[实用新型]一种太阳能公共冷热直饮水装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能亭式公共冷热直饮水装置，属于太阳能利用、制冷与节能技术。

背景技术

随着中国城市化和现代化进程的不断加快，人们对基础设施尤其是公共场所的设施的要求越来越高，这其中，公共直饮水台以其卫生、安全、便民等特点，早已成为西方发达国家公共基础设施的重要组成部分。2010年，上海世博会的公共直饮水设施，作为健康便民的公共设施，第一次真正大规模地进入了国人的视野，赢得了国内外游客的一致赞誉。然而，目前中国的绝大部分公共场所，如旅游景区、公园、博览会等，仍然缺乏一套安全、环保、节能、时尚、人性化的公共直饮水设施。即便是西方发达国家和国内少数一些有公共直饮水设施的地区，其公共直饮水系统也仅是通过简单的饮水台提供单一温度的直饮水，难以满足复杂人群对不同水温的需求，也缺乏现代化基础设施的科技时尚感和人性化特点。

实用新型内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种太阳能亭式公共冷热直饮水装置，改变传统半导体制冷的风冷散热方式，以水冷循环并进行热回收利用，结合太阳能光伏热电联产技术及热利用，将太阳能光电转换、集热利用以及半导体冷热联产结合为一体，为室外公共场合提供满足不同水温需求的直饮水。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种太阳能公共冷热直饮水装置，包括直饮水供给机构、半导体冷热联产循环机构和太阳能光伏热电联产机构，

所述直饮水供给机构包括总水箱、冷饮水箱、一级热水箱和二级热水箱，所述总水箱的出水口分别接入冷饮水箱和一级热水箱的入水口，所述一级热水箱的出水口接入二级热水箱的入水口，所述冷饮水箱的出水口接冷饮水头Ⅰ，二级热水箱的出水口热饮水头Ⅱ；

所述半导体冷热联产循环机构包括半导体制冷片、冷端水冷换热器和热端水冷循环回路；所述冷端水冷换热器与半导体制冷片的冷端紧密接触，所述冷端水冷换热器设置在冷饮水箱中；所述热端水冷循环回路包括由水冷头、水冷循环水泵、一级浸入式换热盘管和辅助风冷式散热器依次通过管道连接形成的回路，所述水冷头设置在半导体制冷片的热端，所述一级浸入式换热盘管设置在一级热水箱中；

所述太阳能光伏热电联产机构包括太阳能光伏光热一体化遮阳板和二级浸入式换热盘管，所述太阳能光伏光热一体化遮阳板包括光伏板和集热通道，所述光伏板光电转化产生的电能作为电源，所述集热通道和二级浸入式换热盘管通过管道和光热循环水泵连接形成回路，所述二级浸入式换热盘管设置在二级热水箱中。

上述装置在工作时，光伏板能够将太阳能转换为稳压直流电作为整个装置的电源，配备相应的蓄电池和控制器为整个装置的运行提供电能，包括为半导体制冷片以及泵、电磁阀等，让整个装置能够脱离市电独立运行。半导体制冷片的冷端将冷量通过冷端水冷换热器传递给冷饮水箱中的水。半导体制冷片的热端通过水冷头传递至热端水冷循环回路中，首先将热量通过一级浸入式换热盘管传递给一级热水箱中的水，实现半导体制冷片冷热联产。一级热水箱中的水流入二级热水箱，集热通道和二级浸入式换热盘管对二级热水箱中的水进行进一步的加热，使得二级热水箱中的水的温度高于一级热水箱中水的温度，降低了半导体制冷片热端水冷循环水温度，从而保证了半导体制冷片的效率。

优选的，所述热端水冷循环回路上设置有温控器，所述辅助风冷式散热器并列设置有一个旁路；所述温控器对一级浸入式换热盘管流出的水进行温度检测并判断是否高于设定阈值：若高于设定阈值，则关闭旁路、开启辅助风冷式散热器；否则关闭辅助风冷式散热器、开启旁路。至于旁路和辅助风冷式散热器的启闭可以通过阀实现。

优选的，所述一级热水箱位于二级热水箱的上方，一级水箱中的水通过自重进入二级水箱内。基于该结构实现的原理，可以将一级热水箱和二级热水箱加工为一个整体，通过在竖向中部设置隔板形成两个腔室实现，其中位于上方的腔室作为一级热水箱，位于下方的腔室作为二级热水箱。

优选的，所述冷端水冷换热器为翅片式换热器，比如在紫铜管外加装超薄铝制鳍片形成的结构。

优选的，还包括亭建筑，直饮水供给机构、半导体冷热联产循环机构和太阳能光伏热电联产机构均依托亭建筑布置。太阳能光伏光热一体化遮阳板可直接作为亭建筑的、遮雨顶棚，该结构将建筑结构与功能结构进行巧妙结合，形成一种集提供冷热直饮水、遮阳避雨等休闲功能的光伏一体化建筑。