專利名稱：太陽能半導(dǎo)體工位送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種節(jié)能節(jié)電系統(tǒng)裝置，具體的是涉及一種太陽能半導(dǎo)體工位送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
光伏發(fā)電是目前利用太陽能的主要方式之一。目前常用的光伏轉(zhuǎn)換材料主要有單晶硅、多晶硅和非晶硅，單晶硅和多晶硅太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率可達(dá)15%，而非晶硅太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率則不到10%，太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率目前普遍較低，而且成本較高，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣。多晶硅與單晶硅的本質(zhì)區(qū)別在于多晶硅內(nèi)存在著晶界。在研究超高效太陽能電池方面，日本在硅和鍺片上形成結(jié)晶，使Icm2單晶太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了 17. 9%和30.9%，居世界領(lǐng)先水平。美國(guó)再生能源實(shí)驗(yàn)室和光譜實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的一種三結(jié)型(GalnP/GaAs/Ge)太陽能電池，轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了 32.3%。太陽能電池的未來材料是有機(jī)材料和塑料。目前有機(jī)太陽能電池光電轉(zhuǎn)換率已達(dá)4.5%。黑格等人因發(fā)明導(dǎo)電塑料而獲 2000年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。導(dǎo)電塑料可導(dǎo)電、發(fā)光，吸收光后也可產(chǎn)生電。塑料制造成本非常低，可制成低成本太陽能電池。預(yù)計(jì)五年之后第一代有機(jī)太陽能電池就可以進(jìn)入應(yīng)用階段， 目前有機(jī)材料的易老化問題是制約其應(yīng)用的最大障礙。自80年代以來，以瑞士洛桑高等工業(yè)學(xué)院(EPFL)M. Gratzel為首的研究小組發(fā)展了一種納米晶體化學(xué)太陽能電池(Nanocrystalline Photoelectroehemieal SolarCell, 簡(jiǎn)稱NPC電池)，以其廉價(jià)的原材料和簡(jiǎn)單的制作工藝引起人們的極大重視。到1991年，這種電池的光電轉(zhuǎn)換效率已達(dá)到7. 1%,目前效率已穩(wěn)定在11%左右，而且成本低廉，制作工藝簡(jiǎn)單，成本是硅電池的1/5 1/10，性能穩(wěn)定，衰減小，因而具有遠(yuǎn)大的應(yīng)用前景。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種太陽能半導(dǎo)體工位送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)， 該系統(tǒng)利用太陽能發(fā)電、半導(dǎo)體制冷，解決局部空調(diào)空間問題，為人提供舒適的工作環(huán)境。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是太陽能半導(dǎo)體工位送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于包括有太陽能光電轉(zhuǎn)換器、數(shù)控匹配器、儲(chǔ)能設(shè)備、半導(dǎo)體熱電制冷裝置和工位送風(fēng)裝置，太陽能光電轉(zhuǎn)換器與數(shù)控匹配器相連，數(shù)控匹配器分別與儲(chǔ)能設(shè)備和半導(dǎo)體熱電制冷裝置相連，半導(dǎo)體熱電制冷裝置與工位送風(fēng)裝置相連接。按上述方案，所述的半導(dǎo)體熱電制冷裝置包括有熱電制冷片、散熱片和環(huán)路熱管換熱器，熱電制冷片通過散熱片與環(huán)路熱管換熱器相連接，工位送風(fēng)裝置包括有工位送風(fēng)側(cè)盤管和風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)置于工位送風(fēng)側(cè)盤管的前方。按上述方案，所述的太陽能光電轉(zhuǎn)換器為晶體硅太陽能電池或納米晶體太陽能電池。按上述方案，所述的半導(dǎo)體熱電制冷裝置上還連接有冷熱轉(zhuǎn)換裝置。本實(shí)用新型以太陽能為熱源利用光伏技術(shù)產(chǎn)生電力，以該電力驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體進(jìn)行制冷和制熱，再把產(chǎn)生的冷(熱)量以風(fēng)的形式送到工作區(qū)域，達(dá)到調(diào)節(jié)工作區(qū)域內(nèi)的溫度、 濕度和污染物濃度的目的。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)還在于太陽能半導(dǎo)體工位送風(fēng)系統(tǒng)在保證局部微環(huán)境舒適度的同時(shí)，能夠有效利用太陽能資源。由于太陽能工位空調(diào)其動(dòng)力源由太陽能光電池供給，無需市電，并且太陽能是一種無污染、清潔的能源，因此，其節(jié)能效益，環(huán)境效益是顯而易見的，結(jié)合本設(shè)計(jì)，計(jì)算1年內(nèi)該系統(tǒng)所能節(jié)省的電能太陽能光電池的總功率P為300W，夏季制冷季為120天，冬季采暖季為100天，平均每天運(yùn)行12小時(shí)(對(duì)陰雨天氣，由蓄電池供電)，則一年內(nèi)可省電量0. 3X (120+100) X 12 = 864 度即一臺(tái)太陽能工位空調(diào)一年內(nèi)可節(jié)省電量為864度電。另外本實(shí)用新型還能夠?qū)⒖諝庥行У厮偷绞褂谜吆粑鼌^(qū)；使新風(fēng)到達(dá)使用者呼吸區(qū)前與室內(nèi)受污染空氣的摻混減到最少；能夠提供一定溫度、濕度和氣流速度的空氣，以滿足使用者對(duì)熱環(huán)境的需要；能方便使用，最大程度地減小對(duì)使用者正常工作的影響。

圖1為本實(shí)用新型的組成結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為半導(dǎo)體熱電制冷裝置與工位送風(fēng)裝置的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為工位送風(fēng)側(cè)盤管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為半導(dǎo)體熱電制冷裝置與冷熱轉(zhuǎn)換裝置連接結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明太陽能半導(dǎo)體工位送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，包括有太陽能光電轉(zhuǎn)換器1、數(shù)控匹配器2、儲(chǔ)能設(shè)備3、半導(dǎo)體熱電制冷裝置4和工位送風(fēng)裝置5，太陽能光電轉(zhuǎn)換器1與數(shù)控匹配器2 相連，所述的太陽能光電轉(zhuǎn)換器為晶體硅太陽能電池或納米晶體太陽能電池，數(shù)控匹配器2 分別與儲(chǔ)能設(shè)備3和半導(dǎo)體熱電制冷裝置4相連，儲(chǔ)能設(shè)備使用鉛酸蓄電池，半導(dǎo)體熱電制冷裝置連接設(shè)置有工位送風(fēng)裝置，所述的半導(dǎo)體熱電制冷裝置包括有熱電制冷片7、散熱片 8和環(huán)路熱管換熱器6，熱電制冷片通過散熱片與環(huán)路熱管換熱器相連接，工位送風(fēng)裝置包括有工位送風(fēng)側(cè)盤管9和風(fēng)機(jī)10，風(fēng)機(jī)置于工位送風(fēng)側(cè)盤管的前方，為了使該太陽能半導(dǎo)體工位空調(diào)實(shí)現(xiàn)冬夏兩用，所述的半導(dǎo)體熱電制冷裝置上還連接有冷熱轉(zhuǎn)換裝置，其原理如圖所示。在圖中，開關(guān)K1、K2常開，Κ3、Κ4常閉，且Kl和Κ2聯(lián)動(dòng)，Κ3和Κ4聯(lián)動(dòng)，Κ1、Κ2 和Κ3、Κ4互鎖，即ΚΙ、Κ2同時(shí)關(guān)閉時(shí)Κ3、Κ4同時(shí)打開，注意此動(dòng)作過程中務(wù)必?fù)Q開關(guān)S打開，避免造成瞬間電路短路。太陽能光電轉(zhuǎn)換器可以選擇晶體硅太陽能電池或納米晶體太陽能電池，按照制冷裝置容量選擇太陽能電池的型號(hào)，選擇太陽能單晶硅太陽能電池板，功率為150W/塊，共2 塊，晴天時(shí)，太陽能光電轉(zhuǎn)換器把照射在它表面上的太陽輻射能轉(zhuǎn)換成電能，供系統(tǒng)使用。 數(shù)控匹配器使整個(gè)系統(tǒng)的能量傳輸始終處于最佳匹配狀態(tài)，同時(shí)對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備的過充/過放進(jìn)行控制。儲(chǔ)能設(shè)備使用鉛酸蓄電池，采用容量為200ΑΗ/塊，共2塊，放電深度為50%，它把光電轉(zhuǎn)換器輸出的一部分或全部能量?jī)?chǔ)存起來，以備太陽能光電轉(zhuǎn)換器沒有輸出的時(shí)候使用，從而使太陽能半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)達(dá)到全天候的運(yùn)行。太陽能光電轉(zhuǎn)換器輸出直流電，一部分直接供給末端裝置，另一部分進(jìn)入儲(chǔ)能設(shè)儲(chǔ)存，以供陰天或晚上使用，以便系統(tǒng)可以全天候正常運(yùn)行。工位送風(fēng)裝置是由風(fēng)機(jī)、工位送風(fēng)側(cè)盤管組成，其中工位送風(fēng)側(cè)盤管是把環(huán)路熱管換熱器的蒸發(fā)側(cè)加裝薄鋁片組裝而成。為了使該太陽能半導(dǎo)體工位空調(diào)實(shí)現(xiàn)冬夏兩用，即夏季制冷，冬季采暖，我們利用熱電制冷片的性質(zhì)，當(dāng)電流方向是N-P，溫度降低，并且吸熱，形成冷端；若將電流方向由Ρ—Ν， 則溫度升高，并且放熱，形成熱端。熱電制冷片的主要作用是制冷和制熱，散熱片主要解決制冷時(shí)把產(chǎn)生的熱放散掉，制熱時(shí)把產(chǎn)生的冷放散掉，環(huán)路熱管換熱器是傳遞熱電制冷片產(chǎn)生的冷與熱，并有效地通過風(fēng)機(jī)送到需要空調(diào)的工位上，工位送風(fēng)側(cè)盤管與風(fēng)機(jī)為一個(gè)整體，主要完成系統(tǒng)冷量和熱量的輸送，并完成工位的空氣調(diào)節(jié)，達(dá)到設(shè)定的溫濕度要求。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)實(shí)用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化和修飾，均仍屬于本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.太陽能半導(dǎo)體工位送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于包括有太陽能光電轉(zhuǎn)換器(1)、數(shù)控匹配器O)、儲(chǔ)能設(shè)備(3)、半導(dǎo)體熱電制冷裝置(4)和工位送風(fēng)裝置(5)，太陽能光電轉(zhuǎn)換器⑴與數(shù)控匹配器⑵相連，數(shù)控匹配器⑵分別與儲(chǔ)能設(shè)備⑶和半導(dǎo)體熱電制冷裝置(4)相連，半導(dǎo)體熱電制冷裝置與工位送風(fēng)裝置( 相連接。
2.按權(quán)利要求1所述的太陽能半導(dǎo)體工位送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述的半導(dǎo)體熱電制冷裝置包括有熱電制冷片(7)、散熱片(8)和環(huán)路熱管換熱器(6)，熱電制冷片通過散熱片與環(huán)路熱管換熱器相連接，工位送風(fēng)裝置包括有工位送風(fēng)側(cè)盤管(9)和風(fēng)機(jī)(10)，風(fēng)機(jī)置于工位送風(fēng)側(cè)盤管的前方。
3.按權(quán)利要求1或2所述的太陽能半導(dǎo)體工位送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述的太陽能光電轉(zhuǎn)換器為晶體硅太陽能電池或納米晶體太陽能電池。
4.按權(quán)利要求1或2所述的太陽能半導(dǎo)體工位送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述的半導(dǎo)體熱電制冷裝置上還連接有冷熱轉(zhuǎn)換裝置。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種節(jié)能節(jié)電系統(tǒng)裝置，具體的是涉及一種太陽能半導(dǎo)體工位送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，包括有太陽能光電轉(zhuǎn)換器、數(shù)控匹配器、儲(chǔ)能設(shè)備、半導(dǎo)體熱電制冷裝置和工位送風(fēng)裝置，太陽能光電轉(zhuǎn)換器與數(shù)控匹配器相連，數(shù)控匹配器分別與儲(chǔ)能設(shè)備和半導(dǎo)體熱電制冷裝置相連，半導(dǎo)體熱電制冷裝置與工位送風(fēng)裝置相連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)還在于太陽能半導(dǎo)體工位送風(fēng)系統(tǒng)在保證局部微環(huán)境舒適度的同時(shí)，能夠有效利用太陽能資源。
文檔編號(hào)F24F5/00GK202092259SQ20112017405
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者劉秋新 申請(qǐng)人:湖北華洋機(jī)電工程有限公司