一種太陽能驅動的半導體輻射空調裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于空調設備領域，更具體地，涉及一種太陽能驅動的半導體輻射空調裝置。
【背景技術】
[0002]空調是一種能進行空氣調節(jié)的裝置，是指用人工手段，對建筑物內環(huán)境空氣的溫度、濕度、潔凈度、速度等參數進行調節(jié)和控制的過程。在夏天，因為十分炎熱，人們需要涼爽的舒適環(huán)境，在寒冷的冬天，人們需要溫暖的適宜環(huán)境。為滿足人在不同的季節(jié)、不用的環(huán)境所需要的環(huán)境溫度、空氣質量以及濕度的不同，出現了空調裝置，并逐漸發(fā)展并普及起來。空調能在夏季提供冷風，在冬季提供熱風，并帶有除濕功能和空氣凈化功能，可提高生活質量和空氣品質。
[0003]國內外現有的輻射空調裝置，按媒介可分為水媒輻射空調和電熱輻射采暖空調，其利用地源熱泵、壓縮制冷機組等提供冷水、熱水通入吊頂、地板或墻壁等為房間提供冷、熱能量。傳統(tǒng)的水媒輻射空調存在破壞臭氧層或土壤等環(huán)境問題，以及冷凝結露或熱惰性等技術問題，而電熱輻射則存在采暖耗電量大的問題。

【發(fā)明內容】

[0004]針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種太陽能驅動的半導體輻射空調裝置，其中通過設置半導體熱電堆，并在其兩個端面分別安裝換熱器和鋼板，擴大了對流換熱面積和輻射換熱面積，提高換熱效率，同時通過控制電流大小、電流方向及半導體制冷片工作數量，實現輻射板表面溫度的快速調節(jié)及空調制冷制熱模式的切換，具有調節(jié)精度準確的優(yōu)點，此外，還通過利用太陽能轉變電能為空調裝置提供能量，解決目前輻射空調自主供能問題和耗電量大的問題。
[0005]為實現上述目的，本發(fā)明提出了一種太陽能驅動的半導體輻射空調裝置，其特征在于，包括空調組件和太陽能組件，其中:
[0006]該空調組件包括鋼板、半導體熱電堆和水冷式換熱器，所述半導體熱電堆嵌裝在所述鋼板和所述水冷式換熱器之間；所述半導體熱電堆由多組半導體組件構成，其中，每組半導體組件均由多個半導體制冷片并聯(lián)而成，并且各組半導體組件之間相互獨立控制；
[0007]該太陽能組件包括依次相連的光伏組件、控制器、蓄電池組、逆變器和水泵；其中，所述光伏組件將太陽能轉化為電能儲存在所述蓄電池組中，該蓄電池組為所述半導體熱電堆和所述水泵提供電能；此外，所述水泵與所述水冷式換熱器的入口相連。
[0008]作為進一步優(yōu)選的，所述半導體組件優(yōu)選為3組，每組半導體組件優(yōu)選為由4個豎向排列的半導體制冷片構成。
[0009]作為進一步優(yōu)選的，所述蓄電池組通過導線將其產生的直流電流提供給所述半導體熱電堆使用；所述導線上設置有開關，通過調節(jié)所述開關以控制直流電流的方向。
[0010]作為進一步優(yōu)選的，通過調節(jié)所述半導體制冷片的工作數量以控制所述半導體熱電堆的溫度；在制冷模式下，所述半導體制冷片全部參與工作；在制熱模式下，所述半導體制冷片部分參與工作。
[0011]作為進一步優(yōu)選的，所述蓄電池組將產生的直流電流通過所述逆變器產生交流電流以供所述水泵使用。
[0012]作為進一步優(yōu)選的，所述半導體熱電堆與所述鋼板以及所述水冷式換熱器的接觸面上涂抹有導熱硅脂，以增強導熱、減小接觸熱阻。
[0013]作為進一步優(yōu)選的，所述鋼板為導熱板，其與室內進行輻射換熱和對流換熱；所述水冷式換熱器與室外的空氣進行對流換熱。
[0014]作為進一步優(yōu)選的，該空調裝置還設置有與所述水冷式換熱器的出口相連的水箱。
[0015]作為進一步優(yōu)選的，所述半導體熱電堆與所述鋼板以及所述水冷式換熱器之間的空隙中設置有絕熱材料，以在所述鋼板與所述水冷式換熱器之間形成絕熱層。
[0016]作為進一步優(yōu)選的，所述絕熱材料采用氣凝膠粘硬性板狀絕熱材料、福樂斯發(fā)泡橡塑絕熱材料、泡沫混凝土或玻璃纖維。
[0017]總體而言，通過本發(fā)明所構思的以上技術方案與現有技術相比，主要具備以下的技術優(yōu)點:
[0018]1.本發(fā)明提出的太陽能驅動的半導體輻射空調裝置，屬于輻射空調設備，利用太陽能轉變電能為整個空調裝置提供能量，解決目前輻射空調自主供能問題和經濟性問題；利用半導體熱電堆，使其無需額外添加制冷劑就能實現制冷制熱，解決現有輻射空調氟利昂制冷劑造成的臭氧層空洞和溫室效應的問題；采用絕熱材料將熱電制冷片冷端隔離，解決目前輻射空調冷凝結露和熱惰性問題；利用水冷式換熱器提高了半導體輻射板的效率，且能夠迅速精確控制輻射板的溫度和提高房間的熱舒適性。
[0019]2.本發(fā)明的半導體熱電堆采用半導體制冷片以一定的排列方式制成，其兩個端面分別安裝有換熱器和鋼板，以擴大對流換熱面積和輻射換熱面積，提高換熱效率，使房間溫度分布均勻，熱舒適性好；本發(fā)明還對半導體熱電堆的具體工作方式進行了研宄與設定，通過室內溫度的變化實時控制半導體制冷片的工作數量，以準確調節(jié)室內的溫度，從而使其適用于任何環(huán)境；此外，通過改變電流方向可快速切換空調的制熱模式和制冷模式，半導體制冷隨電流的變化迅速達到穩(wěn)定狀態(tài)，解決現有輻射空調的熱惰性問題。
[0020]3.本發(fā)明的空調裝置結構緊湊、易于安裝、無環(huán)境污染、可自主供能運行；與電加熱和PTC加熱式空調設備相比，其可將太陽能轉換為裝置運作所需電能，裝置耗電量較小，節(jié)約能源，并且具有制冷與制熱雙重模式；整個裝置機械運動部件少、可靠性高、易于維修和保養(yǎng)、使用壽命長、熱惰性小、經濟性好、無制冷劑、易于控制。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的一種太陽能驅動的半導體輻射空調裝置示意圖；
[0022]圖2是半導體熱電堆結構示意圖；
[0023]圖3是水冷式換熱管結構示意圖；
[0024]圖4是房間用半導體輻射空調裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
[0026]本發(fā)明提供一種太陽能驅動的半導體輻射空調裝置，半導體制冷(制熱)是一種基于帕爾貼效應的電子制冷(熱)技術，其基本原理是:給一個閉合的熱電偶回路通上直流電，就會在回路的結點處一端放出熱量，另一端吸收熱量，如果電流反向，則放熱端和吸熱端剛好相反。
[0027]如圖1所示，一種太陽能驅動的半導體輻射空調裝置包括空調組件和太陽能組件，其中:該空調組件包括鋼板1、半導體熱電堆2和水冷式換熱器3，所述半導體熱電堆2嵌裝在所述鋼板I和所述水冷式換熱器3之間，即半導體熱電堆2 —端與鋼板I 一端面連接，半導體熱電堆2的另一端與水冷式換熱器3的一端連接；所述半導體熱電堆2由多組半導體組件構成，其中，每組半導體組件均由多個半導體制冷片并聯(lián)而成，并且各組半導體組件之間相互獨立控制；該太陽能組件包括依次相連的光伏組件9、控制器10、蓄電池組11、逆變器12和水泵4 ;所述光伏組件9將太陽能轉化為電能儲存在所述蓄電池組11中，所述蓄電池組11通過導線8與所述半導體熱電堆2的兩端相連，通過該導線8蓄電池組11將產生的直流電流提供給半導體熱電堆2使用，導線8上設置有開關一 13、開關二 14，通過調節(jié)所述開關一和二控制直流電流的方向；所述蓄電池組11將產生的直流電流通過所述逆變器12產生交流電流以供所述水泵4使用，減小能耗，裝置可獨立運作；通過控制器