本发明属于温度控制领域，具体而言，本发明涉及一种太阳能发电与半导体制冷相结合的冷热辐射系统。
背景技术：
在我国北方，冬季室外温度非常冷，为了有个舒适的居住环境，人们通常在室内设置炉子、暖气、空调等取暖设备。而在我国南方，夏季室外温度非常热，为了有个舒适的居住环境，人们通常在室内设置风扇、空调等降温设备。
现有技术中，不管是取暖设备还是降温设备，所消耗的能源主要为电能，而电能是利用煤、石油、天然气等固体、液体燃料燃烧生产出来的，在生产过程中，会产生大量的含硫气体、粉尘等，对环境造成污染和损害。同时，空调设备在制冷或制热时用到的制冷剂也会对环境产生一定的污染，还会产生噪音。
技术实现要素：
为了至少解决现有技术中在制热或制冷时存在的污染环境的问题，本发明提供了一种太阳能发电与半导体制冷相结合的冷热辐射系统，其包括：一种太阳能发电与半导体制冷相结合的冷热辐射系统，用于制冷或制热以对房间内的空气温度进行调节，其包括：太阳能光电转换器、半导体制冷装置、蓄电池和控制器；所述太阳能光电转换器用于将太阳能转化成电能；所述半导体制冷装置用于在由所述太阳能光电转换器产生的电能的驱动下制冷或制热；所述蓄电池用于储存所述太阳能光电转换器产生的电能；所述控制器与所述太阳能光电转换器、所述蓄电池和所述半导体制冷装置连接，用于控制所述太阳能光电转换器向所述半导体制冷装置和所述蓄电池输送电能，以及控制所述蓄电池向所述半导体制冷装置输送电能。
在如上所述的冷热辐射系统中，优选地，所述半导体制冷装置包括：多组并联连接的半导体制冷单元，所述半导体制冷单元具有：多对依次串接的热电偶和位于所述热电偶上、下两端的陶瓷片，所述热电偶由一块n型半导体材料和一块p型半导体材料联结形成，由位于首端的热电偶的一块半导体材料引出的接线端作为第一接线端，由位于尾端的热电偶的一块半导体材料引出的接线端作为第二接线端。
在如上所述的冷热辐射系统中，优选地，所述半导体制冷装置还包括：转换开关，所述转换开关的供电侧端与所述控制器、所述太阳能光电转换器和所述蓄电池连接，所述转换开关的半导体侧端与所述第一引线端和所述第二引线端连接，所述转换开关用于切换所述半导体制冷单元内的电流方向使所述半导体制冷单元内的电流流向在由所述第一引线端至所述第二引线端和由所述第二引线端至所述第一引线端之间进行切换。
在如上所述的冷热辐射系统中，优选地，所述半导体制冷装置还包括多个通断开关，所述通断开关连接于所述半导体制冷单元形成的支路上。
在如上所述的冷热辐射系统中，优选地，所述半导体制冷装置还包括：具有多组百叶窗单元的导风机构，为每组所述半导体制冷单元配置一组所述百叶窗单元，所述百叶窗单元包括：内层百叶窗、外层百叶窗、内层开度调整单元和外层开度调整单元，所述外层百叶窗的叶片轴线方向为水平方向，所述内层百叶窗的叶片轴线方向与所述外层百叶窗的叶片轴线方向垂直，所述内层开度调整单元与所述内层百叶窗的叶片连接，用于调整所述内层百叶窗的叶片的开度，所述外出开度调整单元与所述外层百叶窗的叶片连接，用于调整所述外层百叶窗的叶片的开度。
在如上所述的冷热辐射系统中，优选地，所述半导体制冷装置安装在房间的地面下或屋顶上或侧墙上。
本发明的技术方案带来的技术效果如下：
通过利用太阳能光电转换器吸收的太阳能产生的电能作为半导体制冷装置的驱动能，减少了因燃烧化石燃料对环境造成的污染。采用半导体制冷装置进行制冷或制热，使得可以不需要泵、压缩机等运动部件，因此不存在磨损和噪声；还可以不需要制冷剂，因此不会产生环境污染，也省去了复杂的传输管路。本系统还具有如下优点：结构紧凑，携带方便，可以根据用户需要做成小型化，且使用维护简单，安全性能好，可分散供电，储能比较方便。
附图说明
图1为本发明实施例的提供的一种太阳能发电与半导体制冷相结合的冷热辐射系统(半导体制冷装置安装在屋顶上)的结构示意图；
图2为本发明实施例的提供的另一种太阳能发电与半导体制冷相结合的冷热辐射系统(半导体制冷装置安装在地面上)的结构示意图；
图中，标记说明如下：
1太阳能光电转换器、2控制器、3蓄电池、41陶瓷片、42金属导体、43冷端、44热端、45第一引线端、46第二引线端、47转换开关、5房间、6地面。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
参见图1～2，本发明实施例提供了一种太阳能发电与半导体制冷相结合的冷热辐射系统，用于对房间内空气温度进行调节以实现制冷或制热，包括：太阳能光电转换器1、控制器2、蓄电池3和半导体制冷装置。
太阳能光电转换器1用于将太阳能转化成电能，其输出直流电。具体地，太阳能光电转换器1通过其太阳能电池组件将太阳能转化成电能，太阳能电池组件中的太阳能电池可以是晶体硅太阳能电池，也可以是纳米晶体太阳能电池，在其他的实施例中，还可以是其他种类电池，本实施例对此不进行限定。太阳能电池的型号可以按照半导体制冷装置的容量进行选择。太阳能光电转换器1转化的电能一部分直接供给半导体制冷装置，另一部分进入蓄电池3储存，以供阴天或晚上使用，以便本系统可以全天候正常运行。实际使用中，太阳能光电转换器1可以安装在房间5外，位于屋顶上。
半导体制冷装置用于制冷或制热，其驱动电能来自于太阳能光电转换器1产生的电能，工作原理是帕尔贴效应。具体地，半导体制冷装置包括：半导体制冷单元，其具有多对依次串接的热电偶以及位于热电偶上、下两端的陶瓷片41，热电偶由一块n型半导体材料和一块p型半导体材料联结成，每对热电偶之间通过金属导体42串联连接。在图1中，有4对热电偶，半导体制冷单元的第一引线端45(位于半导体制冷单元的左侧)为正极，第二引线端46(位于半导体制冷单元的右侧)为负极时，上面接头的电流方向是n→p，温度降低，并且吸热，形成冷端43；下面接头的电流方向是p→n，温度上升，并且放热，形成热端44。实际中，借助各种传热器件，使半导体制冷单元的热端44不断散热，并保持一定的温度，把半导体制冷单元的冷端43放到工作环境中去吸热，产生低温，这就是半导体制冷的工作原理。实际使用中，半导体制冷装置制成板状，可以安装在房间5的地面6下或吊顶上或侧墙上。
蓄电池3用于把太阳能光电转换器1输出的能量储存起来，以备太阳能光电转换器1没有输出的时候使用，从而使本系统达到全天候的运行。蓄电池3储存的能量可以是太阳能光电转换器1输出的部分能量，而太阳能光电转换器1输出的另一部分能量输送给半导体制冷装置；还可以是太阳能光电转换器1输出的全部能量，此时半导体制冷装置停止工作，既未处于制冷状态也未处于制热状态。
控制器2用于控制太阳能光电转换器1向半导体制冷装置和蓄电池3输送电能，以及控制蓄电池3向半导体制冷装置输送电能。具体而言，控制器2的第一输入端与太阳能光电转换器1的正极端连接，第一输出端与半导体制冷装置的第一引线端45连接，第二输出端与蓄电池3的正极端连接，太阳能光电转换器1的负极端与半导体制冷装置的第二引线端46和蓄电池3的负极端连接以实现将太阳能光电转换器1产生的电能分别输送至半导体制冷装置和蓄电池3；控制器2的第二输入端与蓄电池3的正极端连接，蓄电池3的负极端与半导体制冷装置的第二引线端46连接以使蓄电池向为半导体制冷装置提供驱动电能。应用时，在控制器2的控制下，本系统的能量传输可以始终处于最佳匹配状态。控制器2会对蓄电池3的过充、过放进行控制。关于控制器2控制半导体制冷装置的电能是直接来自于太阳能光电转换器1还是直接来自于蓄电池的具体方式可以参见相关现有技术。图1～2中，当第一引线端为正极，第二引线端为负极时，半导体制冷装置为制冷状态；当第一引线端为负极，第二引线端为正极时，半导体制冷装置为制热状态。
本发明通过利用太阳能光电转换器1吸收的太阳能产生的电能作为半导体制冷装置的驱动能，减少了因燃烧化石燃料对环境造成的污染。采用半导体制冷装置进行制冷或制热，使得可以不需要泵、压缩机等运动部件，因此不存在磨损和噪声；还可以不需要制冷剂，因此不会产生环境污染，也省去了复杂的传输管路。本系统还具有如下优点：结构紧凑，携带方便，可以根据用户需要做成小型化，且使用维护简单，安全性能好，可分散供电，储能比较方便。
参见图2，为了在夏季实现制冷，在冬季实现制热，半导体制冷装置还包括转换开关47，其用于切换半导体制冷装置内的电流方向，使得半导体制冷装置在制冷状态和制热状态之间进行转换。具体地，转换开关47的供电侧输入端与控制器2的第一输出端连接，供电侧输出端与太阳能光电转换器1的负极端和蓄电池3的负极端连接；转换开关47的半导体侧第一端与半导体制冷装置的第一引线端45连接，转换开关47的半导体侧第二端与半导体制冷装置的第二引线端46连接，转换开关47的供电侧输入端与半导体侧第一端和半导体侧第二端中的一个连接，转换开关的供电侧输出端与半导体侧第一端和半导体侧第二端中的另一个连接，从而可以使半导体制冷装置的第一引线端45为正极、第二引线端46为负极，或第一引线端45为负极、第二引线端46为正极。仅通过转换开关47的切换，实现本系统制冷状态与制热状态的转换，使得具有双状态的本系统的结构便于操作。
为了便于调节房间内温度，半导体制冷装置还包括多个与控制器2连接的通断开关，半导体制冷单元的数量为多组，多组半导体制冷单元之间相互并联连接，使得每组半导体制冷单元形成一个支路，每组半导体制冷单元形成的支路上设有一通断开关。控制器2根据由室内传感器测得的室内温度通过接通或断开该开关，控制半导体制冷单元通电的组数，从而可以实现调节房间内温度。
房间内的温度经调节后，由于人们所处房间的位置不同，对温度的感觉也会不同，如：有的地方人们感觉温度舒适，而有的地方人们感觉温度稍冷，在另外的地方人们感觉温度稍热。为了提高温度的均匀性，提高人们的舒适度，半导体制冷装置还包括：具有多组百叶窗单元的导风机构，为每组半导体制冷单元配置一组百叶窗单元，每组百叶窗单元包括内层百叶窗和外层百叶窗，在竖直状态下，外层百叶窗的叶片轴线方向为水平方向，内层百叶窗的叶片轴线方向与外层百叶窗的轴线方向垂直。为内层百叶窗和外出百叶窗的叶片分别配置开度调整单元，通过百叶窗单元的开度调整单元可以调节叶片的开度，从而实现调节冷量或热量的辐射方向。另外处在同一房间内的人们有的喜好温度凉一点，有的人喜好温度热一点，在导风机构的作用下还可以满足人们对温度细微差别的需求，通过调节不同组半导体制冷单元对应的百叶窗单元的叶片的开度，改变冷量或热量的辐射方向。工作时，开度调整单元的驱动能可以为来自于太阳能光电转换器1或蓄电池的电能。
分析可知，与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：
通过利用太阳能光电转换器1吸收的太阳能产生的电能作为半导体制冷装置的驱动能，减少了因燃烧化石燃料对环境造成的污染。采用半导体制冷装置进行制冷或制热，使得可以不需要泵、压缩机等运动部件，因此不存在磨损和噪声；还可以不需要制冷剂，因此不会产生环境污染，也省去了复杂的传输管路。本系统还具有如下优点：结构紧凑，携带方便，可以根据用户需要做成小型化，且使用维护简单，安全性能好，可分散供电，储能比较方便。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。