一种基于温差发电的零能耗前端冷水回收及恒温出水装置的制作方法

本发明涉及水温调节领域，特别涉及一种基于温差发电的零能耗前端冷水回收及恒温出水装置。

背景技术：

1、近年以来，随着国民经济的不断发展，热水器已经逐渐成为每个城市家庭必不可少的电器。不同类型的热水器在供应热水过程中由于管道线路长、加热响应时间长等问题，需开启水龙头许久后才能正常流出合适温度的热水，并且热水水温需用户通过水龙头控制冷热水流量比才能实现。而用户在等待热水响应以及调节适宜水温期间，将会浪费大量水资源。据预估，全国每年因此浪费的淡水资源将达二十亿吨。

2、目前市面上对于出水零冷水的解决方案主要是安装回水循环泵，其原理为用水之前提前打开回水循环泵，将家庭内整个管路的水抽到热水器之中循环加热，待到整个管路内均为热水时，关闭回水循环泵，此时再打开水龙头即为热水，实现零冷水功能。此方案需要将整条管路内的水进行加热，而管路内的热水在流动过程中及用水之后将有一部分热量以废热的形式散失到环境中，大量浪费能源。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于温差发电的零能耗前端冷水回收及恒温出水装置。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

3、本发明一种基于温差发电的零能耗前端冷水回收及恒温出水装置，包括安装外壳，所述安装外壳的表面嵌有lcd屏幕，所述安装外壳的内部安装有热水进水管、冷水进水管、传感器模块、单片机控制器和内嵌式储水箱，所述热水进水管和冷水进水管的外部安装有温差发电模块，所述温差发电模块连接有锂电池，所述进水管、冷水进水管的一端共同接通有恒温混水阀，所述恒温混水阀的底部通过分流管接通有恒温出水管和储水箱进水管，所述储水箱进水管接通有内嵌式储水箱，所述内嵌式储水箱的内部安装有小功率水泵，所述内嵌式储水箱的另一端接通有储水箱出水管，且储水箱出水管的另一端与冷水进水管相接通，所述恒温出水管和储水箱进水管均安装有电磁阀。

4、作为本发明的一种优选技术方案，所述温差发电模块由温差发电片和热交换器组成，所述温差发电片为片夹式结构，所述热交换器正反两面均为矩形平面，内部采用m型流道，使温差发电片两端温差更稳定，温差发电效率达到最大化，所述热交换器与温差发电片尺寸吻合，使废热余热回收利用率达到最大化，所述热交换器的数量为二，且采用并联方式接电，所述热交换器分别作用在热水进水管和冷水进水管上，所述温差发电片位于两个热交换器之间。

5、作为本发明的一种优选技术方案，所述传感器模块包括水流传感器、水温传感器和水位传感器，所述水流传感器安装在恒温出水管内，用于判断是否有水流通过并反馈给单片机控制器，所述水温传感器安装于恒温混水阀的一端，用于检测水温从并反馈给单片机控制器，所述水位传感器安装于内嵌式储水箱内部，用于检测内嵌式储水箱水位并反馈给单片机控制器。

6、作为本发明的一种优选技术方案，所述恒温混水阀为sma记忆金属恒温混水阀，热水从h端进入，冷水从c端进入，内部的形状记忆合金弹簧在感应水温后自动改变自身形状，从而推动活塞调节冷热水的混合比例，使出水口水温维持在预设温度，无需耗电。

7、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

8、1：本发明能在未达到预期水温时将水储存，达到预期水温时起到恒温出水的效果，并且通过温差发电利用热电效应将余热及废热回收利用直接转化为电能，实现自给自足，无需外部供电；并将最开始的一段冷水收集起来，并且混入冷水管进行使用，减少了调节和等待水温时的水资源的浪费，整体安全可靠，节能高效。

9、2：本发明成本极低，无需复杂改装，可以简易的接在用水设备前。

10、3：本发明使用便捷，省心省时，用户在使用过程中只需要开启水龙头，等待片刻，就能够享受源源不断的恒温水，还可以避免水温忽高忽低而导致感冒或烫伤问题。

技术特征：

1.一种基于温差发电的零能耗前端冷水回收及恒温出水装置，包括安装外壳，所述安装外壳的表面嵌有lcd屏幕，其特征在于，所述安装外壳的内部安装有热水进水管(1)、冷水进水管(2)、传感器模块(5)、单片机控制器(9)和内嵌式储水箱(11)，所述热水进水管(1)和冷水进水管(2)的外部安装有温差发电模块(3)，所述温差发电模块(3)连接有锂电池(8)，所述进水管(1)、冷水进水管(2)的一端共同接通有恒温混水阀(4)，所述恒温混水阀(4)的底部通过分流管接通有恒温出水管(6)和储水箱进水管(7)，所述储水箱进水管(7)接通有内嵌式储水箱(11)，所述内嵌式储水箱(11)的内部安装有小功率水泵(10)，所述内嵌式储水箱(11)的另一端接通有储水箱出水管(12)，且储水箱出水管(12)的另一端与冷水进水管(2)相接通，所述恒温出水管(6)和储水箱进水管(7)均安装有电磁阀(13)。

2.根据权利要求1所述的一种基于温差发电的零能耗前端冷水回收及恒温出水装置，其特征在于，所述温差发电模块(3)由温差发电片和热交换器组成，所述温差发电片为片夹式结构，所述热交换器正反两面均为矩形平面，内部采用m型流道，使温差发电片两端温差更稳定，温差发电效率达到最大化，所述热交换器与温差发电片尺寸吻合，使废热余热回收利用率达到最大化，所述热交换器的数量为二，且采用并联方式接电，所述热交换器分别作用在热水进水管(1)和冷水进水管(2)上，所述温差发电片位于两个热交换器之间。

3.根据权利要求1所述的一种基于温差发电的零能耗前端冷水回收及恒温出水装置，其特征在于，所述传感器模块(5)包括水流传感器、水温传感器和水位传感器，所述水流传感器安装在恒温出水管(6)内，用于判断是否有水流通过并反馈给单片机控制器(9)，所述水温传感器安装于恒温混水阀(4)的一端，用于检测水温从并反馈给单片机控制器(9)，所述水位传感器安装于内嵌式储水箱(11)内部，用于检测内嵌式储水箱(11)水位并反馈给单片机控制器(9)。

4.根据权利要求1所述的一种基于温差发电的零能耗前端冷水回收及恒温出水装置，其特征在于，所述恒温混水阀(4)为sma记忆金属恒温混水阀，热水从h端进入，冷水从c端进入，内部的形状记忆合金弹簧在感应水温后自动改变自身形状，从而推动活塞调节冷热水的混合比例，使出水口水温维持在预设温度，无需耗电。

技术总结
本发明公开了一种基于温差发电的零能耗前端冷水回收及恒温出水装置，包括安装外壳，安装外壳的表面嵌有LCD屏幕，安装外壳的内部安装有热水进水管、冷水进水管、传感器模块、单片机控制器和内嵌式储水箱，热水进水管和冷水进水管的外部安装有温差发电模块，温差发电模块连接有锂电池，进水管、冷水进水管的一端共同接通有恒温混水阀，恒温混水阀的底部通过分流管接通有恒温出水管和储水箱进水管，储水箱进水管接通有内嵌式储水箱，内嵌式储水箱的内部安装有小功率水泵。本发明能在未达到预期水温时将水储存，达到预期水温时起到恒温出水的效果，并且通过温差发电利用热电效应将余热及废热回收利用直接转化为电能，实现自给自足，无需外部供电。

技术研发人员：郑皓文,周俊逸,李祥瑞,贾璐潞
受保护的技术使用者：郑皓文
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14