一种基于半导体制冷的应急制水装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公布了一种基于半导体制冷的应急制水装置，其包括：光伏发电模块、半导体制冷制水模块和水净化模块；其特征在于：所述光伏发电模块的电能输出端口与半导体制冷制水模块相接，所述的半导体制冷制水模块的自然水输出端与所述水净化模块连接。本实用新型的制水装置可以在完全无水的环境下，直接在空气中制水，经过过滤后可以直接饮用；而且具有体积小、重量轻、制水效率高等优点，能够广泛应用于旅游、海上、小岛等地方，提供野外应急供应生存水的需求。
【专利说明】一种基于半导体制冷的应急制水装置【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体制冷【技术领域】，特别涉及一种基于半导体制冷的应急制水
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【背景技术】
[0002]对于饮水系统，目前国内主要采用储水式和净水式两种解决方式:储水式是通过携带储水设备来保证饮用水供给的，其设备主要有背包式水囊和水壶两种，其容量一般为2至3升，所以能够带的量有限制；净水式是通过净化水源来提供饮用水的，一般采用高端净水技术，其材质轻，使用方便，能立即将户外的湖水、溪水、雨水或地表水过滤成安全、干净的直饮水。但上述的两种方式都存在缺陷，储水式会额外增加负重，使得野外生存更加不便；净水式则要求环境中必须要有水源，对于在那些干旱无水的地方，净水器就会失去作用，饮水得不到保障，生存就受到了威胁。
[0003]经对现有技术文献的检索发现，半导体制冷器原理与应用(陈振林，孙中泉.半导体制冷器原理与应用[J].微电子技术，1999，27(5): 63-65.)，在半导体制冷架构体系搭建上，提出半导体制冷模块建模方法以及相关控制策略；基于半导体制冷进行制水的专利属于空白。 [0004]采用制水式的饮水系统就可以很好的避免上述两种方式的不足，其通过收集空气中的水分来获得饮用水供给。但是，国内对于这种方式的研究甚少，现有的冷凝式制水器都普遍存在效率不高、体积庞大和携带不便的缺点，不适用于野外生存使用。
实用新型内容
[0005]为解决上述问题，本实用新型提供一种可以在完全无水的环境下，直接在空气中制水，经过过滤后可以直接饮用的基于半导体制冷的应急制水装置。
[0006]为实现上述问题，本实用新型采用的技术方案是:一种基于半导体制冷的应急制水装置，其包括:光伏发电模块、半导体制冷制水模块和水净化模块；其特征在于:所述光伏发电模块的电能输出端口与半导体制冷制水模块相接，所述的半导体制冷制水模块的自然水输出端与所述水净化模块连接。
[0007]进一步来说，所述的光伏发电模块还包括光伏组件、DC-DC芯片、锂电池和逆变系统单元，其中，所述光伏组件与DC-DC芯片连接，该DC-DC芯片还分别与存储在锂电池和逆变系统单元相接。
[0008]进一步来说，所述的半导体制冷制水模块还包括空气制冷单元和与空气制冷单元连接的制水单元。
[0009]进一步来说，所述的水净化模块还包括过滤单元和杀菌单元，其中，过滤单元与杀菌单元连接。
[0010]进一步来说，所述的制水单元制造出来的水通过输出端口输入过滤单元。
[0011]进一步来说，所述的光伏电池组包含两块或两块以上的光伏电池板。[0012]本实用新型的有益效果在于:对于半导体制冷制水，不仅需要实现电源驱动半导体制冷结露制水，同时需要让半导体制冷的应急制水装置具有体积小、重量轻、制水效率高等优点，才能可广泛应用于旅游、海上、小岛等地方，提供野外应急供应生存水的需求。而且采用半导体材料做成致冷器件，不用制冷剂，通电后即可直接致冷，具有清洁、无噪声污染和无有害物质排放、寿命长、坚固、可靠性高、稳定性好等一系列优点。利用此制水技术，在湿度适中的环境下每天可以制备适合饮用的纯净水IOOmL,超过每日生存水的最低需求量。所述的光伏电池组使用采用MPPT控制技术，然后对光伏电池组实施动态组合控制，使每一小块光伏电池板输出的电能在通过一款DC-DC芯片进行MPPT控制和升压后汇流，最后储存于锂蓄电池中或输送到逆变系统进行电能转换，这样的每一块光伏电池板都可以独立运行互不影响，使其可根据输出电压自动改变排列方式来捕获最大光能，从而确保光伏发电系统发挥最大效率；采用半导体材料做成致冷器件，不需要使用制冷剂，通电后即可直接致冷，制出的水经过水净化模块的过滤单元和杀菌单元，就可以直接饮用；此外，还具有携带方便、制水清洁、无噪声污染和无有害物质排放，其寿命长、坚固、可靠性高、稳定性好等一系列优点；利用此制水技术，在湿度适中的环境下每天可以制备适合饮用的纯净水IOOmL,超过每日生存水的最低需求量。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的示意图。
[0014]图中:1光伏发电模块，2半导体制冷制水模块，3水净化模块，11光伏组件，12DC-DC芯片，13锂电池，14逆变系统单元，21制冷单元，22制水单元，31过滤单元，32杀
菌单元。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，本实用新型关于一种基于半导体制冷的应急制水装置，其包括:光伏发电模块1、半导体制冷制水模块2和水净化模块3 ;所述光伏发电模块I的电能输出端口与半导体制冷制水模块2相接，所述的半导体制冷制水模块2的自然水输出端与所述水净化模块3连接。
[0016]所述的光伏发电模块I还包括光伏组件IUDC-DC芯片12、锂电池13和逆变系统单元14，其中，所述光伏组件11与DC-DC芯片12连接，该DC-DC芯片12还分别与存储在锂电池13和逆变系统单元14相接。
[0017]所述的半导体制冷制水模块2还包括空气制冷单元21和与空气制冷单元21连接的制水单元22。
[0018]所述的水净化模块3还包括过滤单元31和杀菌单元32，其中，过滤单元31与杀菌单元32连接。
[0019]所述的制水单元22制造出来的水通过输出端口输入过滤单元31。
[0020]所述的光伏组件11还包含了至少两块的光伏电池板。
[0021]本实用新型的各个模块的工作流程及其效果:
[0022]光伏发电模块1:通过MPPT控制技术，其采用自适应变步长的跟踪方法跟踪光伏组件在不同光照条件下的最大功率输出点，快速跟踪并稳定在光伏组件11的最大功率输出点，大大提高光伏组件11的输出效率。其中，先进的芯片技术被应用于提高光伏发电系统的MPPT控制效率，首先对单片光伏电池板进行MPPT控制，在此基础上，对光伏电池板实施动态组合控制，使每一小块光伏电池板输出的电能在通过一款DC-DC芯片12进行MPPT控制和升压后汇流，最后储存于锂电池13中或输送到逆变系统单元14进行电能转换。在这样的控制策略之下，每一小块光伏电池板都可以独立运行互不影响，使其可根据输出电压自动改变排列方式来捕获最大光能，从而确保光伏发电系统发挥最大效率。
[0023]半导体制冷制水模块2:是采用半导体制冷，其通过热电原理使用冷端来凝结空气源的水汽，从而达到汇集空气中的水汽的目的。
[0024]再根据能量守恒定理和半导体制冷的基本理论方程，可以得出半导体制冷系统的数学模型如下:
[0025]产冷量:
【权利要求】
1.一种基于半导体制冷的应急制水装置，其特征在于:包括光伏发电模块(I)、半导体制冷制水模块(2)和水净化模块(3)，所述光伏发电模块(I)的电能输出端口与半导体制冷制水模块(2)相接，所述的半导体制冷制水模块(2)的自然水输出端与水净化模块(3)连接。
2.根据权利要求1所述的基于半导体制冷的应急制水装置，其特征在于:所述的光伏发电模块(I)还包括光伏组件(11 )、DC-DC芯片(12)、锂电池(13)和逆变系统单元(14)，所述光伏组件(11)与DC-DC芯片(12)连接，该DC-DC芯片(12)还分别与锂电池(13)和逆变系统单兀(14)相接。
3.根据权利要求1所述的基于半导体制冷的应急制水装置，其特征在于:所述的半导体制冷制水模块(2)包括空气制冷单元(21)和与空气制冷单元连接的制水单元(22)。
4.根据权利要求1所述的基于半导体制冷的应急制水装置，其特征在于:所述的水净化模块(3 )包括过滤单元(31)和杀菌单元(32 )，过滤单元(31)与杀菌单元(32 )连接。
5.根据权利要求3所述的基于半导体制冷的应急制水装置，其特征在于:所述的制水单元(22)制造出来的水通过输出端口输入过滤单元(31)。
6.根据权利要求2所述的基于半导体制冷的应急制水装置，其特征在于:所述的光伏电池组(11)包含两块或两块以上的光伏电池板。
【文档编号】E03B3/28GK203755377SQ201420015338
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年1月10日 优先权日:2014年1月10日
【发明者】陈彦儒 申请人:陈彦儒