[发明专利]一种屋顶光伏/半导体温度调节系统

说明书

本发明涉及一种屋顶光伏/半导体温度调节系统，包括设置在屋顶的支架、架设在支架上方与屋顶平行布置的光伏板单元和半导体组件以及用于充放电的蓄电池，所述半导体组件下方的屋顶上开设进风口，进风口处设置进风风机，所述蓄电池通过光伏控制逆变器与光伏板单元连接，且蓄电池与半导体组件及进风风机连接。与现有技术相比，本发明利用半导体片的制冷/制热效果，配合风机及控制器，可稳定室内温度在16‑28℃之间；光伏板单元能够吸收太阳辐射降低夏季制冷负荷，进一步降温；且本系统可以实现清洁无污染地工作，所有设备的工作不会对环境产生不利影响，系统工作无需消耗外界能量。

技术领域

本发明涉及太阳能应用领域，具体涉及一种屋顶光伏/半导体温度调节系统。

背景技术

目前，我国建筑面积已达到约500亿m²，每年以20亿m²的速度增加。从数量上讲，建筑能耗已接近全社会总能耗的1/3并且随着我国城市化进程的加快，建筑能耗将继续保持增长趋势，加快可再生能源在建筑领域中的规模化应用，是降低建筑能耗、调整建筑用能结构的主要措施之一。

太阳能光伏发电系统作为建筑电源系统或多能互补的建筑能源系统，如何与建筑有机结合，是光伏技术工程化应用必须解决的问题。随着太阳能光伏发电系统在建筑中的大量应用，光伏系统及组件也随着一体化水平的提高，不断进行技术改进和创新，如低倍聚焦光伏技术、光伏薄膜夹胶玻璃、光伏百叶窗等都为建筑光伏发展提供了有效的技术创新支持。如何将光伏发电技术与降低建筑能耗有效结合是最近几年的研究热点。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种节能、能有效调节室内温度的屋顶光伏/半导体温度调节系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种屋顶光伏/半导体温度调节系统，该系统包括设置在屋顶的支架、架设在支架上方与屋顶平行布置的光伏板单元和半导体组件以及用于充放电的蓄电池，所述半导体组件下方的屋顶上开设进风口，进风口处设置进风风机，所述蓄电池通过光伏控制逆变器与光伏板单元连接，且蓄电池与半导体组件及进风风机连接。

半导体是一个热传递的工具。当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成的热电偶对中有电流通过时，两端之间就会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端。但是半导体自身存在电阻当电流经过半导体时就会产生热量，从而会影响热传递。而且两个极板之间的热量也会通过空气和半导体材料自身进行逆向热传递。当冷热端达到一定温差，这两种热传递的量相等时，就会达到一个平衡点，正逆热传递相互抵消。此时冷热端的温度就不会继续发生变化。为了达到更低的温度，可以采取散热等方式降低热端的温度来实现。

制热半导体和制冷半导体一般采用直流电作为能源，这与光伏发电具有很好的结合性。同时半导体片可同时制冷、制热，可满足不同季节建筑的需求并且半导体制冷/制热片的工作温度与人类居住所需的环境温度具有一定的一致性。另外，光伏板单元的发电量一部分用于提供半导体组件、风机及功率控制器所需的电能，剩余的部分储存在蓄电池中供无辐照或家庭使用。

所述的半导体组件包括在支架上并列布置的半导体片，所述半导体片包括中心的半导体、设置在半导体片外侧的翅片以及涂覆在半导体片和翅片之间的导热层，所述翅片与屋顶平行布置，其中，半导体的一侧可以制冷，一侧可以制热。

所述的导热层通过固定卡箍固定在半导体片和翅片之间。安装翅片，可以强化对流换热。

所述的导热层为导热硅脂。导热硅脂的热阻低，可加强对流换热。

所述的半导体组件底部通过转轴与光伏板单元的顶端连接，因此半导体组件可以翻转，使得半导体组件可以选择制冷面朝下或制热面朝下，这是通过功率控制器来实现的。

所述的光伏板单元包括多块呈串并联布置的光伏板。