一种太阳能热电制冷帽制造技术

本实用新型专利技术涉及一种太阳能热电制冷帽，属于太阳能光电转换与电热转换的技术领域。本实用新型专利技术包括帽檐与帽盖，所述的帽檐为硬质材料，表面覆有太阳能电池板；所述的帽盖由外到内依次为热电层和导热层，帽盖内有转换开关。太阳能电池板即光伏发电方阵，功能是把接受的太阳光能转换为电能；热电层内有制冷芯片；导热层使制冷芯片产生的冷量或热量快速均匀地传递给人体头部；另外电流转换开关的作用是通过调节电流的方向，进而实现制冷芯片的热端和冷端的转换。

Solar energy thermoelectric refrigeration cap

The utility model relates to a solar thermoelectric refrigerating cap, belonging to the technical field of solar photoelectric conversion and electric heating conversion. The utility model comprises a brim and a cap, the peak for hard materials, covering the surface of a solar panel; the cap from outside to inside are thermoelectric layer and a conducting layer, a switch cap. Solar panels that photovoltaic phalanx, function is to accept the conversion of solar energy into electric energy; the thermoelectric layer in the refrigeration chip; quickly and evenly transfer heat conduction layer makes refrigeration produces cold or heat to the human head; in addition the current switch is by adjusting the direction of the current, so as to realize the refrigeration chip the hot end and the cold conversion.

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能热电制冷帽
本技术属于太阳能光电转换与电热转换的
，涉及一种采用太阳能与热电结合起来提供冷源的太阳能凉帽。
技术介绍
能源对人类社会的持续发展至关重要。但随着经济的增长煤炭、石油、天然气等传统能源的储量越来越少，并在使用过程中会产生大量的环境污染，所以，一方面为了扩大能源的利用方式，另一方面为了减轻或消除人类在能源利用过程中产生的环境污染，太阳能这种清洁能源的研究和应用越来越受到重视。太阳能是指太阳辐射到地球的能量，据统计太阳每秒辐射到地球的能量相当于约500万吨标准煤，它的利用有光热和光电转换两种方式，其中后者的应用比较广泛。太阳能的光电利用是指通过太阳能电池将太阳光能直接转换为电能的技术。热电制冷是利用在金属两端加载电流会产生热量的现象而实现制冷的技术，相比于传统的制冷方式具有噪声小、体积小、无需制冷剂清洁、制冷制热能快速实现等优点。热电制冷成为要求小体积的制冷设备的主要制冷方式，如(车载、旅馆等的)冷暖保温箱、医疗设备(冷刀、白内障摘除器等)、导弹、雷达、石油低温测试仪等，本专利技术把热电制冷引入到一种专用的凉帽中，与一般太阳能帽的优势在于不需要安装风扇，噪音小，同时可对人的头部均匀制冷，而不同于一般的太阳能帽局部安装风扇，对人头部局部降温。此种帽子可作为沙漠工作者(如植树造林、探险、地质考察、开采、修路、开矿、开采石油、挖土、寻宝)的降温设备。20150285472.0公布了一种车载太阳能制冷系统，为了实现环保节能电源自动切换在光电转换电路和空调之间加入了光强传感器和比较器，用来判断太阳光能转换的电压是否满足车载空调的驱动电压，满足时太阳光能转换的电能直接驱动车载空调；不满足时，光电转换电路与车载空调电路截止，由车载电源直接驱动空调。20140704759.8公布了一种家用太阳能制冷装置，利用锂电池储存太阳光能转换的电能，实现了太阳能作为制冷装置的唯一能量来源。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供一种太阳能热电制冷帽，同时具有制冷与除湿(制热)的功能。本技术的方案为：一种太阳能热电制冷帽，包括帽檐与帽盖，所述的帽檐材质为具有支撑力的材料，表面覆有太阳能电池板；所述的帽盖由外到内依次为热电层和导热层，帽盖内有转换开关。太阳能电池板即光伏发电方阵，功能是把接受的太阳光能转换为电能；热电层内有制冷芯片；导热层使制冷芯片产生的冷量或热量快速均匀地传递给人体头部；另外电流转换开关的作用是通过调节电流的方向，进而实现制冷芯片的热端和冷端的转换。优选的，所述的热电层为若干个制冷芯片。其中，所述的帽檐为环形或鸭舌形，可变换多种造型，满足不同用户的需求。其中，所述的帽盖内有多个散热通道，散热通道贯通热电层与导热层，散热通道为小直径圆孔，保证了帽子的透气性，使穿戴更为舒适。优选的，所述的帽盖表面有太阳能电池板或防水层，可根据需要进行选择，使用太阳能板能提高制冷/除湿(制热)效率，使用防水层能使帽子在雨雪天气使用。其中，所述的帽檐下方有照明装置，提高本技术的应用范围。本技术原理：制冷模式时，电流转换开关开启，太阳能电池板通过光伏效应将太阳能转化为电能，产生的直流电驱动电热层工作。电热层靠近外环境侧产热，热量通过散热通道及时排至大气中，减小热电制冷元件冷热端温差；热电制冷元件靠近人头侧制冷，冷量通过头侧导热层传递至人体头部，为头部降温。除湿(制热)模式时，电流转换开关关闭，太阳能电池板通过光伏效应将太阳能转化为电能，产生的直流电驱动电热层工作。电热层靠近外环境侧制冷，同时可以吸收散热通道内太阳能电池板基板热能，达到减小电热层冷热端温差并降低太阳能电池板温度的目的，使电热层和太阳能电池板均保持更好的性能；电热层靠近人头侧除湿，热量通过人头侧导热层传递至人体头部。本技术结构简单，可以带来以下有益效果：同时具备制冷与除湿(制热)功能，根据使用环境随时转换，提高了适用性。使用太阳能作为能源清洁环保，而且没有后期成本。除了制冷/除湿(制热)功能外，本技术还具备防水与照明功能，进一步完善了功能。附图说明图1是浮动阀门填料结构示意图；图中：1-太阳能电池板，2-热电层，3-导热层，4-电流转换开关，5-散热通道，6-防水层，7-照明装置。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式做进一步详细描述。实施例1如图1所示，一种太阳能热电制冷帽，包括帽檐与帽盖，帽檐使用硬质材料，覆盖太阳能电池板1，形状为环形全檐或鸭舌形；帽盖包括热电,2与导热层3，导热层3位于贴近人体一侧，热电层2位于另一侧，帽盖内有电流转换开关4，电流转换开关4可控制热电层2的正负极转换。帽盖内有散热通道5，散热通道5为细小通孔，贯穿热电层2与导热层3。帽盖最外层有防水层6。帽檐下方有照明装置7，照明装置7与太能能电池板1及电流转换开关4连接。太阳光照射在帽檐的太阳能电池板1上，太阳能电池板1把吸收太阳光能转换为电能，得到的电能到达热电层2，热电层2由多个制冷芯片构成，电能驱动制冷芯片工作，如果打开电流转换开关4，制冷芯片靠近外环境侧是热端，制冷芯片靠近人头侧是冷端，实现制冷效果，产生的冷量通过头侧导热层3传递至人体头部，为头部降温；如果光闭电流转换开关4，制冷芯片靠近外环境侧是冷端，制冷芯片靠近人头侧是热端，实现除湿(制热)效果，产生的热量通过头侧导热层3传递至人体头部。在本实施例中，所述电流转换开关4用于：改变太阳能电池板1转换得到的电流的流动方向来实现制冷与除湿(制热)的转换，同时电流转换开关4还用于控制照明装置7。实施例2在实施例1的基础上，将防水层6替换为附加太阳能电池板，使接受光照的面积增大，提高制冷或除湿(制热)时的效率。在本使用新型中，所述的防水层与制冷芯片的热端做为一体，且防水层放在制冷芯片热端的外侧，可做成防水薄膜或防水涂料粘附在制冷芯片的热端。此种材料选取原则是：防水、无污染、散热好、抗热胀冷缩性好、耐老化、耐腐蚀，如高弹防水涂料、防腐防水材料、聚氨酯防水、复合防水涂料、丙凝防水材料、透气膜、深渗透结晶型、膨润土防水材料等。所述的光伏发电方阵可以是单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池。所述的散热层选择导热性能比较好的材料，比如环氧化物、PCM(相变材料)、膏和凝胶、软硅胶导热绝缘垫等。所述的热电层是由多个热电偶组成的制冷芯片，单级制冷芯片、串联二级制冷芯片、并联二级制冷芯片、串并联三级制冷芯片等均可，热电材料为：非氧化物型，如(Bi,Sb)2(Tc,Sc)3、类固溶体；氧化物型，如Na-Co-O系和Ca-Co-O系；低维度型，即材料的线度小于或等于电子平均自由程，不同于传统的三维宏观块体材料，维数比三小，如量子阱(二维)、量子线/管(一维)、量子点(零维)等；超晶格热电材料，由两种及以上不同的薄层材料周期性交替生长而成。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能热电制冷帽，包括帽檐与帽盖，其特征是：所述的帽檐材质为具有支撑力的材料，表面覆有太阳能电池板；所述的帽盖由外到内依次为热电层和导热层，帽盖内有转换开关。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能热电制冷帽，包括帽檐与帽盖，其特征是：所述的帽檐材质为具有支撑力的材料，表面覆有太阳能电池板；所述的帽盖由外到内依次为热电层和导热层，帽盖内有转换开关。2.如权利要求1所述的一种太阳能热电制冷帽，其特征在于：所述的热电层为多个制冷芯片。3.如权利要求1所述的一种太阳能热电制冷帽，其特征在于：所述的帽檐为环形或鸭舌形。4.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕冬梅，柳善建，蔡红珍，李永军，李志合，蒋好，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：新型
国别省市：山东,37