一種空調(diào)余熱發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種空調(diào)余熱發(fā)電裝置，其包括導(dǎo)熱片、冷凝片和溫差發(fā)電片和溫控閥，所述冷凝片內(nèi)部包括冷凝器和繞行于所述冷凝器的導(dǎo)水管，所述導(dǎo)熱片套于空調(diào)外機(jī)的毛細(xì)管的外表面，所述導(dǎo)熱片和冷凝片分別貼合于所述溫差發(fā)電片的高溫面和低溫面，所述導(dǎo)水管的進(jìn)水口通過(guò)所述溫控閥的閥門(mén)連接于流動(dòng)冷水源，所述溫控閥的感溫探頭設(shè)置于所述導(dǎo)水管的出水口處。本發(fā)明通過(guò)帶冷卻導(dǎo)水管的冷凝片代替空調(diào)外機(jī)的風(fēng)輪，改進(jìn)了空調(diào)的結(jié)構(gòu)，減少風(fēng)輪所帶來(lái)的功耗；且利用溫差發(fā)電片進(jìn)行發(fā)電，一方面合理利用了空調(diào)散發(fā)的余熱，減緩了大氣熱效應(yīng)，另一方面，實(shí)現(xiàn)了電能的產(chǎn)生和存儲(chǔ)，具有潛在的經(jīng)濟(jì)利益和廣闊的市場(chǎng)前景。
【專利說(shuō)明】一種空調(diào)余熱發(fā)電裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置，具體涉及一種利用空調(diào)外機(jī)的余熱進(jìn)行發(fā)電的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 氣候變暖是21世紀(jì)面臨的世界性問(wèn)題，為了減少大氣的熱效應(yīng)，每年都花費(fèi)大量 的人力財(cái)力物力去治理環(huán)境，且治理期間困難重重，治理效果也不顯著，氣候變暖所造成的 生態(tài)失調(diào)依然時(shí)刻困擾著人們。現(xiàn)今，隨著城市建設(shè)高速發(fā)展，人口日益稠密，空調(diào)得到了 廣泛的普及應(yīng)用，也成為夏天的耗能大戶。然而，諸多的空調(diào)外機(jī)向大氣排放的余熱量可謂 巨大，空調(diào)余熱的大量排放成為繼溫室和熱島效應(yīng)兩大因素之后又一引起氣候變暖的主要 因素。為了一定程度上改善大氣熱效應(yīng)，越來(lái)越多的研究致力于如何解決空調(diào)排放熱量使 氣候變暖這一問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種利用空調(diào)一體化外機(jī)產(chǎn)生的熱量來(lái)發(fā)電的裝置，該裝置 可以合理地利用空調(diào)余熱，將空調(diào)余熱轉(zhuǎn)化為有用的能源，這不僅可以減少空調(diào)熱量向大 氣的排放，同時(shí)又可以實(shí)現(xiàn)"變廢為寶"，對(duì)節(jié)能減排和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意 義，符合綠色能源的發(fā)展方向。
[0004] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種空調(diào)余熱發(fā)電裝置，包括導(dǎo)熱片、冷 凝片和溫差發(fā)電片和溫控閥，所述冷凝片內(nèi)部包括冷凝器和繞行于所述冷凝器的導(dǎo)水管， 所述導(dǎo)熱片套于空調(diào)外機(jī)的毛細(xì)管的外表面，所述導(dǎo)熱片和冷凝片分別貼合于所述溫差發(fā) 電片的高溫面和低溫面，所述導(dǎo)水管的進(jìn)水口通過(guò)所述溫控閥的閥門(mén)連接于流動(dòng)冷水源， 所述溫控閥的感溫探頭設(shè)置于所述導(dǎo)水管的出水口處。
[0005] 優(yōu)選地，所述空調(diào)余熱發(fā)電裝置還包括蓄電電路，所述蓄電電路包括穩(wěn)壓模塊和 充電模塊，所述穩(wěn)壓模塊的輸入端連接所述溫差發(fā)電片的電流輸出端，所述穩(wěn)壓模塊的輸 出端連接所述充電模塊的輸入端。
[0006] 優(yōu)選地，所述充電模塊包括依次連接的微控制器、充電芯片以及蓄電池，所述充電 芯片內(nèi)部集成有電流檢測(cè)調(diào)節(jié)電路、電壓檢測(cè)調(diào)節(jié)電路、定時(shí)器電路以及溫度檢測(cè)電路。
[0007] 優(yōu)選地，所述蓄電池為鋰電池。
[0008] 優(yōu)選地，所述冷凝片由銅材料制成。
[0009] 優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱片、溫差發(fā)電片以及冷凝片的長(zhǎng)寬規(guī)格參數(shù)相同。
[0010] 本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果： 1、 使用導(dǎo)水管代替空調(diào)外機(jī)風(fēng)輪對(duì)冷凝片進(jìn)行降溫散熱，改進(jìn)了空調(diào)的結(jié)構(gòu)，減少風(fēng) 輪所帶來(lái)的功耗； 2、 利用空調(diào)余熱進(jìn)行發(fā)電，變廢為寶，一方面改善空氣熱效應(yīng)，另一方面儲(chǔ)備了電能； 3、 從導(dǎo)水管流出的溫水可供日常生活使用，提高了水資源的利用率； 4、 使用溫控開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)溫差發(fā)電片兩面的溫差，保證穩(wěn)定發(fā)電； 5、本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于開(kāi)發(fā)且成本較低。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要的附 圖做簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)余熱發(fā)電裝置外型示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的溫控閥的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0014]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的蓄電電路組成結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的溫差發(fā)電片的參數(shù)關(guān)系曲線圖。
[0016]附圖標(biāo)記說(shuō)明：1-導(dǎo)熱片，2-溫差發(fā)電片，3-冷凝片，4-正極，5-入水口，6、7_毛 細(xì)管，8-出水口，9-負(fù)極，10-閥體，11-鐘罩壓塞，12-感溫探頭。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]在空調(diào)制冷過(guò)程中，從壓縮機(jī)輸出的高溫高壓的氣態(tài)制冷劑經(jīng)冷凝器變換為常溫 高壓的液態(tài)制冷劑，然后，該液態(tài)制冷劑再經(jīng)毛細(xì)管降溫散熱后進(jìn)入室內(nèi)蒸發(fā)器，在上述冷 凝和散熱過(guò)程中會(huì)釋放大量的熱量而導(dǎo)致冷凝器和毛細(xì)管的溫度升高。
[0019] 為了合理利用上述過(guò)程中釋放的熱能進(jìn)行溫差發(fā)電，本發(fā)明設(shè)計(jì)如圖1所示的發(fā) 電裝置，其包括導(dǎo)熱片1、溫差發(fā)電片2以及冷凝片3,所述導(dǎo)熱片1外包于所述空調(diào)機(jī)的 毛細(xì)管6、7的外部，所述冷凝片3內(nèi)部包括冷凝器和繞行于該冷凝器的導(dǎo)水管。所述導(dǎo)水 管的入水口 5用于流入冷水，該冷水流經(jīng)繞行的導(dǎo)水管后對(duì)冷凝器進(jìn)行降溫，并從出水口 8 處流出，由于冷水對(duì)冷凝器降溫的同時(shí)吸冷凝器的熱量而使自身溫度升高，所以從出水口 8 流出的水為溫?zé)崴?，?jīng)實(shí)驗(yàn)證明，從出水口 8流出的水的水溫可達(dá)35°C左右,可將該流出的 水用于日常生活溫?zé)崴枨笾?。上述?duì)冷凝器進(jìn)行降溫處理后，所述冷凝片3的溫度也 會(huì)隨之降低。由于導(dǎo)熱片1外包于空調(diào)外機(jī)的毛細(xì)管6、7的外部，所以當(dāng)所述毛細(xì)管6、7 的溫度升高后，所述導(dǎo)熱片1將會(huì)吸收毛細(xì)管6、7的熱量而使其自身溫度升高，至此，經(jīng)升 溫的導(dǎo)熱片1和經(jīng)降溫的冷凝片3之間形成一定的溫差，將導(dǎo)熱片1和冷凝片3分別設(shè)置 于所述溫差發(fā)電片2的高溫面和低溫面，所述溫差發(fā)電片2即會(huì)因兩面所形成的溫差而將 熱能轉(zhuǎn)換為電能。為了達(dá)到更好的發(fā)電效果，所述導(dǎo)熱片1、溫差發(fā)電片2以及冷凝片3的 長(zhǎng)寬規(guī)格參數(shù)相同，均為40mm*40mm。通常溫差發(fā)電機(jī)2只有當(dāng)溫差達(dá)到一定范圍時(shí)才開(kāi) 始工作，本實(shí)施例中假設(shè)當(dāng)溫差大于20°C時(shí)，溫差發(fā)電系統(tǒng)開(kāi)始工作。在現(xiàn)實(shí)情況中，有可 能存在流動(dòng)水冷卻效果不佳而導(dǎo)致冷凝片3與導(dǎo)熱片1之間的溫差較低，當(dāng)溫差低于20°C 時(shí)，溫差發(fā)電機(jī)2將停止發(fā)電。因此，為了保證溫差發(fā)電機(jī)連續(xù)不斷地利用余熱進(jìn)行發(fā)電， 本實(shí)施例中的空調(diào)余熱發(fā)電裝置還包括溫控閥，所述溫控閥的結(jié)構(gòu)原理圖如圖2所示，其 利用液體熱脹冷縮原理，依靠感溫探頭12內(nèi)液體體積變化產(chǎn)生的壓力來(lái)調(diào)節(jié)閥門(mén)的打開(kāi) 程度。如圖3所示，本實(shí)施例將溫控閥的感溫探頭12設(shè)置于出水口 8附近，所述溫控閥的 閥體10設(shè)置于所述入水口 5處，以通過(guò)閥體10內(nèi)閥門(mén)的打開(kāi)程度控制入水口處水的流量， 所述感溫探頭12通過(guò)感測(cè)出水口 8處流出水的溫度來(lái)間接感知冷凝片3的溫度，當(dāng)感溫探 頭12感受到出口處8的水溫接近導(dǎo)熱片1的溫度時(shí)，鐘罩壓塞11就會(huì)增大進(jìn)水速度，即溫 控閥的閥門(mén)打開(kāi)程度較大，以增大入水流量而加快對(duì)冷凝片3冷卻速度，從而增加導(dǎo)熱片1 與冷凝片3之間的溫差，若感溫探頭12感受到出水口的水溫遠(yuǎn)離導(dǎo)熱片1溫度時(shí)，鐘罩壓 塞11就會(huì)減小進(jìn)水速度，即溫控閥的閥門(mén)打開(kāi)程度較小，以減小入水流量而減慢對(duì)冷凝片 3冷卻速度，從而降低導(dǎo)熱片1與冷凝片3之間的溫差，進(jìn)而保持溫差發(fā)電機(jī)2兩面的溫差 在正常工作范圍之內(nèi)。在上述溫控過(guò)程中，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得知，當(dāng)空調(diào)正常運(yùn)行時(shí)實(shí)際檢測(cè)空 調(diào)外機(jī)的導(dǎo)熱片1的溫度可高達(dá)50°C左右，因此可據(jù)此將溫控閥設(shè)置成當(dāng)出口處8的水溫 接近50°C時(shí)，鐘罩壓塞11增大進(jìn)水速度，而當(dāng)出口處8的水溫遠(yuǎn)離50°C時(shí)，鐘罩壓塞11減 小進(jìn)水速度。
[0020] 作為優(yōu)選地實(shí)施方式，本發(fā)明的空調(diào)余熱發(fā)電裝置還包括蓄電電路，用于存儲(chǔ)所 述溫差發(fā)電片產(chǎn)生的電能。溫差發(fā)電片2兩面可能存在諸多種冷熱溫度，導(dǎo)致溫差不穩(wěn)定， 繼而導(dǎo)致溫差發(fā)電片2產(chǎn)生的電壓和電流也不穩(wěn)定而難以把電量?jī)?chǔ)蓄起來(lái)，有鑒于此，本 實(shí)施例中的蓄電電路首先包括一穩(wěn)壓模塊，該穩(wěn)壓模塊的輸入端連接所述溫差發(fā)電片2的 輸出端，所述溫差發(fā)電片2所產(chǎn)生的直流電首先經(jīng)過(guò)電源穩(wěn)壓模塊進(jìn)行穩(wěn)壓，然后輸出例 如5V穩(wěn)壓電源給后續(xù)充電模塊，本實(shí)施例的穩(wěn)壓模塊如圖3所示，可先通過(guò)升壓電路對(duì)溫 差發(fā)電片2輸出的電壓進(jìn)行升壓后再通過(guò)穩(wěn)壓電路進(jìn)行穩(wěn)壓，后再經(jīng)另一升壓電路升壓后 輸出給充電模塊，多次升壓穩(wěn)壓電路的級(jí)聯(lián)可進(jìn)一步確保充電電壓的穩(wěn)定性和可靠性。經(jīng) 穩(wěn)壓后的電壓被輸出到后續(xù)充電模塊中，假設(shè)本實(shí)施例中使用鋰電池進(jìn)行蓄電，則考慮到 鋰電池的易損壞等特點(diǎn)，此處采用MAX1898充電芯片為鋰電池進(jìn)行智能充電，該芯片的內(nèi) 部集成了輸入電流調(diào)節(jié)器、電壓檢測(cè)器、充電電流檢測(cè)器、定時(shí)器、溫度檢測(cè)器等等，利用 MAX1898充電芯片與STC12C5A60S2單片機(jī)結(jié)合，組成一個(gè)智能的充電系統(tǒng)，提供精確的恒 流、恒壓充電，并且檢測(cè)鋰電池的輸入輸出電壓，自動(dòng)切斷充電及放電，充分保護(hù)電池，提高 了電池性能并延長(zhǎng)了電池使用壽命。在鋰電池的電能輸出利用方面，使用了高效的開(kāi)關(guān)型 升壓芯片LM2577為外界提供可變電壓的輸出電源。
[0021] 上述實(shí)施例中假設(shè)使用型號(hào)為SP1848-27145的溫差發(fā)電片，則其具備如表1所示 的參數(shù)對(duì)應(yīng)表以及如圖4所示的溫差與發(fā)電電流和電壓之間的關(guān)系曲線圖。
[0022] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種空調(diào)余熱發(fā)電裝置，其特征在于，包括導(dǎo)熱片、冷凝片和溫差發(fā)電片和溫控閥， 所述冷凝片內(nèi)部包括冷凝器和繞行于所述冷凝器的導(dǎo)水管，所述導(dǎo)熱片套于空調(diào)外機(jī)的毛 細(xì)管的外表面，所述導(dǎo)熱片和冷凝片分別貼合于所述溫差發(fā)電片的高溫面和低溫面，所述 導(dǎo)水管的進(jìn)水口通過(guò)所述溫控閥的閥口連接于流動(dòng)冷水源，所述溫控閥的感溫探頭設(shè)置于 所述導(dǎo)水管的出水口處。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種空調(diào)余熱發(fā)電裝置，其特征在于，所述空調(diào)余熱發(fā)電裝置 還包括蓄電電路，所述蓄電電路包括穩(wěn)壓模塊和充電模塊，所述穩(wěn)壓模塊的輸入端連接所 述溫差發(fā)電片的電流輸出端，所述穩(wěn)壓模塊的輸出端連接所述充電模塊的輸入端。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種空調(diào)余熱發(fā)電裝置，其特征在于，所述充電模塊包括依次 連接的微控制器、充電芯片W及蓄電池，所述充電芯片內(nèi)部集成有電流檢測(cè)調(diào)節(jié)電路、電壓 檢測(cè)調(diào)節(jié)電路、定時(shí)器電路W及溫度檢測(cè)電路。
4. 如權(quán)利要求3所述的一種空調(diào)余熱發(fā)電裝置，其特征在于，所述蓄電池為裡電池。
5. 如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的一種空調(diào)余熱發(fā)電裝置，其特征在于，所述冷凝片由 銅材料制成。
6. 如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的一種空調(diào)余熱發(fā)電裝置，其特征在于，所述導(dǎo)熱片、 溫差發(fā)電片W及冷凝片的長(zhǎng)寬規(guī)格參數(shù)相同。
【文檔編號(hào)】F24F12/00GK104467541SQ201410749543
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】劉敏, 葉宇, 鄭凱凱, 宋祎萌, 黃旋鳳 申請(qǐng)人:劉敏