太阳能半导体热电堆冷热墙制造技术

本实用新型专利技术公开了一种太阳能半导体热电堆冷热墙，主要包括空心墙体和太阳能光伏板，所述空心墙体内嵌有核心腔体，核心腔体面向室内和面向室外的墙面上分别设置有铝板，核心腔体内安装半导体制冷制热装置，半导体制冷装置分别与室内侧铝板和室外侧铝板连接；太阳能光伏板与半导体制冷制热装置通过电路连接；半导体制冷制热装置包括相互连接的半导体热电堆和铝棒，半导体热电堆与室内侧铝板连接，铝棒与室外侧铝板连接。本实用新型专利技术利用太阳能的光伏效应，通过“光一电一冷/热”途径，使太阳能电池产生的电能驱动半导体热电堆直接进行制冷或制热，产生空调效果；本实用新型专利技术与现有的太阳能半导体冷热墙相比，结构更加简单紧凑，操作方便，制造成本低。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能半导体制冷制热
，具体涉及一种太阳能半导体热电堆冷热墙。
技术介绍
随着经济的快速发展，城市建设的加快，能源消耗也愈发严重，能源问题严重制约着我国的可持续发展战略。据统计，建筑能耗占到我国能源消耗总量的20%?30%，因此，研宄设计近零能耗建筑有着非常重要的意义。近零能耗建筑是通过采用各种节能技术如自然通风、自然采光、太阳能辐射和室内非供暖热源得热等手段满足室内供暖和制冷的需求。目前，建筑行业中大部分还是依赖于机械方式采暖和制冷。近年来，随着太阳能发电技术和半导体技术的不断发展，太阳能光电转化效率及半导体制冷制热效率都得到了很大提高，而将太阳能发电技术与半导体制冷技术结合起来并应用到建筑行业中的相关技术还不够成熟，不仅结构复杂而且制造成本高。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足，将太阳能发电技术和半导体制冷制热技术结合起来，提供一种成本低、结构简单、绿色环保的太阳能半导体热电堆冷热墙。本技术为解决上述问题所采用的技术方案是:一种太阳能半导体热电堆冷热±啬，主要包括空心墙体和太阳能光伏板，所述空心墙体内嵌有核心腔体，核心腔体面向室内和面向室外的墙面上分别设置有铝板，核心腔体内安装有半导体制冷制热装置，所述半导体制冷制热装置分别与室内侧铝板和室外侧铝板连接；所述太阳能光伏板与半导体制冷制热装置通过电路连接。所述半导体制冷制热装置包括相互连接的半导体热电堆和铝棒，所述半导体热电堆与室内侧铝板连接，铝棒与室外侧铝板连接。所述核心腔体内填充有保温材料。所述半导体热电堆由多个半导体片串并联，组成P-N结，形成热电偶对，产生帕尔贴效应。所述空心墙体室内侧的墙面上还安装有转换开关。所述太阳能半导体热电堆冷热墙还包括支架，所述太阳能光伏板固定安装在支架上。本技术利用太阳能的光伏效应，通过“光一电一冷/热”途径，使太阳能电池产生的电能驱动半导体热电堆直接进行制冷或制热，产生空调效果；本技术与现有的太阳能半导体冷热墙相比，结构更加简单紧凑，操作方便，制造成本低。本技术与现有设备相比具有以下优点:(I)太阳能半导体热电堆冷热墙的制冷制热装置为半导体热电堆串并联组成的半导体墙面，当太阳能光伏板供电给半导体墙时，半导体墙面会主动制冷或制热。采用半导体墙面进行制冷制热，不仅会产生对流换热，而且同时产生冷热辐射，制冷制热效果更为突出；(2)半导体制冷过程中，利用传热系数高的铝棒将热端的热量传到室外铝板，与室外空气进行散热；采用铝板散热的半导体制冷制热装置具有传热系数高，降温速度快，制冷系数大，安全耐用等优点；(3)太阳能半导体热电堆冷热墙没有压缩机和介质管道等机械制冷环节，无机械传动部件，结构简单，没有机械磨损，因此它无磨损、无噪声、体积小，并且具有稳定性高、操作简单、可靠性高、寿命长、控制简单等优点；(4)太阳能半导体热电堆冷热墙无任何化学制冷剂，不会释放任何其他有害物质，因此无环境污染，清洁卫生，有助于解决臭氧破坏问题；(5)太阳能半导体热电堆冷热墙采用半导体固体化电子器件，热电堆可以任意排布、大小形状皆可根据需要改变；(6)半导体器件热惯性小，制冷制热时间短，在很短的通电内，能获得最大温差；(7)太阳能半导体热电堆冷热墙通过改变工作电流的大小来调节制冷制热速度及温度，通过变换电流方向即可实现制冷制热工况转换；调节电压或电流时，易于实现高精度的温控，即使频繁通断电，也不影响工作质量和使用寿命；(8)太阳能半导体热电堆冷热墙采用太阳能作为能量来源，绿色环保，可节约常规能源。【附图说明】图1为本技术的整体结构示意图。图2为本技术的空心墙体示意图。图3为本技术的室内侧墙面示意图。其中:1、太阳能光伏板；2、空心墙体；3、半导体热电堆；4、核心墙体；5、室内侧铝板；51、室外侧铝板；6铝棒；7、保温材料；8、转换开关；9、支架。【具体实施方式】为了更好的理解本技术，下面结合附图对本技术做进一步详细的说明。如图所示的太阳能半导体热电堆冷热墙，主要包括空心墙体2和太阳能光伏板1，所述空心墙体I室内侧的墙面上安装有转换开关8 ;空心墙体2内嵌有核心腔体4，核心腔体4面向室内的墙面上设置有室内侧铝板5，核心腔体4面向室外的墙面上设置有室外侧铝板51 ;核心腔体4内安装有半导体制冷制热装置，半导体制冷制热装置分别与室内侧铝板5和室外侧铝板51连接。半导体制冷制热装置包括相互连接的半导体热电堆3和铝棒6，半导体热电堆3与室内侧铝板5连接，铝棒6与室外侧铝板51连接；核心腔体4的其他部分用保温材料7填充。其中，半导体热电堆3由多个半导体片串并联，组成P-N结，形成热电偶对，产生帕尔贴效应，当电流通过半导体热电堆时能主动制冷制热；太阳能光伏板I固定安装在支架9上，太阳能光伏板I与半导体热电堆3通过电路连接。下面详细介绍各组成部件:1.太阳能光伏板 太阳能光伏板可以选择晶体硅太阳能电池或纳米晶体太阳能电池，按照制冷制热装置的容量选择太阳能电池的型号。晴天时，太阳能光伏板把太阳辐射能转换成直流电能，直接用于驱动半导体热电堆制冷制热。2.空心墙体空心墙体内装设有制冷制热过程所需的设备仪器，制冷制热过程在墙体内实现。3.半导体热电堆半导体热电堆是由多个半导体片串并联组成的，太阳能光伏板提供直流电驱动半导体热电堆，从而达到制冷或制热目的，然后通过室内侧/室外侧铝板将冷量或热量传到室内/室外。4.核心腔体核心腔体是制冷制热过程进行的场所；腔体室内侧和室外侧墙面由铝板构成，半导体热电堆一端与室内侧铝板连接，另一端通过铝棒与室外侧铝板连接，腔体其他部分均用保温材料填充；核心腔体与加气混凝土砌块的形状相似。5.铝板铝板与半导体热电堆的两端连接，半导体热电堆运行时，冷量或热量传递到铝板上，铝板的传热系数较高，冷量或热量在传递的过程中损失少，传递时间快，通过与空气的接触，将冷量或热量传到室内室外。6.铝棒铝棒将半导体热电堆产生的热量或冷量传递到室外侧的铝板，由室外侧铝板散发到室外空气中。7.保温材料保温材料填充核心腔体其它空隙部分，使得核心墙体可以制作成加气混凝土砌块的形状，同时也起到隔热的作用，以减少半导体热电堆工作时产生的冷量或热量在墙内的相互抵消。8.转换开关当房间需要制热时，控制转换开关，改变电流在半导体热电堆的流动方向，此时太阳能半导体冷热墙室内一侧就就成为热端，为房间提供热量；需要制冷时，切换开关，通过控制转换开关，实现制冷制热功能的切换。9.支架采用支架固定太阳能光伏板。不同地区太阳能光伏板工作的最佳倾斜角是不一样，通过调整支架，还可以使太阳能光伏板在最佳的角度下工作，保证系统高效的运行。本技术的工作流程:白天光照下，太阳能光伏板输出直流电，供给半导体热电堆，半导体热电堆主动制冷制热，通过铝板将冷量或热量传递到室内室外。在夏季，需要制冷时，太阳能半导体热电堆冷热墙的室内侧铝板吸收室内热量，达到降低温度制冷的目的，热量通过室外侧铝板传递到室外，从而完成太阳能半导体冷热墙制冷过程；在冬季，需要制热时，通过转换开关改变通过半导体热电堆的电流方向，此时其热端向制热空间提供热量，从而达到太阳能半导体冷热墙制热的目的。【主权项】1.一种太阳能半导体热电堆冷热墙，主要包括空心墙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能半导体热电堆冷热墙，主要包括空心墙体和太阳能光伏板，所述空心墙体内嵌有核心腔体，其特征在于，核心腔体面向室内和面向室外的墙面上分别设置有铝板，核心腔体内安装有半导体制冷制热装置，所述半导体制冷制热装置分别与室内侧铝板和室外侧铝板连接；所述太阳能光伏板与半导体制冷制热装置通过电路连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘秋新，罗继春，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42