[发明专利]一种利用半导体制冷的室内温度调控方法

说明书

本发明公开了一种利用半导体制冷的室内温度调控方法，本方法通过在屋顶设置半导体组件，依靠半导体组件冷端制冷，为室内提供冷量实现降温，其特征在于，将半导体组件冷端设置为内侧并直接相接于室内，将半导体组件外侧的热端露出在一个位于屋顶内部的通风道上部，依靠半导体组件热端加热通风道上部温度产生上升热气流，带动通风道内空气向上流动形成向上的风流为半导体组件热端降温。本发明能够利用半导体制冷技术和光伏发电技术为室内降温并制备生活热水，同时具有制冷效率更高，节能效果更好的优点。

技术领域

本发明涉及室内制冷温控技术领域，具体涉及一种利用半导体制冷的室内温度调控方法。

背景技术

随着城镇化进程的推进，能源问题和环境问题愈来愈值得引起人们的重视。我国建筑面积总量持续增长，建筑领域能源消费从2000年的4.6 亿吨增长到2019年22.3亿吨，高于农业、工业、交通的能源碳排放增长速度。相比其他领域，建筑领域碳排放刚性增长趋势最明，而在建筑能耗中，空调能耗又占有主要比例，约为2/3左右。同时屋顶和南立面又是建筑接受太阳辐射最强烈最直接的部分，针对一些太阳能资源充足的地区，充分利用太阳能资源，实现各种节能技术的适当应用，可以在一定程度上减少建筑能耗。

建筑物的空调制冷技术随着人们节能环保意识的增强得到不断探索，一些国家纷纷实施、推广太阳能计划,光伏发电与建筑物一体化不断得到探索和应用。传统的建筑与光伏系统相结合往往只能满足建筑的供电需求，或者单一的供冷供热需求。

半导体制冷又称电子制冷，或者温差电制冷，是从50年代发展起来的一门介于制冷技术和半导体技术边缘的学科，它利用特种半导体材料构成的P-N结，形成热电偶对，产生珀尔帖效应，即通过直流电制冷的一种新型制冷方法，与压缩式制冷和吸收式制冷并称为世界三大制冷方式。

采用半导体制冷技术实现室内温度控制，其能源耗费较低，已在一些现有技术中应用。例如CN106642472，曾公开了一种屋顶光伏/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，该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；该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。

但上述专利仍然存在以下缺陷，即半导体组件冷端制得的冷量，需要依靠风流带动流入到室内，风流靠风机驱动产生，极大地提高了能量损耗；同时半导体组件暴露在外受太阳直晒，也会极大地降低制冷效率。故该专利方案，存在制冷效率低下，能量利用效率不高的缺陷，不利于节能。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能够利用半导体制冷技术为室内降温，同时制冷效率更高，节能效果更好的利用半导体制冷的室内温度调控方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种利用半导体制冷的室内温度调控方法，本方法通过在屋顶设置半导体组件，依靠半导体组件冷端制冷，为室内提供冷量实现降温，其特征在于，将半导体组件冷端设置为内侧并直接相接于室内，将半导体组件外侧的热端露出在一个位于屋顶内部的通风道上部，依靠半导体组件热端加热通风道上部温度产生上升热气流，带动通风道内空气向上流动形成向上的风流为半导体组件热端降温。

这样，本发明方案和背景技术所述专利相比。半导体组件位于屋顶内部，冷端为内侧直接和室内相接，直接对室内散发冷量，这样半导体组件可以避免被太阳直晒而导致制冷效率低下。同时更重要的是，本方案依靠半导体组件热端的热量对通风道上部空气加热，通过上升热气流效应，带动空气流动并在通风道内形成向上的风流，实现对半导体组件热端的降温。这样就充分利用了半导体组件热端产生的热能来形成风流冷却，提高了能量的利用效率，同时无需额外设置风机。故极大地提高了节能省排效果。