供热系统技术方案

本发明专利技术公开了一种供热系统，供热单元装置包括：包括至少一个导热平面的容器，在导热平面上安装一个以上的工作时产热的半导体芯片；容器内用于储存液态导热介质，容器包括至少一个液态导热介质的输入口和至少一个液态导热介质的输出口；供热系统利用半导体芯片工作时产生的热量对容器内的液态导热介质进行加热并在容器的输出口输出加热后的所述液态导热介质实现供热。本发明专利技术能实现半导体芯片工作废热的再利用，提高能源的综合利用率；能实现将供热单元装置分布在地理与空间位置非常广阔的范围内，通过远程网络设备的控制很容易实现将所回收的热量以居民生活用热的形式就近供给居民使用。

Heating system

【技术实现步骤摘要】
供热系统
本专利技术涉及一种供热系统。
技术介绍
在日常生活中，使用最多的供热系统包括热水器。现有热水器实现的技术原理包括：1、依靠燃料与氧化剂的化学反应产生的热量对水进行加热，化学反应如天然气燃烧的氧化反应和燃料电池的电化学反应。2、依靠电热元件如如电热丝和正温度系数热敏电阻(PTC)陶瓷通电后产生的热量对水进行加热。3、依靠热泵将热源的热量收集起来对水进行加热。4、收集自然界的热量如太阳热辐射对水进行加热。5、混合使用上述几种技术对水进行加热。上述热水器的功用都比较单一，只能对能量进行形式上的转换，比如把化学能转化为热能，或是将电能转化为热能，或是将辐射能转化为热能；或是对能量进行空间位置上的转移，比如热泵。这些热水器在实现热水功能时还能实现的其它功能有限，而且还是和能量有关，比如燃料电池热水器在产生热水的同时还能提供电力，比如热泵热水器在产生热水时还能提供冷源，具体请参考美国专利US9879881B2。众所周知，由上述热水器产生的居民生活用热水在简单利用后都最终被当作生活废水排入下水道。即使有人利用热泵技术从下水道的生活废水中回收部分热量，由于下水道中的生活废水的热量品位较低，能被回收利用的热量的比例还是很小。最终在该过程中全社会还是有大量宝贵的能源只经过简单利用就被浪费掉。与上述问题相对应的是，目前的计算机技术在利用电能驱动半导体芯片进行信息处理的中，所产生的大量热量无法被充分利用。目前有人尝试用热泵技术将大型数据中心中大量计算机服务器产生的低品位热量进行集中回收利用。但由于热泵技术自身的限制，其所能服务的居民必须居住于距离该数据中心较近的地理范围内，同时该技术对于非集中布置的计算机所产生的热量无法经济有效地加以回收利用的，具体请参考美国专利US9958882B2。此外还有人尝试过用服务器的散热排放出来的热空气，但其由于有空气流动噪音等问题，在实际应用中无法被放置在普通居民家中而不对居民的正常生活起居产生干扰。并且考虑到热空气并非居民生活在各个季节都需要的，因此这种方案在夏天将不能有效服务居民，并且对居民正常生活起居产生干扰，具体请参考美国专利申请US20120158190A1。上述情况综合起来就形成了一种矛盾的局面：一方面，为了产生往往只经过简单利用便被排入下水道的居民生活用热水，现有的热水器消耗了大量宝贵能源。另一方面，现有的算机在利用半导体芯片完成信息处理任务的同时消耗了大量宝贵能源，其所产生的大量热量被直接浪费掉，无法被经济有效地回收利用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种供热系统，能基于半导体芯片加热实现，从而能实现半导体芯片工作废热的再利用，提高能源的综合利用率。为解决上述技术问题，本专利技术提供的供热系统包括一个以上的供热单元装置，所述供热单元装置包括：容器，所述容器包括至少一个导热平面，在所述导热平面上安装一个以上的工作时产热的半导体芯片。所述容器内用于储存液态导热介质，所述容器包括至少一个液态导热介质的输入口和至少一个液态导热介质的输出口。供热系统利用所述半导体芯片工作时产生的热量对所述容器内的液态导热介质进行加热并在所述容器的输出口输出加热后的所述液态导热介质实现供热。进一步的改进是，所述半导体芯片包括具有运算能力的第一种半导体芯片和具有电流转换能力的第二种半导体芯片。进一步的改进是，所述供热单元装置还包括设置在所述容器的外周的保温层，所述保温层将所述容器和所述半导体芯片包裹。进一步的改进是，所述供热系统还包括设置在所述供热单元装置外部的外部控制装置，所述外部控制装置包括：用户操作单元、控制单元、用电计量单元、通信单元和存储单元。一个所述外部控制装置控制一个以上的所述供热单元装置，一个所述外部控制装置和对应控制的各所述供热单元装置组成供热子系统。进一步的改进是，温度传感器设置在所述容器内靠近输出口的位置处，用于检测所述供热单元装置输出的所述液态导热介质的温度。进一步的改进是，在所述第二种半导体芯片和所述容器的导热平面之间夹有一个电气绝缘层。进一步的改进是，所述第二种半导体芯片的工作时的温度高于所述第一种半导体芯片的工作温度，所述第一种半导体芯片和所述容器的输入口距离小于所述第二种半导体芯片和所述容器的输入口距离，所述第一种半导体芯片和所述容器的输出口距离大于所述第二种半导体芯片和所述容器的输出口距离。进一步的改进是，所述容器的形状为罐体结构或管状结构。进一步的改进是，所述第二种半导体芯片通过电气连线和外部电源电压连接，所述第二种半导体芯片将外部电源电压进行电流转换形成对人体无害的内部电源电压，所述内部电源电压低于所述外部电源电压，所述内部电源电压提供给所述第一种半导体芯片、所述通信单元和所述存储单元使用。进一步的改进是，所述控制单元分别和所述用户操作单元、所述用电计量单元、所述通信单元、所述温度传感器、所述第一种半导体芯片和所述第二种半导体芯片连接。所述控制单元获取所述供热单元装置的状态信息，所述供热单元装置的状态信息包括所述温度传感器和所述用电计量单元采集的信息。所述用户操作单元向用户显示所述供热单元装置的状态信息以及供用户输入控制信号。所述控制单元通过所述通信单元向外部通信网络上的远程网络设备提供所述供热单元装置的状态信息以及接收所述远程网络设备发送的控制信号。所述控制单元根据所述供热单元装置的状态信息以及所述用户操作单元输入的控制信号或所述远程网络设备发送的控制信号控制所述第一种半导体芯片和所述第二种半导体芯片的工作状态。进一步的改进是，所述第一种半导体芯片从所述存储单元处获得数据与程序并进行运算以及把运算结果放回所述存储单元；所述存储单元通过所述通信单元和外部通信网络上的远程网络设备交换信息。进一步的改进是，由所述第一种半导体芯片、所述第二种半导体芯片、所述存储单元和所述通信单元形成一个数据处理单元，由一个以上的所述数据处理单元组成一个数据处理中心；不同的所述数据处理中心根据需要设置在不同的地理位置上。进一步的改进是，一个所述供热单元装置和至少一个所述数据处理单元对应，一个所述数据处理中心包括一个以上所述供热单元装置，各所述供热单元装置之间呈独立结构或并联结构；由各所述数据处理中心的所有所述供热单元装置组成在地理位置上呈分布式结构布置的供热系统。进一步的改进是，所述用电计量单元和外部电源连接，用于对所述供热单元装置所消耗的电能进行计量。进一步的改进是，所述供热系统根据所述供热单元装置所分布的位置就近为用户供热。本专利技术供热系统的供热单元装置直接和半导体芯片结合进行设置，将产热的半导体芯片设置在供热单元装置的容器的导热平面上，这样能将半导体芯片工作时产生的热量对容器内的液态导热介质进行加热并在容器的输出口输出加热后的液态导热介质实现供热，所以能实现半导体芯片工作废热的再利用，而且在实现对外供热的同时实现对半导体芯片的冷却，所以本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种供热系统，其特征在于，供热系统包括一个以上的供热单元装置，所述供热单元装置包括：/n容器，所述容器包括至少一个导热平面，在所述导热平面上安装一个以上的工作时产热的半导体芯片；/n所述容器内用于储存液态导热介质，所述容器包括至少一个液态导热介质的输入口和至少一个液态导热介质的输出口；/n所述供热系统利用所述半导体芯片工作时产生的热量对所述容器内的液态导热介质进行加热并在所述容器的输出口输出加热后的所述液态导热介质实现供热。/n

【技术特征摘要】
1.一种供热系统，其特征在于，供热系统包括一个以上的供热单元装置，所述供热单元装置包括：
容器，所述容器包括至少一个导热平面，在所述导热平面上安装一个以上的工作时产热的半导体芯片；
所述容器内用于储存液态导热介质，所述容器包括至少一个液态导热介质的输入口和至少一个液态导热介质的输出口；
所述供热系统利用所述半导体芯片工作时产生的热量对所述容器内的液态导热介质进行加热并在所述容器的输出口输出加热后的所述液态导热介质实现供热。


2.如权利要求1所述的供热系统，其特征在于：所述半导体芯片包括具有运算能力的第一种半导体芯片和具有电流转换能力的第二种半导体芯片。


3.如权利要求2所述的供热系统，其特征在于：所述供热单元装置还包括设置在所述容器的外周的保温层，所述保温层将所述容器和所述半导体芯片包裹。


4.如权利要求2所述的供热系统，其特征在于：所述供热系统还包括设置在所述供热单元装置外部的外部控制装置，所述外部控制装置包括：用户操作单元、控制单元、用电计量单元、通信单元和存储单元；
一个所述外部控制装置控制一个以上的所述供热单元装置，一个所述外部控制装置和对应控制的各所述供热单元装置组成供热子系统。


5.如权利要求4所述的供热系统，其特征在于：温度传感器设置在所述容器内靠近输出口的位置处，用于检测所述供热单元装置输出的所述液态导热介质的温度。


6.如权利要求2所述的供热系统，其特征在于：在所述第二种半导体芯片和所述容器的导热平面之间夹有一个电气绝缘层。


7.如权利要求2所述的供热系统，其特征在于：所述第二种半导体芯片的工作时的温度高于所述第一种半导体芯片的工作温度，所述第一种半导体芯片和所述容器的输入口距离小于所述第二种半导体芯片和所述容器的输入口距离，所述第一种半导体芯片和所述容器的输出口距离大于所述第二种半导体芯片和所述容器的输出口距离。


8.如权利要求1所述的供热系统，其特征在于：所述容器的形状为罐体结构或管状结构。


9.如权利要求5所述的供热系统，其特征在于：所述第二种半导体芯片通过电气连线和外部电源电压连接，所述第二种半导体芯片将外部电源电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁少峰，
申请(专利权)人：梁少峰，
类型：发明
国别省市：上海;31