[发明专利]太阳能热水器装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能热水器装置，且特别是涉及一种具有热电转换模 块的太阳能热水器装置。

背景技术

随着科技与经济的发展，在能源的使用上，例如石油、天然气、煤等皆 为污染性能源，其会导致环境的破坏日益严重。而且，这些污染性能源也逐 渐面临到短缺的问题。因此，无污染且可再生的能源，例如水力、风力、太 阳能、生物能等越来越受到重视，而以太阳能是最受到瞩目的焦点。

将太阳能转换为热能的技术，可作为家庭热水，具有节能与洁能的效果。 太阳能热水器一般分为两大类，其中一种是利用热交换器将热量储存于热水 槽内，当需要使用热水时再将热水放出，然而此种太阳能热水器只有制造热 水的功能，并无产电的效果。另一种则是利用太阳能电池的光伏效应 (photovoltaic effect)产生电压而储电，之后再利用此电力来加热热水，但 太阳能电池需考虑太阳光的光谱，且不能在高温下操作。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种太阳能热水器装置，可以在产电的同时制作 热水，克服现有的太阳能热水器只能产生热水或不能在高温下操作的问题。

本发明提出一种太阳能热水器装置，其包括热电转换模块、集热器、热 交换器、光聚焦板及电源系统。集热器配置于热电转换模块的第一侧，且集 热器具有热集中处。热交换器配置于热电转换模块相对第一侧的第二侧。光 聚焦板配置于集热器上，用以聚光至集热器的热集中处。电源系统连接至热 电转换模块，用以处理自热电转换模块产生的电能。

在本发明的实施例中，上述的热电转换模块包括至少一第一电极、至少 一第二电极以及位于至少一第一电极与至少一第二电极之间的热电材料。

在本发明的实施例中，上述的热电材料包括合金结构材料。

在本发明的实施例中，上述的合金结构材料具有半赫斯勒(Half-Heusler) 结构、方钴矿(skutterrudite)结构或碲铋结构。

在本发明的实施例中，上述的热电材料例如是选自由多元合金系统、多 元合金系统添加碳化物、氮化物或氧化物及其组合所组成的族群中的一种材 料。

在本发明的实施例中，上述的热电材料包括钛、镍及锡所组成的合金。

在本发明的实施例中，上述的热电材料包括方钴矿所组成的合金。

在本发明的实施例中，上述的热电材料包括碲及铋所组成的合金。

在本发明的实施例中，上述的太阳能热水器装置还包括配置在热电转换 模块及热交换器之间的散热装置。

在本发明的实施例中，上述的太阳能热水器装置还包括连接至热交换器 的储热装置。

在本发明的实施例中，上述的电源系统包括储电装置。

在本发明的实施例中，上述的热交换器包括水冷式热交换器。

基于上述，本发明的具有热电转换模块的太阳能热水器装置可以同时产 生电能及热水，装置体积小且重量轻，为兼具环保及效能的发明。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合 附图作详细说明如下。

附图说明

图1为依据本发明实施例所绘示的一种太阳能热水器装置的示意图。

图2为图1中的热电转换模块的细部示意图。

附图标记说明

100：太阳能热水器装置

101：第一侧

102：热电转换模块

103：第二侧

104：集热板

105：热集中处

106：热交换器

108：光聚焦板

110：储电装置

112：散热装置

114：热电材料

116：第一电极

118：第二电极

120：储热装置

具体实施方式

图1为依据本发明实施例所绘示的一种太阳能热水器装置的示意图。图 2为图1中的热电转换模块的细部示意图。