本實用新型屬于太陽能光電轉(zhuǎn)換與電熱轉(zhuǎn)換的技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種采用太陽能與熱電結(jié)合起來提供冷源的太陽能涼帽。

背景技術(shù)：

能源對人類社會的持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。但隨著經(jīng)濟(jì)的增長煤炭、石油、天然氣等傳統(tǒng)能源的儲量越來越少，并在使用過程中會產(chǎn)生大量的環(huán)境污染，所以，一方面為了擴(kuò)大能源的利用方式，另一方面為了減輕或消除人類在能源利用過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染，太陽能這種清潔能源的研究和應(yīng)用越來越受到重視。太陽能是指太陽輻射到地球的能量，據(jù)統(tǒng)計太陽每秒輻射到地球的能量相當(dāng)于約500萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，它的利用有光熱和光電轉(zhuǎn)換兩種方式，其中后者的應(yīng)用比較廣泛。太陽能的光電利用是指通過太陽能電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù)。

熱電制冷是利用在金屬兩端加載電流會產(chǎn)生熱量的現(xiàn)象而實現(xiàn)制冷的技術(shù)，相比于傳統(tǒng)的制冷方式具有噪聲小、體積小、無需制冷劑清潔、制冷制熱能快速實現(xiàn)等優(yōu)點。熱電制冷成為要求小體積的制冷設(shè)備的主要制冷方式，如(車載、旅館等的)冷暖保溫箱、醫(yī)療設(shè)備(冷刀、白內(nèi)障摘除器等)、導(dǎo)彈、雷達(dá)、石油低溫測試儀等，本發(fā)明把熱電制冷引入到一種專用的涼帽中，與一般太陽能帽的優(yōu)勢在于不需要安裝風(fēng)扇，噪音小，同時可對人的頭部均勻制冷，而不同于一般的太陽能帽局部安裝風(fēng)扇，對人頭部局部降溫。此種帽子可作為沙漠工作者(如植樹造林、探險、地質(zhì)考察、開采、修路、開礦、開采石油、挖土、尋寶)的降溫設(shè)備。

20150285472.0公布了一種車載太陽能制冷系統(tǒng)，為了實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能電源自動切換在光電轉(zhuǎn)換電路和空調(diào)之間加入了光強(qiáng)傳感器和比較器，用來判斷太陽光能轉(zhuǎn)換的電壓是否滿足車載空調(diào)的驅(qū)動電壓，滿足時太陽光能轉(zhuǎn)換的電能直接驅(qū)動車載空調(diào)；不滿足時，光電轉(zhuǎn)換電路與車載空調(diào)電路截止，由車載電源直接驅(qū)動空調(diào)。

20140704759.8公布了一種家用太陽能制冷裝置，利用鋰電池儲存太陽光能轉(zhuǎn)換的電能，實現(xiàn)了太陽能作為制冷裝置的唯一能量來源。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本實用新型提供一種太陽能熱電制冷帽，同時具有制冷與除濕(制熱)的功能。

本實用新型的方案為：

一種太陽能熱電制冷帽，包括帽檐與帽蓋，所述的帽檐材質(zhì)為具有支撐力的材料，表面覆有太陽能電池板；所述的帽蓋由外到內(nèi)依次為熱電層和導(dǎo)熱層，帽蓋內(nèi)有轉(zhuǎn)換開關(guān)。太陽能電池板即光伏發(fā)電方陣，功能是把接受的太陽光能轉(zhuǎn)換為電能；熱電層內(nèi)有制冷芯片；導(dǎo)熱層使制冷芯片產(chǎn)生的冷量或熱量快速均勻地傳遞給人體頭部；另外電流轉(zhuǎn)換開關(guān)的作用是通過調(diào)節(jié)電流的方向，進(jìn)而實現(xiàn)制冷芯片的熱端和冷端的轉(zhuǎn)換。

優(yōu)選的，所述的熱電層為若干個制冷芯片。

其中，所述的帽檐為環(huán)形或鴨舌形，可變換多種造型，滿足不同用戶的需求。

其中，所述的帽蓋內(nèi)有多個散熱通道，散熱通道貫通熱電層與導(dǎo)熱層，散熱通道為小直徑圓孔，保證了帽子的透氣性，使穿戴更為舒適。

優(yōu)選的，所述的帽蓋表面有太陽能電池板或防水層，可根據(jù)需要進(jìn)行選擇，使用太陽能板能提高制冷/除濕(制熱)效率，使用防水層能使帽子在雨雪天氣使用。

其中，所述的帽檐下方有照明裝置，提高本實用新型的應(yīng)用范圍。

本實用新型原理：制冷模式時，電流轉(zhuǎn)換開關(guān)開啟，太陽能電池板通過光伏效應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，產(chǎn)生的直流電驅(qū)動電熱層工作。電熱層靠近外環(huán)境側(cè)產(chǎn)熱，熱量通過散熱通道及時排至大氣中，減小熱電制冷元件冷熱端溫差；熱電制冷元件靠近人頭側(cè)制冷，冷量通過頭側(cè)導(dǎo)熱層傳遞至人體頭部，為頭部降溫。

除濕(制熱)模式時，電流轉(zhuǎn)換開關(guān)關(guān)閉，太陽能電池板通過光伏效應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，產(chǎn)生的直流電驅(qū)動電熱層工作。電熱層靠近外環(huán)境側(cè)制冷，同時可以吸收散熱通道內(nèi)太陽能電池板基板熱能，達(dá)到減小電熱層冷熱端溫差并降低太陽能電池板溫度的目的，使電熱層和太陽能電池板均保持更好的性能；電熱層靠近人頭側(cè)除濕，熱量通過人頭側(cè)導(dǎo)熱層傳遞至人體頭部。

本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，可以帶來以下有益效果：同時具備制冷與除濕(制熱)功能，根據(jù)使用環(huán)境隨時轉(zhuǎn)換，提高了適用性。使用太陽能作為能源清潔環(huán)保，而且沒有后期成本。除了制冷/除濕(制熱)功能外，本實用新型還具備防水與照明功能，進(jìn)一步完善了功能。

附圖說明

圖1是浮動閥門填料結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-太陽能電池板，2-熱電層，3-導(dǎo)熱層，4-電流轉(zhuǎn)換開關(guān)，5-散熱通道，6-防水層，7-照明裝置。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式做進(jìn)一步詳細(xì)描述。

實施例1

如圖1所示，一種太陽能熱電制冷帽，包括帽檐與帽蓋，帽檐使用硬質(zhì)材料，覆蓋太陽能電池板1，形狀為環(huán)形全檐或鴨舌形；帽蓋包括熱電,2與導(dǎo)熱層3，導(dǎo)熱層3位于貼近人體一側(cè)，熱電層2位于另一側(cè)，帽蓋內(nèi)有電流轉(zhuǎn)換開關(guān)4，電流轉(zhuǎn)換開關(guān)4可控制熱電層2的正負(fù)極轉(zhuǎn)換。帽蓋內(nèi)有散熱通道5，散熱通道5為細(xì)小通孔，貫穿熱電層2與導(dǎo)熱層3。帽蓋最外層有防水層6。帽檐下方有照明裝置7，照明裝置7與太能能電池板1及電流轉(zhuǎn)換開關(guān)4連接。

太陽光照射在帽檐的太陽能電池板1上，太陽能電池板1把吸收太陽光能轉(zhuǎn)換為電能，得到的電能到達(dá)熱電層2，熱電層2由多個制冷芯片構(gòu)成，電能驅(qū)動制冷芯片工作，如果打開電流轉(zhuǎn)換開關(guān)4，制冷芯片靠近外環(huán)境側(cè)是熱端，制冷芯片靠近人頭側(cè)是冷端，實現(xiàn)制冷效果，產(chǎn)生的冷量通過頭側(cè)導(dǎo)熱層3傳遞至人體頭部，為頭部降溫；如果光閉電流轉(zhuǎn)換開關(guān)4，制冷芯片靠近外環(huán)境側(cè)是冷端，制冷芯片靠近人頭側(cè)是熱端，實現(xiàn)除濕(制熱)效果，產(chǎn)生的熱量通過頭側(cè)導(dǎo)熱層3傳遞至人體頭部。

在本實施例中，所述電流轉(zhuǎn)換開關(guān)4用于：改變太陽能電池板1轉(zhuǎn)換得到的電流的流動方向來實現(xiàn)制冷與除濕(制熱)的轉(zhuǎn)換，同時電流轉(zhuǎn)換開關(guān)4還用于控制照明裝置7。

實施例2

在實施例1的基礎(chǔ)上，將防水層6替換為附加太陽能電池板，使接受光照的面積增大，提高制冷或除濕(制熱)時的效率。

在本使用新型中，所述的防水層與制冷芯片的熱端做為一體，且防水層放在制冷芯片熱端的外側(cè)，可做成防水薄膜或防水涂料粘附在制冷芯片的熱端。此種材料選取原則是：防水、無污染、散熱好、抗熱脹冷縮性好、耐老化、耐腐蝕，如高彈防水涂料、防腐防水材料、聚氨酯防水、復(fù)合防水涂料、丙凝防水材料、透氣膜、深滲透結(jié)晶型、膨潤土防水材料等。

所述的光伏發(fā)電方陣可以是單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池、非晶硅太陽能電池。

所述的散熱層選擇導(dǎo)熱性能比較好的材料，比如環(huán)氧化物、PCM(相變材料)、膏和凝膠、軟硅膠導(dǎo)熱絕緣墊等。

所述的熱電層是由多個熱電偶組成的制冷芯片，單級制冷芯片、串聯(lián)二級制冷芯片、并聯(lián)二級制冷芯片、串并聯(lián)三級制冷芯片等均可，熱電材料為：非氧化物型，如(Bi,Sb)2(Tc,Sc)3、類固溶體；氧化物型，如Na-Co-O系和Ca-Co-O系；低維度型，即材料的線度小于或等于電子平均自由程，不同于傳統(tǒng)的三維宏觀塊體材料，維數(shù)比三小，如量子阱(二維)、量子線/管(一維)、量子點(零維)等；超晶格熱電材料，由兩種及以上不同的薄層材料周期性交替生長而成。