[发明专利]一种利用冷热水温差发电的淋浴系统及方法

说明书

本发明公开了一种利用冷热水温差发电的淋浴系统及方法，系统包括储能电池、第一进水管道、第二进水管道、出水管道、板式温差发电器、混合阀、第一温度传感器、第二温度传感器、第一电控阀、第二电控阀、第一三通二位电磁阀、第二三通二位电磁阀、第一单向阀、第二单向阀、开关和控制模块。本发明利用板式温差发电器的热电转换效应进行发电，与市场上利用叶轮发电机发电的淋浴器相比，发电效果显著，更为节能环保；板式温差发电器采用模块化布置形式，使整体结构更为紧凑。

技术领域

本发明涉及节能技术领域，尤其涉及一种利用冷热水温差发电的淋浴系统及方法。

背景技术

冷热水混合式淋浴器是目前一种常用高能耗、高水耗的家用设备。由于人体舒适度一般在38-42℃，出水口为了满足该温度范围，常规采用加入一定量冷水对高温热水进行掺混的方法。对于太阳能热水器以及电加热热水器淋浴系统，其热水侧温度一般在60℃以上，直接将热水与环境温度的冷水掺混的方法，会产生巨大的㶲损失，存在高品位热能浪费严重的问题。

为了对冷热水混合式淋浴器进行节能并提高使用舒适度，有研究者提出在高压冷水通道侧增加叶轮发电机，利用水流驱动叶轮带动发电机发电，虽然可以实现机械能到电能的转换，但是其发电效率非常低，一般低于1W，仅用于显示水温，没有实质性节能。

冷热水混合式淋浴装置也是朝着智能化、节能化的方向发展。如何利用冷热水温差进行自发电，并将其用于淋浴过程通风、照明、等高能耗设备，将具有重要的节能价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种利用冷热水温差发电的淋浴系统及方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种利用冷热水温差发电的淋浴系统，包括储能电池、第一进水管道、第二进水管道、出水管道、板式温差发电器、混合阀、第一温度传感器、第二温度传感器、第一电控阀、第二电控阀、第一三通二位电磁阀、第二三通二位电磁阀、第一单向阀、第二单向阀、开关和控制模块；

所述板式温差发电器包括N个温差发电片和N+1个换热板片，N为大于等于1的自然数；

所述换热板片采用导热材质制成，其内设有用于流通换热介质的换热管道，且换热管道的入口、出口均设置在换热板片的侧壁上；

所述N+1个换热板片和N个温差发电片依次交错层叠，使得每一个温差发电片的两侧均有一个换热板片，其中，序号为奇数的换热板片的换热管道的入口均并联作为板式温差发电器的第一入口，序号为奇数的换热板片的换热管道的出口均并联作为板式温差发电器的第一出口，序号为偶数的换热板片的换热管道的入口均并联作为板式温差发电器的第二入口，序号为偶数的换热板片的换热管道的出口均并联作为板式温差发电器的第二出口；

所述第一三通二位电磁阀、第二三通二位电磁阀结构相同，均包含入口、第一出口和第二出口，用于控制其入口和第一出口或第二出口联通；

所述混合阀包含第一入口、第二入口和出口，用于将从第一入口、第二入口进入的水混合后从出口排出；所述第一电控阀设置再所述混合阀第一入口处，用于控制混合阀第一入口的开合程度；所述第二电控阀设置再所述混合阀第二入口处，用于控制混合阀第二入口的开合程度；

所述第一三通二位电磁阀的入口和所述第一进水管道相连，第一三通二位电磁阀的第一出口和所述板式温差发电器的第一入口管道相连，第一三通二位电磁阀的第二出口分别和所述第一单向阀的出口、混合阀包含第一入口管道相连；所述所述第一单向阀的入口和所述板式温差发电器的第一出口管道相连；

所述第二三通二位电磁阀的入口和所述第二进水管道相连，第二三通二位电磁阀的第一出口和所述板式温差发电器的第二入口管道相连，第二三通二位电磁阀的第二出口分别和所述第二单向阀的出口、混合阀包含第二入口管道相连；所述所述第二单向阀的入口和所述板式温差发电器的第二出口管道相连；

所述第一进水管道用于接外界冷水，第二进水管道用于接外界热水；