[实用新型]烟道-室内温差能量收集装置

说明书

一种烟道‑室内温差能量收集装置，所述能量收集装置包括由外到内布置的文丘里板、底板、烟道侧电路板、室内侧电路板和隔热支承块，其中隔热支承块中布置了P型水泥基Seebeck效应棒以及N型水泥基Seebeck效应棒。本实用新型提供了一种便捷、持久和环保地给无线传感网络供电的烟道‑室内温差能量收集装置。

技术领域

本实用新型涉及智能建筑中的能量收集装置，尤其是涉及利用一种智能民用建筑烟道-室内温差进行能量收集的装置，用于为低功耗的智能建筑无线传感器节点供电。

背景技术

未来智能建筑中分布大量传感器节点，例如室内外的温度、湿度、照度、风速、风向传感器，均需解决节点供电问题，通常有两种选择，第一，布线实现供电以及测量信号的传递，考虑到传感器数量繁多、围护结构体量巨大并可能存在的活动部件，布线设计和施工代价较大；第二，电池供电，测量信号无线传输，即构建无线传感网络，避免前种方法布线的困扰，但仍存在某些负面影响：a)电池电量有限，限制节点使用寿命，b)节点往往不回收，化学电池引起的二次污染。

针对上述问题，希望实现中无线传感网络节点的自供电，因此能量收集技术在智能建筑有了用武之地。该技术致力于收集自然环境中无处不在的可再生能源，如风能、太阳能、温差、各种物体的动能，为低功耗的无线传感网络节点供电。能量收集技术与发电有些区别，能量收集往往意味着仅仅获取较为微弱的能量为低功耗或超低功耗的用电设备供电，而发电通常要求为外界提供强劲的动力。

目前，能量收集技术这一新型环保供电技术受到学术界和产业界的共同关注，正越来越接近应用水平；该技术在智能建筑上的应用出现喜人的萌芽态势。

近年来智能建筑中的能量收集成为国内外研究的一个热点，大致分为如下几种类型：建筑光伏能量收集；混凝土温差能量收集；屋顶降水能量收集，在高层建筑屋顶蓄积雨水，冲击水泵叶轮收集能量；高层建筑晃动能量收集；风能收集。

然而智能建筑中的能量收集技术仍有如下问题和挑战：

1)均专注于能量收集技术本身，在智能建筑构造、部件设计上如何适应和配合能量收集装置和无线传感网络节点的功能发挥方面，相应的研发仍显不足，有待加强。

2)上述每一种能量收集方法均存在时间上、空间上不可完全覆盖性。时间上看，夜间无法利用光伏太阳能；阴天往往室内外温差很小无法利用混凝土温差能量收集；风能收集依赖于气象条件；高层建筑晃动能量收集和屋顶降水能量收集可利用的时段较上述几种方式更为短暂。空间上看，屋顶降水能量收集、高层建筑晃动能量收集的分布性不佳，能量收集区位集中；风力收集装置通常有旋转部件，其安装位置大为受限。

针对以上存在的问题，认识到为智能建筑的无线传感网络提供可靠能源，必须拓展能量收集在所处位置上、时段上的限制，唯此能无线传感网络才能发挥全天候的功效。

发明内容

为了克服已有智能建筑的无线传感网络提供可靠能源受到所处位置上、时段上的限制，无法发挥全天候的功效的不足，本实用新型提供了一种便捷、持久和环保地给无线传感网络供电的烟道-室内温差能量收集装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种烟道-室内温差能量收集装置，所述能量收集装置包括由外到内布置的文丘里板、底板、烟道侧电路板、室内侧电路板和隔热支承块，其中隔热支承块中布置了P型水泥基Seebeck效应棒以及N型水泥基Seebeck效应棒。

进一步，水泥薄壁排烟道中，在烟道壁上预留圆孔用于安装防火止回阀，防火止回阀外侧安装排烟管，在预留圆孔的两侧的烟道壁上分别预留两个相同形式的矩形安装孔，以便分别安装两组文丘里板及底板；所述两个预留矩形安装孔，其中一个矩形安装孔必须位于烟道壁的毗邻室内一侧，另一个在其对壁；两个矩形安装孔中心高度相同，且与预留圆孔孔心的高度位置接近；两个矩形安装孔的形状、大小相同，均为阶梯形方孔，开孔沿水泥薄壁排烟道壁外侧设有便于安装的矩形凹台。