[發(fā)明專利]自供電建材組件

在審

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• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110820922A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設計）人: 鄭有生;蔡紹宗
• 申請（專利權(quán)）人: 進佳科技(國際)有限公司
• 主分類號: E04B1/00
• 分類號: E04B1/00;H02J7/32
• 代理公司: 北京漢鼎理利專利代理事務所(特殊普通合伙) 11618
• 代理人: 潘滿根

本發(fā)明提供一種自供電建材組件，包括建材基體，所述建材基體具有相對設置的第一面、第二面，所述第一面處于第一環(huán)境中，所述第二面處于第二環(huán)境中，所述第一環(huán)境的溫度高于所述第二環(huán)境的溫度，還包括熱電發(fā)電設備，所述熱電發(fā)電設備處于所述建材基體內(nèi)，且所述熱電發(fā)電設備的熱端表面與所述第一面熱耦合，所述熱電發(fā)電設備的冷端表面與所述第二面熱耦合。本發(fā)明的一種自供電建材組件，利用建筑物墻面的內(nèi)部及外部兩面存在的溫差實現(xiàn)熱電發(fā)電，用來滿足電子數(shù)碼設備的電能需求實現(xiàn)電能的自供應，設計結(jié)構(gòu)簡單緊湊，受安裝環(huán)境的限制小，與建筑物渾然一體不影響建筑物外觀美感。

技術領域

本發(fā)明屬于建筑技術領域，具體涉及一種自供電建材組件。

背景技術

在物聯(lián)網(wǎng)時代(IOT)或智能家居/智能城市年代，各種功能的電子或數(shù)碼設備廣泛地被放置在很多地方。然而所有電子設備都需要電力才能運行，但提供電力在很多情況可能會增加復雜性甚至于具有很大的挑戰(zhàn)性。一所智能建筑物可能裝置許多數(shù)碼設備提供各種功能，例如用于電子地震檢測或沉降監(jiān)測或地下水監(jiān)測系統(tǒng)的設備(特別是在一些地下空間應用的場合里面)，也可以想象得到，有些部分處在供電上會產(chǎn)生困難的位置。就算供電沒有問題，某些裝置可能在建筑物內(nèi)部難以到達或不可能服務的位置，例如，本來最優(yōu)的安裝位置在墻壁的深處，此時需要更換電源就會存在非常大的困難，基于這種困難的解除，目前則通常放棄在預定位置安裝；就算采用蓄電池，大量傳感器的蓄電池還是需要定期更換，所牽涉的工序還是繁復的。

IOT或智能家居/智能城市目前仍處于起步階段，而智能建筑更是近幾年開始產(chǎn)生的概念。針對超大量傳感器被應用的物聯(lián)網(wǎng)時代(IOT)，一個自給自足式(selfsufficient)電力系統(tǒng)將是有益的和有價值的發(fā)明。而現(xiàn)有的傳感器的一種慣常的供電方式是采用紐扣電池或者前述的蓄電池，但其電量始終有限，當其電量耗盡后需要進行更換或者充電等后續(xù)操作，而如前所述，這導致對用電設備的安裝提出限制；另一種的供電方式例如可以采用太陽能，但其受環(huán)境天氣狀況影響較大，例如在沒有太陽的日子或太陽不能照射的地方就出問題了，且太陽能光伏的設計復雜，體積相對較大；再一種則是使用建筑的電網(wǎng)，這也是目前最為主流的，這種方式首先要考慮線路對建筑產(chǎn)生的不利影響例如線路的復雜性、外觀美感性的降低，甚至線路損壞、短路等可能引起火災等危情。

熱電效應(Thermoelectric effect)能夠由溫差產(chǎn)生電壓，或者由電壓產(chǎn)生溫差。簡單的放置一個熱電裝置，當他們的兩端有溫差時會產(chǎn)生一個電壓，而當一個電壓施加于其上，它也會產(chǎn)生一個溫差。這個效應可以用來產(chǎn)生電能、測量溫度，冷卻或加熱物體。因為這個加熱或制冷的方向決定于施加的電壓，熱電裝置讓溫度控制變得非常容易。

而這種熱電效應雖然被得到了一定程度的應用，例如在醫(yī)療設備等領域，但是在建筑技術領域卻由于可能存在的較小溫差而極少被業(yè)內(nèi)人員采用來實現(xiàn)建材本身對設備的供電功能，卻在一些需要對建材內(nèi)隱藏的數(shù)碼設備的供電采用如前所述的傳統(tǒng)供電方式、例如電網(wǎng)供電、太陽能供電及太陽能光伏發(fā)電供電，基于這種現(xiàn)狀提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術問題在于提供一種自供電建材組件，利用建筑物墻面的內(nèi)部及外部兩面存在的溫差實現(xiàn)熱電發(fā)電，用來滿足電子數(shù)碼設備的電能需求實現(xiàn)電能的自供應，設計結(jié)構(gòu)簡單緊湊，受安裝環(huán)境的限制小，與建筑物渾然一體不影響建筑物外觀美感。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種自供電建材組件，包括建材基體，所述建材基體具有相對設置的第一面、第二面，所述第一面處于第一環(huán)境中，所述第二面處于第二環(huán)境中，所述第一環(huán)境的溫度高于所述第二環(huán)境的溫度，還包括熱電發(fā)電設備，所述熱電發(fā)電設備處于所述建材基體內(nèi)，且所述熱電發(fā)電設備的熱端表面與所述第一面熱耦合，所述熱電發(fā)電設備的冷端表面與所述第二面熱耦合。

優(yōu)選地，所述建材基體內(nèi)構(gòu)造有用于安裝數(shù)碼電子設備的安裝空間，所述數(shù)碼電子設備與所述熱電發(fā)電設備電連接。

優(yōu)選地，所述數(shù)碼電子設備包括信號接收器、信號發(fā)射器、傳感器、變壓器、電容器中的一個或者多個。