一種太陽能半導(dǎo)體制冷式集水器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集水器，具體來說是一種太陽能半導(dǎo)體制冷式集水器。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，水是人類生命活動(dòng)所必不可少的寶貴資源。目前，全球有不少嚴(yán)重缺水的國家和地區(qū)，存在嚴(yán)重的供水不足問題;此外，社會(huì)的高速發(fā)展也使得巨大的水資源遭受嚴(yán)重的污染而無法供人類使用，越來越嚴(yán)重的水資源短缺問題已成為全世界所關(guān)注的焦點(diǎn)，采用制冷集水從空氣中取水是解決相關(guān)地區(qū)水資源匱乏的有效方法之一。
[0003]目前，現(xiàn)有的從空氣中收集水資源的裝置對(duì)環(huán)境條件也較為苛刻，例如只能用于夜間使用、電源需要外部提供和空氣濕度應(yīng)較大等，在很大程度上限制了集水器的廣泛應(yīng)用。因此如何設(shè)計(jì)一種無需外接能源且能源源不斷能夠提供清潔水源的集水器已成為當(dāng)前的一個(gè)重要的研究方向。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于克服以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、環(huán)境要求低、集水效率高的太陽能半導(dǎo)體制冷式集水器。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種太陽能半導(dǎo)體制冷式集水器，包括太陽能發(fā)電板、調(diào)壓模塊、蓄電池和集水裝置，所述太陽能發(fā)電板通過調(diào)壓模塊與蓄電池連接，所述蓄電池與集水裝置連接;所述集水裝置包括散熱器、熱管、半導(dǎo)體制冷組件、圓筒狀的集水箱和儲(chǔ)水箱;所述儲(chǔ)水箱的入水口與集水箱的出水口連接;所述集水箱內(nèi)設(shè)有圓環(huán)狀的冷風(fēng)風(fēng)道，所述冷風(fēng)風(fēng)道內(nèi)設(shè)有隔板，所述集水箱的上端設(shè)有與冷風(fēng)風(fēng)道相通的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，且所述進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口分別位于隔板的兩邊，所述進(jìn)風(fēng)口設(shè)有鼓風(fēng)風(fēng)扇；所述半導(dǎo)體制冷組件的一端插入冷風(fēng)風(fēng)道，所述半導(dǎo)體制冷組件的另一端通過熱管與散熱器連接。
[0006]優(yōu)選的，所述半導(dǎo)體制冷組件包括導(dǎo)熱板和至少一組制冷單元，所述制冷單元的熱端與導(dǎo)熱板連接，所述制冷單元的冷端插入冷風(fēng)風(fēng)道;所述導(dǎo)熱板通過熱管與散熱器連接。
[0007]優(yōu)選的，所述制冷單元包括半導(dǎo)體制冷片、導(dǎo)冷板和導(dǎo)冷翅片，所述半導(dǎo)體制冷片的熱端與導(dǎo)熱板連接，所述半導(dǎo)體制冷片的冷端通過導(dǎo)冷板與導(dǎo)冷翅片連接，且所述導(dǎo)冷板和導(dǎo)冷翅片均插入冷風(fēng)風(fēng)道。
[0008]優(yōu)選的，所述制冷單元的數(shù)量為2組，而所述導(dǎo)熱板呈長方體，2組所述制冷單元的熱端分別與導(dǎo)熱板的兩端連接。
[0009]優(yōu)選的，所述導(dǎo)冷翅片的底面設(shè)有親水涂層，所述導(dǎo)冷翅片的頂面及側(cè)面均設(shè)有疏水涂層;所述導(dǎo)冷板的底面設(shè)有親水涂層，所述導(dǎo)冷板的頂面及側(cè)面均設(shè)有疏水涂層。
[0010]優(yōu)選的，所述集水箱的出水口位于集水箱的下端，且所述集水箱的出水口和儲(chǔ)水箱的入水口之間設(shè)有濾水板。
[0011]優(yōu)選的，所述儲(chǔ)水箱的出水口設(shè)有水龍頭。
[0012]優(yōu)選的，所述散熱器包括散熱翅片和散熱風(fēng)扇，所述散熱翅片的一端通過熱管與半導(dǎo)體制冷組件的另一端連接，所述散熱風(fēng)扇安裝于散熱翅片的一側(cè)。
[0013]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0014]1、本太陽能半導(dǎo)體制冷式集水器主要由太陽能發(fā)電板、調(diào)壓模塊、蓄電池和集水裝置構(gòu)成，其利用太陽能為集水裝置提供能量，而集水裝置中的半導(dǎo)體制冷片分別為散熱器和導(dǎo)冷翅片提供熱量和冷量，實(shí)現(xiàn)能量自給，不需要外接能源，且太陽能為清潔能源，不產(chǎn)生污染，達(dá)到了節(jié)能環(huán)保的效果。
[0015]2、本太陽能半導(dǎo)體制冷式集水器中的太陽能發(fā)電板通過調(diào)壓模塊與蓄電池連接，這利用了調(diào)壓模塊將太陽能發(fā)電板轉(zhuǎn)化的不穩(wěn)定電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的電壓輸出，從而滿足蓄電池的需求。
[0016]3、本太陽能半導(dǎo)體制冷式集水器中，在太陽光強(qiáng)烈時(shí)，太陽能發(fā)電板輸出功率高于集水器功率，蓄電池能夠存儲(chǔ)多余的由太陽能轉(zhuǎn)化的電能;在太陽光較弱時(shí)，太陽能發(fā)電板輸出功率低于集水裝置功率，蓄電池能夠作為供電電源，保證集水裝置的正常工作。
[0017]4、本太陽能半導(dǎo)體制冷式集水器中的集水箱內(nèi)設(shè)有圓環(huán)狀冷風(fēng)風(fēng)道，故被鼓風(fēng)風(fēng)扇吹入空氣流動(dòng)平緩，提高了集水裝置的集水效率。
[0018]5、本太陽能半導(dǎo)體制冷式集水器中位于集水箱的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口之間通過隔板隔開，這避免已經(jīng)過導(dǎo)冷板和導(dǎo)冷翅片的空氣與被鼓風(fēng)風(fēng)扇輸送入的新空氣混合，以進(jìn)一步保證集水裝置的集水效率。
[0019]6、本太陽能半導(dǎo)體制冷式集水器中的圓環(huán)狀的冷風(fēng)風(fēng)道包裹導(dǎo)冷板和導(dǎo)冷翅片，外界空氣通過鼓風(fēng)風(fēng)扇從進(jìn)風(fēng)口緩緩輸送進(jìn)入冷風(fēng)風(fēng)道中再經(jīng)過出風(fēng)口而流出外界，能夠使得外界新鮮空氣緩緩不斷送入，確保風(fēng)道中空氣的水蒸汽含量沒有太大變化，從而確保集水器的集水效率。
[0020]7、本太陽能半導(dǎo)體制冷式集水器中的半導(dǎo)體制冷片的熱端通過散熱翅片與散熱風(fēng)扇的協(xié)同作用而及時(shí)散熱，半導(dǎo)體制冷片的冷端及時(shí)供冷而用于凝結(jié)空氣中的水蒸汽，工作條件溫和，從而有效提高半導(dǎo)體制冷片的制冷效率以及工作壽命。
[0021]8、本太陽能半導(dǎo)體制冷式集水器應(yīng)用太陽能清潔供電、半導(dǎo)體制冷、水蒸汽的低溫冷凝原理，通過鼓風(fēng)風(fēng)扇將外界空氣輸送到圓環(huán)狀的冷風(fēng)風(fēng)道中，在半導(dǎo)體制冷組件的冷端作用下，空氣中的水蒸汽冷凝成為液態(tài)水凝結(jié)于導(dǎo)冷板和導(dǎo)冷翅片上，進(jìn)而滴落入儲(chǔ)水箱中，是一種可以由太陽能供電，快速利用空氣收集液態(tài)水的有效裝置，這不需要外接額外的電源進(jìn)行供能，且減少了環(huán)境污染。
[0022]9、本太陽能半導(dǎo)體制冷式集水器中導(dǎo)冷板和導(dǎo)冷翅片除底面外(即頂面和側(cè)面)涂覆有超疏水涂層，而它們的底面涂覆有親水涂層，可有效防止導(dǎo)冷板和導(dǎo)冷翅片上形成水膜，進(jìn)而使導(dǎo)冷板和導(dǎo)冷翅片上的凝結(jié)水聚集成水珠落下，有效提高表面凝結(jié)水的凝結(jié)效率。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明一種太陽能半導(dǎo)體制冷式集水器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2是本發(fā)明集水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3是本發(fā)明散熱器和半導(dǎo)體制冷組件連接一起的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0027]如圖1至圖3所示，本太陽能半導(dǎo)體制冷式集水器，包括太陽能發(fā)電板1、調(diào)壓模塊
2、蓄電池3和集水裝置4，所述太陽能發(fā)電板I通過調(diào)壓模塊2與蓄電池3連接，所述蓄電池3與集水裝置4連接;所述集水裝置4包括散熱器401、熱管402、半導(dǎo)體制冷組件403、圓筒狀的集水箱404和儲(chǔ)水箱405;所述儲(chǔ)水箱405的入水口與集水箱404的出水口連接;所述集水箱404內(nèi)設(shè)有圓環(huán)狀的冷風(fēng)風(fēng)道，所述冷風(fēng)風(fēng)道內(nèi)設(shè)有隔板5，所述集水箱401的上端設(shè)有與冷風(fēng)風(fēng)道相通的進(jìn)風(fēng)口 6和出風(fēng)口7，且所述進(jìn)風(fēng)口 6和出風(fēng)口 7分別位于隔板5的兩邊，所述進(jìn)風(fēng)口 6設(shè)有鼓風(fēng)風(fēng)扇8;所述半導(dǎo)體制冷組件403的一端插入冷風(fēng)風(fēng)道，所述半導(dǎo)體制冷組件403的另一端通過熱管402與散熱器401連接。具體地，本實(shí)施例中的調(diào)壓模塊2為DC-DC調(diào)壓模塊，此DC-DC調(diào)壓模塊可從市場直接購買，此DC-DC調(diào)壓模塊使在各種陽光強(qiáng)度下輸入蓄電池兩端的電壓均為固定值，防止電壓過高損壞蓄電池。如圖1所示，散熱器和半導(dǎo)體制冷組件中的半導(dǎo)體制冷片均與蓄電池的連接。
[0028]所述半導(dǎo)體制冷組件403包括導(dǎo)熱板406和至少一組制冷單元407，所述制冷單元407的熱端與導(dǎo)熱板406連接，所述制冷單元407的冷端插入冷風(fēng)風(fēng)道;所述導(dǎo)熱板406通過熱管402與散熱器401連接。本實(shí)施例中，所述制冷單元407的數(shù)量為2組，而所述導(dǎo)熱板406呈長方體，2組所述制冷單元407的熱端分別與導(dǎo)熱板406的兩端連接。制冷單元407具有2組，且此2組的制冷單元407相對(duì)于導(dǎo)熱板406對(duì)稱安裝，這保證制冷效率，從而可保證輸送入冷風(fēng)風(fēng)道中的水蒸汽的冷凝液效率，提高了集水效率。
[0029]所述制冷單元407包括半導(dǎo)體制冷片408、導(dǎo)冷板409和導(dǎo)冷翅片410，所述半導(dǎo)體制冷片408的熱端與導(dǎo)熱板406連接，所述半導(dǎo)體制冷片408的冷端通過導(dǎo)冷板409與導(dǎo)冷翅片410連接，且所述導(dǎo)冷板409和導(dǎo)冷翅片410均插入冷風(fēng)風(fēng)道。此結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便且工作可靠。
[0030]所述導(dǎo)冷翅片410的底面設(shè)有親水涂層，所述導(dǎo)冷翅片410的頂面及側(cè)面均設(shè)有疏水涂層;所述導(dǎo)冷板409的底面設(shè)有親水涂層，所述導(dǎo)冷板409的頂面及側(cè)面均設(shè)有疏水涂層。導(dǎo)冷板409和導(dǎo)冷翅片410除底面外(即頂面和側(cè)面)涂覆有超疏水涂層，而它們的底面涂覆有親水涂層，可有效防止導(dǎo)冷板409和導(dǎo)冷翅片410上形成水膜，進(jìn)而使導(dǎo)冷板409和導(dǎo)冷翅片410上的凝結(jié)水聚集成水珠落下，有效提高表面凝結(jié)水的凝結(jié)效率。為進(jìn)一步提高凝結(jié)效率，導(dǎo)冷翅片410彎曲呈三角齒狀。
[0031 ]所述集水箱404的出水口位于集水箱404的下端，且所述集水箱404的出水口和儲(chǔ)水箱405的入水口之間設(shè)有濾水板9 ο這保護(hù)收集的水的潔凈度。
[0032]所述儲(chǔ)水箱405的出水口設(shè)有水龍頭1。這個(gè)有效控制儲(chǔ)水箱的排水。
[0033]所述散熱器401包括散熱翅片411和散熱風(fēng)扇412，所述散熱翅片411的一端通過熱管402與半導(dǎo)體制冷組件403的另一端連接，所述散熱風(fēng)扇412安裝于散熱翅片411的一側(cè)。此結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，且保證散熱效率。
[0034]在實(shí)際工作中，經(jīng)太陽光的照射，使太陽能發(fā)電板I轉(zhuǎn)化而來的電能經(jīng)調(diào)壓模塊2穩(wěn)定儲(chǔ)存在蓄電池3中，由蓄電池3將電能供給集水裝置4，保證集水裝置4正常工作。在集水裝置4中，鼓風(fēng)風(fēng)扇8正常工作使外界空氣緩緩不斷輸送入圓環(huán)狀的冷風(fēng)風(fēng)道中，同時(shí)在半導(dǎo)體制冷片408冷端的作用下，空氣中的水蒸汽冷凝成為液態(tài)水凝結(jié)于導(dǎo)冷板409和導(dǎo)冷翅片410，凝結(jié)成液態(tài)的水經(jīng)過濾水板9而滴落進(jìn)入儲(chǔ)水箱405中儲(chǔ)存，故可有效地將空氣中的水蒸汽冷凝收集，實(shí)現(xiàn)從空氣中收集液態(tài)水。
[0035]上述【具體實(shí)施方式】為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不能對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定，其他的任何未背離本發(fā)明的技術(shù)方案而所做的改變或其它等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太陽能半導(dǎo)體制冷式集水器，其特征在于:包括太陽能發(fā)電板、調(diào)壓模塊、蓄電池和集水裝置，所述太陽能發(fā)電板通過調(diào)壓模塊與蓄電池連接，所述蓄電池與集水裝置連接;所述集水裝置包括散熱器、熱管、半導(dǎo)體制冷組件、圓筒狀的集水箱和儲(chǔ)水箱;所述儲(chǔ)水箱的入水口與集水箱的出水口連接;所述集水箱內(nèi)設(shè)有圓環(huán)狀的冷風(fēng)風(fēng)道，所述冷風(fēng)風(fēng)道內(nèi)設(shè)有隔板，所述集水箱的上端設(shè)有與冷風(fēng)風(fēng)道相通的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，且所述進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口分別位于隔板的兩邊，所述進(jìn)風(fēng)口設(shè)有鼓風(fēng)風(fēng)扇；所述半導(dǎo)體制冷組件的一端插入冷風(fēng)風(fēng)道，所述半導(dǎo)體制冷組件的另一端通過熱管與散熱器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能半導(dǎo)體制冷式集水器，其特征在于:所述半導(dǎo)體制冷組件包括導(dǎo)熱板和至少一組制冷單元，所述制冷單元的熱端與導(dǎo)熱板連接，所述制冷單元的冷端插入冷風(fēng)風(fēng)道;所述導(dǎo)熱板通過熱管與散熱器連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能半導(dǎo)體制冷式集水器，其特征在于:所述制冷單元包括半導(dǎo)體制冷片、導(dǎo)冷板和導(dǎo)冷翅片，所述半導(dǎo)體制冷片的熱端與導(dǎo)熱板連接，所述半導(dǎo)體制冷片的冷端通過導(dǎo)冷板與導(dǎo)冷翅片連接，且所述導(dǎo)冷板和導(dǎo)冷翅片均插入冷風(fēng)風(fēng)道。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能半導(dǎo)體制冷式集水器，其特征在于:所述制冷單元的數(shù)量為2組，而所述導(dǎo)熱板呈長方體，2組所述制冷單元的熱端分別與導(dǎo)熱板的兩端連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能半導(dǎo)體制冷式集水器，其特征在于:所述導(dǎo)冷翅片的底面設(shè)有親水涂層，所述導(dǎo)冷翅片的頂面及側(cè)面均設(shè)有疏水涂層;所述導(dǎo)冷板的底面設(shè)有親水涂層，所述導(dǎo)冷板的頂面及側(cè)面均設(shè)有疏水涂層。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能半導(dǎo)體制冷式集水器，其特征在于:所述集水箱的出水口位于集水箱的下端，且所述集水箱的出水口和儲(chǔ)水箱的入水口之間設(shè)有濾水板。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能半導(dǎo)體制冷式集水器，其特征在于:所述儲(chǔ)水箱的出水口設(shè)有水龍頭。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能半導(dǎo)體制冷式集水器，其特征在于:所述散熱器包括散熱翅片和散熱風(fēng)扇，所述散熱翅片的一端通過熱管與半導(dǎo)體制冷組件的另一端連接，所述散熱風(fēng)扇安裝于散熱翅片的一側(cè)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種太陽能半導(dǎo)體制冷式集水器，包括太陽能發(fā)電板、調(diào)壓模塊、蓄電池和集水裝置，所述太陽能發(fā)電板通過調(diào)壓模塊與蓄電池連接，所述蓄電池與集水裝置連接；所述集水裝置包括散熱器、熱管、半導(dǎo)體制冷組件、圓筒狀的集水箱和儲(chǔ)水箱；所述儲(chǔ)水箱的入水口與集水箱的出水口連接；所述集水箱內(nèi)設(shè)有圓環(huán)狀的冷風(fēng)風(fēng)道，所述冷風(fēng)風(fēng)道內(nèi)設(shè)有隔板，所述集水箱的上端設(shè)有與冷風(fēng)風(fēng)道相通的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，且所述進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口分別位于隔板的兩邊，所述進(jìn)風(fēng)口設(shè)有鼓風(fēng)風(fēng)扇；所述半導(dǎo)體制冷組件的一端插入冷風(fēng)風(fēng)道，所述半導(dǎo)體制冷組件的另一端通過熱管與散熱器連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、環(huán)境要求低且集水效率高。
【IPC分類】E03B3/28
【公開號(hào)】CN105714878
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610210460
【發(fā)明人】方利國, 賴劍威, 江官明, 王羽欣
【申請(qǐng)人】華南理工大學(xué)