本發(fā)明涉及一種浴室熱電一體化裝置，具體說是一種基于塞貝爾效應(yīng)的浴室熱電一體化裝置，屬于機電一體化領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1821年，德國科學家塞貝克發(fā)現(xiàn)把兩種不同金屬進行連線，若將連線的一結(jié)點置于高溫狀態(tài)t2（熱端），而另一端處于開路且處于低溫狀態(tài)t1冷端，則在冷端存在開路電壓δv，此種現(xiàn)象被稱為塞貝爾效應(yīng)。電壓δv與熱冷兩端的溫度差δt成正比，即δv=kδt=k(t2-t1)。其中k是塞貝克參數(shù)，由材料本身的電子能帶結(jié)構(gòu)決定的。半導體由于具備優(yōu)異的熱電性能，成為制作賽貝爾效應(yīng)模塊的首選材料。從應(yīng)用的角度講，決定一種半導體熱電材料的優(yōu)劣不能僅憑其塞貝克參數(shù)的大小，還必須綜合考慮其電導率，熱導率等諸多因素。

當下提倡能源循環(huán)利用，在北方冬天的時候，室外溫度很低，所以水管內(nèi)流動的水也處于低溫狀態(tài)。北方人洗澡的時候，浴室內(nèi)的熱水與水龍頭流進的冷水，兩者形成較大的溫差。溫差發(fā)電片中的金屬溫度不均勻時，溫度高處的自由電子比溫度低處的自由電子動能大，因而形成電勢差。幾十片溫差發(fā)電片利用串并聯(lián)，可以在溫差變化下，釋放出較多的電能，再通過升壓變壓器，即可以提高電壓，給儲能裝置充電。因此，一種基于塞貝爾效應(yīng)的浴室熱電一體化裝置操作簡單，能提高能源利用率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種操作簡單的浴室熱電一體化裝置，它能合理利用廢熱，可以提高能量循環(huán)利用率，節(jié)約能源。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：提供一種基于塞貝爾效應(yīng)的浴室熱電一體化裝置，其特征在于，包括防水導熱裝置、溫差發(fā)電裝置、儲能裝置、溫控水循環(huán)裝置、均勻散熱裝置，所述溫差發(fā)電裝置為核心部分，包含溫差發(fā)電片和升壓穩(wěn)壓模塊，所述溫差發(fā)電片通過導熱硅脂固定在鋁制棱臺四周，每面29片，以串并聯(lián)的方式相連，并將總導線與升壓變壓器連接，接入儲能裝置；所述防水導熱裝置為外層鋁制導熱防水罩，導熱防水罩內(nèi)表面與溫差發(fā)電片緊密相貼，具有良好的導熱性；所述儲能裝置，包括鋰電池，雙usb接口和導線，升壓穩(wěn)壓器的輸電線連接鋰電池，雙usb接口可為外置電器供電；所述溫控水循環(huán)裝置包括溫度傳感器、導線、電磁控制開關(guān)和浮球閥，浮球閥焊接在棱臺內(nèi)壁，溫度傳感器的探測器置于棱臺內(nèi)部底層，由儲能裝置供電，導線連接溫度傳感器和電磁閥；所述均勻散熱裝置焊接在鋁制棱臺內(nèi)部。

所述的導熱防水罩焊接在棱臺表面，導熱防水罩采用鋁材料，內(nèi)層緊貼在溫差發(fā)電片上。

所述的溫度傳感器通過檢測溫度，控制電磁閥閉合斷開，所述溫度傳感器的探測頭置于鋁制儲水容器的底部。

所述的均勻散熱裝置為多層鋁網(wǎng)結(jié)構(gòu)，等距焊接在鋁制容器內(nèi)部。

所述的浮球閥焊接在鋁制容器內(nèi)，根據(jù)水位的升降來控制浮球閥開關(guān)。

與現(xiàn)代技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明利用冬天自來水管內(nèi)低水溫，與洗澡時浴室的溫度形成溫差。鋁的導熱性能好，導熱防水罩由薄鋁片制成，并且內(nèi)層緊貼于溫差發(fā)電片上，通過溫差發(fā)電片可以產(chǎn)生電能。當容器內(nèi)的冷水上升到一定溫度時，溫度傳感器通過控制電磁閥打開，排出熱水。當水位下降到容器底部時，浮球閥打開，放入新的冷水，電磁閥門關(guān)閉，再次形成溫度差。因此，此裝置可以循環(huán)工作。本發(fā)明操作簡單，它能合理利用廢熱，可以提高能量循環(huán)利用率，節(jié)約能源。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的浴室熱電一體化裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的浴室熱電一體化裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的浴室熱電一體化裝置的底部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明的浴室熱電一體化裝置的升壓變壓器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明的浴室熱電一體化裝置的浮球閥示意圖。

圖6是本發(fā)明的浴室熱電一體化裝置的溫度傳感器探測頭示意圖。

圖7是本發(fā)明的浴室熱電一體化裝置的儲能裝置示意圖。

圖8是本發(fā)明的浴室熱電一體化裝置的均勻散熱裝置示意圖。

圖中：1-固定支座、2-導熱防水罩、3-輸電線、4-儲能裝置、5-usb接口、6-連接管、7-電磁閥門、8-密封板、9-浮球閥、10-溫差發(fā)電片、11-輸電線、12-溫度傳感器、13-升壓穩(wěn)壓器。

具體實施方式

為了詳細說明本發(fā)明一種基于塞貝爾效應(yīng)的浴室熱電一體化裝置的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征，以下結(jié)合實施方式并配附圖作進一步說明。

如圖1、2、3、4、5、6、7、8所示，本發(fā)明包括防水導熱裝置、溫差發(fā)電裝置、儲能裝置、溫控水循環(huán)裝置、均勻散熱裝置，所述溫差發(fā)電裝置為核心部分，包含溫差發(fā)電片10和升壓穩(wěn)壓器13、導線，所述溫差發(fā)電片10通過導熱硅脂固定在鋁制棱臺四周，每面29片，以串并聯(lián)的方式相連，并將總導線輸電線3與升壓變壓器13連接，接入儲能裝置；所述防水導熱裝置為外層鋁制導熱防水罩2，導熱防水罩內(nèi)表面與溫差發(fā)電片10緊密相貼，具有良好的導熱性；所述儲能裝置，包括鋰電池，雙usb接口5和導線，升壓穩(wěn)壓器13的輸電線3連接鋰電池，雙usb接口5可為外置電器供電，用導線連接鋰電池和溫度傳感器12；所述溫控水循環(huán)裝置包括溫度傳感器12、導線、電磁控制開關(guān)和浮球閥9，浮球閥9焊接在棱臺內(nèi)壁，溫度傳感器12的探測器置于棱臺內(nèi)部底層，由儲能裝置4供電，導線連接溫度傳感器12和電磁閥；所述均勻散熱裝置焊接在鋁制棱臺內(nèi)部。

所述的導熱防水罩2焊接在棱臺表面，導熱防水罩2采用鋁材料，內(nèi)層緊貼在溫差發(fā)電片上。

所述的溫度傳感器12通過檢測溫度，控制電磁閥門7閉合斷開，所述溫度傳感器12的探測頭置于鋁制儲水容器的底部。

所述的均勻散熱裝置為多層鋁網(wǎng)的密封板8結(jié)構(gòu)，等距焊接在鋁制容器內(nèi)部。

所述的浮球閥9焊接在鋁制容器內(nèi)，根據(jù)水位的升降來控制浮球閥9開關(guān)。

一種基于塞貝爾效應(yīng)的浴室熱電一體化裝置工作時，先在棱臺儲水容器里放入一定量的自來水，由于室溫能達到35度左右，可形成溫差，溫差發(fā)電片10開始工作，電能傳輸?shù)缴龎悍€(wěn)壓器13，然后傳入儲能裝置4。與此同時，棱臺儲水器的水溫由于塞貝爾效應(yīng)在不斷上升，當溫度傳感器10的探測頭檢測到水溫到達設(shè)定的溫度時，溫度傳感器10控制電磁閥門7打開連接管6的開孔，連接管6與熱水器相連接，將升溫后的水通入熱水器中。當水位不斷地下降，直到到達水位線，浮球閥9的開關(guān)打開，通過自來水管放入冷水，溫度傳感器10檢測到冷水，立刻關(guān)閉電磁閥7，棱臺儲水器將再次充滿冷水，繼續(xù)進行溫差發(fā)電，水溫上升后重復上述步驟，進行循環(huán)。

以上所述的僅為本發(fā)明的較佳實例，但是不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此本發(fā)明權(quán)利要求所做的等效替換、修改及改進等，仍屬于本發(fā)明所涵蓋的范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種基于塞貝爾效應(yīng)的浴室熱電一體化裝置，包括防水導熱裝置、溫差發(fā)電裝置、儲能裝置、溫控水循環(huán)裝置、均勻散熱裝置，所述溫差發(fā)電裝置為核心部分，包含溫差發(fā)電片和升壓穩(wěn)壓模塊，所述溫差發(fā)電片通過導熱硅脂固定在鋁制棱臺四周，總導線與升壓穩(wěn)壓器連接，接入儲能裝置；所述防水導熱裝置為外層鋁制導熱防水罩，導熱防水罩內(nèi)表面與溫差發(fā)電片緊密相貼；所述溫控水循環(huán)裝置包括溫度傳感器、導線、電磁控制開關(guān)和浮球閥，浮球閥焊接在棱臺內(nèi)壁，溫度傳感器的探測器置于棱臺內(nèi)部底層，由儲能裝置供電；所述均勻散熱裝置焊接在鋁制棱臺內(nèi)部。本發(fā)明操作簡單，合理利用廢熱，可以提高能量循環(huán)利用率，節(jié)約能源。

技術(shù)研發(fā)人員：張燕;郭琦;李偉;時勝強;梁黎娟
受保護的技術(shù)使用者：海南大學
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.05
技術(shù)公布日：2017.07.25