基于太阳能光伏光热和半导体制热综合利用的保温箱

本发明涉及保温箱，特别是涉及基于太阳能光伏光热和半导体制热综合利用的保温箱。

背景技术：

1、随着工业化的速度越来越快，人类对于能源的需求与消耗也越来越大。

2、寻找可靠的新能源要同时符合两个条件：一是蕴藏丰富不会枯竭；二是安全、干净，不会威胁人类和破坏环境。目前找到的新能源主要有两种，一是太阳能，二是燃料电池。而太阳能的技术相对较为成熟，应用广泛，在家用热水器、空调、民用、工业发电中均有应用。

3、关于光伏发电系统的设计与研究，前人已经做了大量的工作。光伏发电系统主要由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器组成。太阳能电池是光能转换的核心元件，光伏发电系统主要由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器组成。太阳能电池是光能转换的核心元件，其中单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15％左右，最高可达23％，在太阳能电池中光电转换效率最高，但其制造成本高。单晶硅太阳能电池的使用寿命一般可达15年，最高可达25年。多晶硅太阳能电池的光电转换效率为14％到16％，其制作成本低于单晶硅太阳能电池，因此得到大量发展，但多晶硅太阳能电池的使用寿命要比单晶硅太阳能电池要短，因此太阳能发电的效率并不高。

4、现有技术通过蓄电池则将光伏面板转化的电能储存起来，进而通过控制器和逆变器输入到放热元件中，对保温箱进行保温，但是这种方式对太阳能吸收率较差，不能直接对保温箱进行供热，且只利用太阳能的光伏发电，而忽视太阳能本身具有的热能。

技术实现思路

1、根据现有技术的不足，本发明的目的是提供基于太阳能光伏光热和半导体制热综合利用的保温箱，能够直接吸收太阳能的热量对保温箱进行热量供给，也能够将部分太阳能的热量存储起来并向半导体制热器供电，利用半导体制热原理制热调节保温箱内的温度，使温度保持稳定。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

3、基于太阳能光伏光热和半导体制热综合利用的保温箱，包括：

4、箱体，包括顶板、中空腔体和箱门，所述顶板设在所述中空腔体顶部且一端悬空，所述箱门设在所述中空腔体的一个侧壁上；

5、u型热管，卡设在所述顶板上，包括冷凝段和蒸发段，所述冷凝段设在顶板底部，所述蒸发段设在顶板顶部，所述u型热管内设有毛细芯与热管工质，所述蒸发段吸收太阳能照射到太阳能光伏板后的热能，使所述热管工质气化，输送到所述冷凝段液化放热；

6、太阳能光伏板，设在所述蒸发段顶部；

7、蓄电池，与所述太阳能光伏板连接存储所述太阳能光伏板转换的电能；

8、半导体制热器，与所述蓄电池相连，其设在所述中空腔体上，包括朝箱体内部的制热端和朝箱体外部的制冷端；

9、均温组件，包括均温板与散热翅片，所述均温板与所述半导体制热器的制热端结合，所述散热翅片设在所述均温板上。

10、进一步地，所述中空腔体上均匀分布有多个所述半导体制热器。

11、进一步地，所述热管工质为四氯化碳和石墨烯混合物，所述冷凝段尾部形成树枝状且包括多个枝干，所述枝干为中空结构，相连的两个所述枝干之间连通，所述枝干外表面设有多个均匀分布的翅片。

12、进一步地，所述箱体内设有风扇。

13、进一步地，中空腔体除设有箱门的侧壁外，其他侧壁内表面均设有一个散热翅片，所述散热翅片靠近所述中空腔体侧壁的一侧均匀分布有多个均温板，每个所述均温板与一个所述半导体制热器。

14、进一步地，还包括控制组件，所述控制组件包括温度传感器、稳压模块和控制面板，所述控制面板上设有显示屏、控制按钮和控制器，所述温度传感器安装在所述中空腔体内进行温度监测，所述稳压模块与所述蓄电池电连接，所述稳压模块、温度传感器、半导体制热器、显示屏、控制按钮均与所述控制器电连接，所述显示屏显示所述温度传感器监测的温度，所述控制组件和所述半导体制热器均通过蓄电池供电。

15、进一步地，所述均温板采用vc均温板。

16、进一步地，所述太阳能光伏板与所述u型热管通过层压方式连接。

17、进一步地，所述毛细芯设在所述u型热管内壁上，所述热管工质在所述毛细芯内流动。

18、进一步地，多个所述u型热管均匀分布在所述顶板上。

19、与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

20、本发明提供的基于太阳能光伏光热和半导体制热综合利用的保温箱，一方面利用太阳能光伏板将太阳能转换成电能输送到蓄电池中存储，并向半导体制热器供电，利用半导体制热原理制热调节温度；另一方面，利用太阳能照射到光伏面板后散发的热能，通过热传导的方式使u型热管吸收这部分热能，并向保温箱内部供热，u型热管内设有毛细芯与热管工质，蒸发段吸收太阳能照射到太阳能光伏板后的热能，使热管工质气化，输送到冷凝段液化放热，本发明不仅利用太阳能的光伏发电，而利用太阳能本身具有的热能，能量利用率高。

技术特征：

1.基于太阳能光伏光热和半导体制热综合利用的保温箱，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于太阳能光伏光热和半导体制热综合利用的保温箱，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的基于太阳能光伏光热和半导体制热综合利用的保温箱，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的基于太阳能光伏光热和半导体制热综合利用的保温箱，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的基于太阳能光伏光热和半导体制热综合利用的保温箱，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的基于太阳能光伏光热和半导体制热综合利用的保温箱，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的基于太阳能光伏光热和半导体制热综合利用的保温箱，其特征在于：

8.根据权利要求1所述的基于太阳能光伏光热和半导体制热综合利用的保温箱，其特征在于：

9.根据权利要求1所述的基于太阳能光伏光热和半导体制热综合利用的保温箱，其特征在于：

10.根据权利要求1所述的基于太阳能光伏光热和半导体制热综合利用的保温箱，其特征在于：

技术总结
本发明提供基于太阳能光伏光热和半导体制热综合利用的保温箱，包括箱体、U型热管、太阳能光伏板、蓄电池、半导体制热器和均温组件，箱体包括顶板、中空腔体和箱门，顶板设在中空腔体顶部且一端悬空，U型热管卡设在顶板上，包括冷凝段和蒸发段，冷凝段设在顶板底部，蒸发段设在顶板顶部，U型热管内设有毛细芯与热管工质，太阳能光伏板设在蒸发段顶部，蓄电池与太阳能光伏板连接半导体制热器与蓄电池相连，均温组件包括均温板与散热翅片，均温板设在半导体制热器内侧，散热翅片设在均温板上，本发明能够直接吸收太阳能的热量对保温箱进行热量供给且利用半导体制热原理制热调节保温箱内的温度，使温度保持稳定。

技术研发人员：黄小娜,陈榕,戚昱辰,刘海航,陈文博,柏思佑,王佳政,曾阳紫,孙强胜
受保护的技术使用者：武汉大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13