输向取暖装置200，示例性的，取暖装置200可以为取暖片。

需要指出的是，本实用新型实施例三当中的装置的实现原理及带来的一些有益效果与实施例一和二当中的装置相同，因此本实施例未提及的部分，可参见实施例一和二当中的应用内容。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种供电装置，其特征在于，所述供电装置包括：

半导体温差发电组件，所述半导体温差发电组件感应外部供暖组件的进水端以及出水端的热能差并转换为电能，所述进水端与所述出水端的温差大于预设温差值；

温控阀组件，所述电能为所述温控阀组件供电；

所述半导体温差发电组件包括能量转换模块、与所述进水端连接的第一温差片以及与所述出水端连接的第二温差片，所述第一温差片感应所述进水端的第一温度，所述第二温差片感应所述出水端的第二温度，所述能量转换模块将所述第一温度和所述第二温度的温度差转换为电能。

2.如权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述温控阀组件包括主控电路、电压比较电路、马达驱动电路、马达以及水阀，所述电压比较电路检测到所述半导体温差发电组件输出的电压值小于预设电压值，所述主控电路形成控制信号并发送到所述马达驱动电路，所述马达驱动电路根据所述控制信号控制所述马达将所述水阀关闭。

3.如权利要求2所述的供电装置，其特征在于，所述电压比较电路包括电压比较器、二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻，所述电压比较器的正极端分别连接所述第一电阻一端和所述第二电阻一端，所述第一电阻另一端连接所述第三电阻一端，所述第二电阻另一端连接接地端，所述电压比较器的负极端分别连接所述二极管的负极和所述第三电阻另一端，所述二极管的正极接地，所述电压比较器的输出端分别连接所述第四电阻一端和所述第五电阻一端，所述第四电阻另一端连接电源。

4.如权利要求2所述的供电装置，其特征在于，所述马达驱动电路包括控制模块、第一电容和第二电容，所述控制模块包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，所述第一输入端和所述第二输入端连接所述主控电路，所述第一电容正极连接电源负极接地，所述第一输出端和所述第二输出端分别连接所述马达，且所述第二电容串接在所述第一输出端和所述第二输出端之间。

5.如权利要求1-4任一项所述的供电装置，其特征在于，所述预设温差值在40℃至60℃范围内。

6.如权利要求2-4任一项所述的供电装置，其特征在于，所述预设电压值在1.2V至1.6V范围内。

7.一种供暖装置，其特征在于，所述供暖装置包括供暖组件以及如权利要求1至6任一项所述的供电装置，所述供暖组件包括加热器、设在加热器上的进水端以及出水端，所述加热器将所述进水端流入的水加热，并通过所述出水端流出，所述供电装置的温控阀组件设置于所述出水端上。

8.一种取暖系统，其特征在于，所述取暖系统包括取暖装置以及如权利要求7所述的供暖装置，所述温控阀组件控制所述出水端流出的水输向所述取暖装置。

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