CN209723729U - 一种利用太阳能供暖供冷的活动板房 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一种利用太阳能供暖供冷的活动板房，该活动板房包括太阳能热水器，太阳能电池板、蓄电池、制冷模块、充电装置及供暖模块；太阳能电池板及太阳能热水器均安装在房顶上，蓄电池放置在屋顶与房顶之间的空间内，制冷模块嵌套安装在接收太阳光最少的一侧墙体上，供暖模块安装在接收太阳光最多的一侧墙体上；所述制冷模块包括多个半导体制冷片和两倍于半导体制冷片的风机；所述供暖模块包括相变材料和换热盘管，太阳能电池板与蓄电池电连接，制冷模块、充电装置、水泵均与蓄电池连接，充电装置连接室内用电设备。在冬季利用太阳能加热循环水、供暖模块供暖；在夏季利用太阳能电池板、蓄电池以及半导体制冷片供冷；同时能提供电子设备用电。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种利用太阳能供暖供冷的活动板房。
背景技术
在现代的城市建设中，活动板房的使用必不可少，然而活动板房的使用大部分远离市区中心，或者在偏远的山区。远离市政热水管网，甚至远离电网，所以一般不能集中供暖，以及供冷。然而在活动板房的利用地一般比较空旷，太阳能资源丰富。因此发明一种利用太阳能供暖供冷的活动板房，在实现冬季供暖，夏季供冷的同时，还能为电子设备充电，提高生活的舒适度。
实用新型内容
在偏远地区的活动板房中，远离电网和市政管网，冬季供暖不足，夏季供冷不足，不能满足电子设备的充电，针对现在的活动板房的不足，本实用新型提供一种利用太阳能供暖供冷的活动板房，解决目前僻远地区活动板房的供暖和供冷不足问题，以及电子产品充电的问题，在冬季利用太阳能加热循环水，相变材料以及换热盘管供暖；在夏季利用太阳能电池板、蓄电池以及半导体制冷片供冷；通过太阳能电池板、蓄电池、充电装置提供电子设备用电。
本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是，设计一种利用太阳能供暖供冷的活动板房，其特征在于，该活动板房包括太阳能热水器，太阳能电池板、蓄电池、制冷模块、充电装置及供暖模块；太阳能电池板及太阳能热水器均安装在房顶上，蓄电池放置在屋顶与房顶之间的空间内，制冷模块嵌套安装在接收太阳光最少的一侧墙体上，供暖模块安装在接收太阳光最多的一侧墙体上；
所述制冷模块包括多个半导体制冷片和两倍于半导体制冷片的风机，多个半导体制冷片形成半导体制冷片层，在半导体制冷片层两侧设置风机层，每个风机层中风机的数量均与半导体制冷片的数量相同，半导体制冷片层与两个风机层之间均设置有空气层，半导体制冷片制冷一侧朝向室内；
所述供暖模块包括相变材料和换热盘管，所述太阳能热水器的出水口与换热盘管的进水口连接，连接管路中装有第一阀门和水泵，水泵与蓄电池连接；换热盘管出水口与太阳能热水器进水口连接，连接管路中装有第二阀门；换热盘管的进水口和出水口通过管道连接，该管道中设置有调节阀；
太阳能电池板与蓄电池电连接，制冷模块、充电装置均与蓄电池连接，充电装置连接室内用电设备。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
冬季以太阳能热水器的热水以主要热源，通过热水的循环将墙体中的相变材料加热进行储热，在夜间进行放热，太阳能热水器可以在加热水的同时还具有存储热水的功能。同时由于太阳直射墙板，其中的相变材料可以直接通过太阳的直射获得一部分热量，增加太阳能的利用率。
采用半导体制冷片为制冷的主要部件，该部件和风机结合可以组装成制冷模块，采用模块方式，可以很快的组装和拆卸。半导体制冷片制冷可以直接使用蓄电池的直流电制冷，不需要逆变器，工作噪音小，使用方便。
通过太阳能电池板发电储存于蓄电池中，蓄电池产生的直流电可以直接为电子设备充电，可以满足电子设备的充电，实用性强。
将相变材料和换热盘管作为一层整体布置在活动板房的墙体中，组装方便可以模块化生产，在墙板中不仅有换热盘管还加装有相变材料，在日间太阳直射时也可以储存一部分热量，增加太阳能的利用率，并且在夜间有更好的保温性能。
本实用新型具有***简单，容易安装的特点，能安装在多各种建筑上。
附图说明
图1为本实用新型一种利用太阳能供暖供冷的活动板房实施例的整体结构示意图；
图2为本实用新型一种利用太阳能供暖供冷的活动板房实施例的供暖模块整体流程图；
图3为本实用新型一种利用太阳能供暖供冷的活动板房实施例的供暖墙体结构示意图；
图4为本实用新型一种利用太阳能供暖供冷的活动板房实施例的制冷模块结构示意图；
图中，太阳能热水器1，太阳能电池板2，蓄电池3，制冷模块4，充电装置5，活动板房墙体6，第一阀门7、第二阀门8，水泵9，调节阀10，相变材料11，换热盘管12，第一风机层401、第二风机层405，第一空气层402、第二空气层404，半导体制冷片层403。
具体实施方式
下面结合附图进一步叙述本实用新型，但并不以此作为对本申请保护范围的限定。
本实用新型一种利用太阳能供暖供冷的活动板房，包括太阳能热水器1，太阳能电池板2，蓄电池3，制冷模块4(风机层401、405空气层402、404半导体制冷片层403)，充电装置5，活动板房墙体6，第一阀门7、第二阀门8，水泵9，调节阀10，相变材料11，换热盘管12。使在活动板房朝南方向(太阳照射时间最长的一侧)的墙板中布置换热盘管和相变材料，相变材料在冬季供暖工况下储热和放热，同时与太阳能热水器中的热水共同保证供暖。在朝北(太阳照射时间最短的一侧)的墙板中布置制冷模块，制冷模块包括：半导体制冷片、风机。上述换热盘管及相变材料构成供暖模块。
同时本实用新型采用的半导体制冷片不需要将蓄电池的直流电源通过逆变器换成交流电源进行制冷，半导体制冷片可以直接通过蓄电池的直流电制冷，电子设备的充电也都是采用的直流电，因此可以满足电子设备的充电。
所述太阳能热水器1的出水口与换热盘管12的进水口连接，连接管路中装有第一阀门7和水泵9，水泵9与蓄电池3连接，换热盘管12出水口与太阳能热水器1进水口连接，连接管路中装有第二阀门8，换热盘管12的进水口和出水口通过管道连接，管道中设置有调节阀10，太阳能电池板2与蓄电池3电连接，制冷模块4(第一风机层401、第二风机层405，第一空气层402、第二空气层404，半导体制冷片层403)、充电装置5均与蓄电池3连接，蓄电池3置于房顶和太阳能电池板2的夹层中，充电装置5置于活动板房未安装制冷模块和未安装供暖模块的墙板上。
供暖具体工作示意图如图2所示：太阳能热水器1的出水口与换热盘管12的进水口连接，连接管路中装有第一阀门7和水泵9，水泵9与蓄电池3电连接，换热盘管12出水口与太阳能热水器1进水口连接，连接管路中装有第二阀门8，换热盘管12的进水口和出水口通过管道连接，管道中设置有调节阀10，白天太阳能热水器1加热循环水，循环水通过水泵9进入换热盘管12，加热墙体中的相变材料11进行储能，同时太阳能热水器1中也可以存储一部分的热水，太阳能热水器上具有保温层，能使其内的热水维持一定温度。在夜间室外温度环境降低时，循环水泵9关闭，整个***进入保温阶段。在夜间室内需要供暖的时，打开循环水泵，使热水在管路中循环，向室内释放热量。相变材料通过凝固向室内释放热量。当室内温度过高时可以通过调节调节阀10，控制进入换热盘管12的热水水量来达到调节室温的作用。
具有供暖功能的活动板房墙板结构图如图3所示，该图为供暖功能的活动板房墙板截面图，图中：从室内到室外的方向依次设置泡沫填充板601、换热盘管与相变材料层602、锡纸层603、泡沫保温板604。泡沫填充板601的作用是使室内环境与相变材料11有一个缓冲和保温的作用。换热盘管与相变材料层602是通过换热盘管12的热水白天加热相变材料，进行储能，晚上通过太阳能热水器热水和相变材料中存储的热量的向室内供暖。锡纸层603的作用是将相变材料和换热盘管的热量反射回室内。泡沫保温板604的作用是隔热保温。
制冷模块整体结构图如图4所示，该制冷模块是由12块半导体制冷片按照三行四列形式并联为半导体制冷片层403，以及24个风机并联为第一风机层401、第二风机层405，半导体制冷片403和第一风机层401、第二风机层405之间分别存在第一空气层402、第二空气层404。中间设置有空气层是为了空气与半导体制冷片接触，风机的作用是强化换热，相对于常规的制冷该制冷方式简单，噪音小，最重要的是采用直流电制冷，非常适用于采用蓄电池电源制冷。
所述半导体制冷片层是由12块半导体制冷片组成，组合形式为三行四列，12块半导体制冷片并联后通过开关与蓄电池连接。
每个风机层均由12块风机组成，组合形式为三行四列，风机的安放位置与半导体制冷片的安放位置对应，24个风机并联后再经过开关与蓄电池连接，制冷片和风机共用同一个总开关，通过该总开关控制电路中电流的通断，实现半导体制冷片与风机同步工作，并联的方式也使当某个风机或制冷片发生故障时，不影响其他风机及制冷片的使用。
所述制冷模块嵌套在活动板房北侧墙体上，类似于窗户的装法，把窗户换成制冷模块。制冷模块工作时，半导体制冷片层403靠近室内一侧制冷，同时第二风机层405中风机转动使室内空气通过第二空气层404与半导体制冷片层403接触，使室内空气温度降低，达到制冷效果。在半导体制冷片层靠近室外一侧，第一风机层401中风机转动使空气通过第一空气层402与半导体制冷片层接触，将半导体制冷片的散热带走。
本实施例活动板房的室内面积为10平方米，半导体制冷片型号为TEC1-12710，选用12片，单位时间产冷量为1110W；
风机：乔思伯(JONSBO)12020 12CM风扇；
蓄电池：SANTAK C12-100AH；
充电装置：DC-DC降压电源模块LM2596S；
相变材料：26#石蜡；
太阳能热水器：四季沐歌Q-B-J-1-*/*/0.05；
太阳能电池板：光合硅能12V太阳能电池板1340*990*35。
本实用新型中太阳能电池板发电、并将电能储存于蓄电池中，太阳能热水器加热热水并保温的过程均为现有成熟技术。
本实用新型未述及之处适用于现有技术，所涉及的元器件均可通过商购获得。
Claims (2)
1.一种利用太阳能供暖供冷的活动板房，其特征在于，该活动板房包括太阳能热水器，太阳能电池板、蓄电池、制冷模块、充电装置及供暖模块；太阳能电池板及太阳能热水器均安装在房顶上，蓄电池放置在屋顶与房顶之间的空间内，制冷模块嵌套安装在接收太阳光最少的一侧墙体上，供暖模块安装在接收太阳光最多的一侧墙体上；
所述制冷模块包括多个半导体制冷片和两倍于半导体制冷片的风机，多个半导体制冷片形成半导体制冷片层，在半导体制冷片层两侧设置风机层，每个风机层中风机的数量均与半导体制冷片的数量相同，半导体制冷片层与两个风机层之间均设置有空气层，半导体制冷片制冷一侧朝向室内；
所述供暖模块包括相变材料和换热盘管，所述太阳能热水器的出水口与换热盘管的进水口连接，连接管路中装有第一阀门和水泵，水泵与蓄电池连接；换热盘管出水口与太阳能热水器进水口连接，连接管路中装有第二阀门；换热盘管的进水口和出水口通过管道连接，该管道中设置有调节阀；
太阳能电池板与蓄电池电连接，制冷模块、充电装置均与蓄电池连接，充电装置连接室内用电设备。
2.根据权利要求1所述的活动板房，其特征在于，供暖模块所在一侧的墙体从室内到室外的方向依次设置泡沫填充板、换热盘管与相变材料层、锡纸层、泡沫保温板。
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Cited By (2)
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| CN114893836A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-08-12 | 广州大学 | 一种基于半导体制冷的辐射空调*** |
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