多功能余热回收隔热垫

刘佳玲 杨星 王丹阳 顾洋洋

摘要：针对餐饮领域餐具所携带的低品位余热的耗散情况，设计了多功能余热回收隔热垫。利用半导体温差发电，对余热进行回收利用转化成电能，利用蓄电池储存电能，从而进行下一步电能的利用。多功能余热回收隔热垫的研发会在很大程度上节约了资源的使用，减少了资源的浪费，推动社会的可持续发展。本文针对多功能余热回收隔热垫的工作原理和优点进行分析，并进行设计优化和可行性的讨论，以期对多功能余热回收隔热垫的研发提供一定的帮助。

关键词：多功能余热回收隔热垫；设计优化；半导体温差发电

进行多功能余热回收隔热垫的设计，有效的填补了餐桌余热回收及利用这一领域的空白，有效的减少了热量的散失，在多功能余热回收隔热垫的使用过程中，加强了对余热的回收再利用，达到了节能减排的目的。这是一个崭新领域的探究，在技术设计上还需要进行不断的优化，对其功能等方面的设计还有待实验来进行探究和验证。多功能余热回收隔热垫的设计必定推动人们生活向着科技化进行发展，提高资源的利用率，使人们的生活更加的环保。

一、多功能余热回收隔热垫的概述

（一）多功能余热回收隔热垫的工作原理

多功能余热回收隔热垫是利用半导体温差发电将低品位产生的余热进行回收利用转化为蓄电池的电能，进而实现隔热、照明、音乐播放、充电等功能。半导体温差发电是由N型和P型半体电偶臂和负载电阻构成的，通过金属导流片连接起来，热冷源会通过陶瓷片进行传递热量，温差电偶就这样在两者之间进行工作，从而形成电流。使用半导体材料进行温差发电能够有效的减少损失，半导体材料对温度的敏感性比金属材料大，因此大大增加了其工作的效率，而且半导体材料成本比较低，能够在较低的成本下实现对多功能余热回收隔热垫的设计，使得设计能够得到有力的推广使用。

（二）多功能余热回收隔热垫的优点

多功能余热回收隔热垫采用的是半导体温差发电，温差发电是一种新型的发电方式，利用回收来的余热，将热能转化为电能，进而完成了发电的过程。使用这种技术构造的多功能余热回收隔热垫只要有温差的存在时，就能进行工作对餐具产生的余热进行回收利用，在一定程度上形成了无污染、无噪音、对资源开发再利用的优点。半导体温差发电在多功能余热回收隔热垫中的成功应用，将会为其实验提供更多成功的数据，使得半导体温差发电向更多的领域发展，结合其他的资源进行工作，减少对资源的利用和力量，使得资源的利用达到最大化，形成节能环保的社会环境。

二、对多功能余热回收隔热垫研究现状

餐饮行业每天会产生大量的资源消耗，而这些资源消耗之后产生的余热并没有进行回收利用，造成了资源上的损失和浪费。如果利用半导体温差发热片对产生的余热进行回收利用，将热能转化为电能，而这些电能则可以运用到充电、照明、显示时间温度等服务，还达到了节能减排的目的。为了构建绿色环保的社会，促进社会的可持续发展，我国将目光投向了对资源进行回收再利用的研究项目上。

我国工业生产产生了大量的热量，若这些热量直接排放到空气当中，会对生态环境造成很大的影响，影响了空气质量。因此需要利用半导体温差发热对这些热量进行回收再利用，减少资源的浪费，将转化成的电能应用到其他的方面，降低了使用成本，达到经济效益的最大化。近几年，我国的学者已经认识到了低品位余热回收利用的重要性，但是关于餐桌余热回收再利用的研究还处于起步的阶段，关于桌垫的相关设计也是层出不穷，但多功能余热回收隔热垫依旧处于研究之中。目前餐桌桌垫的功能比较单一，有的桌垫具有防火防辐射的功能，因此多功能余热回收隔热垫的出现必将带来很大的经济效益，为节能减排做出一定的贡献。研究半导体温差发电对余热的回收利用，为多功能余热回收隔热垫的设计提供成功的理论依据。

三、多功能余热回收隔热垫结构的优化设计

多功能余热回收隔热垫的主要组成结构就是半导体温差发电结构，通过这个结构进行对余热的回收利用。因此对多功能余热回收隔热垫的结构进行优化设计的前提是对半导体温差发电进行优化设计，进而影响了多功能余热回收隔热垫的工作效率。对半导体温差发电进行优化设计，主要是提高发电的输出功率。当热源的提供不受限制也就是半导体温差发电并不缺少物质基础时，产生尽可能大的输出功率是最重要的。而输出功率都是随着接触电阻热阻和层厚度的减小而增大的，而且减小接触热阻对提高输出功率的数值的帮助是最大的。因此在进行设计时，需要注意到半导体温差发电的内部设计，尽可能的减小接触电热阻，提高其输出功率。

此外多功能余热回收隔热垫具有多种功能，不仅能够进行照明，还可以为顾客提供手机充电的服务，因此在进行多功能余热回收隔热垫设计时，需要结合照明、充电等功能的特点，进行优化设计。

四、多功能余热回收隔热垫的可行性分析

（一）具备的功能简单易操作

多功能余热回收隔热垫的功能主要是贴近生活中的一些电能服务，像是照明和充电等，这些功能时简单易操作的，因此在设计上不会因为这些功能的难度而增加设计的难度，从而影响多功能余热回收隔热垫的研究和推行。此外半導体温差发电的技术已经处于成熟发展的阶段，已经具备了多方面的研究数据和试验信息，为多功能余热回收隔热垫提供了技术上的支持。

（二）满足当下社会的需求

多功能余热回收隔热垫的设计恰恰是在当下社会发展下应运而生的产物，符合社会推行的绿色环保的观念，通过将利用其他资源产生的热量进行回收再利用，提高资源利用率的最大化，能够有效的达到节能减排的目的，同时还使人们的生活更加的科技化。

（三）需要更多的研究来进行技术和理论上的支撑

由于多功能余热回收隔热垫的研究和设计在我国刚刚提出，仅仅靠一个半导体温差发电技术和一个相关的设想是远远不够的，还需要大量的实验数据来进行功能和应用上的研究，同时对半导体温差发电的应用进行研究，使其更加适合多功能余热回收隔热垫的使用。因此在需对多功能隔热垫的功能和设计进行分析研究，将其投入到日常的使用当中进行跟踪调查，对收集到的数据信息进行分析研究，及时发现其存在的问题，并进行技术上的改善，对这些数据进行记录，方便以后进行试验时对前后的数据进行对比，从而得到更加有效的实验数据，使多功能余热回收隔热垫的功能更加具有可靠性。

五、结语

总而言之，多功能余热回收隔热垫的设计在很大程度上达到了节能减排的目的，利用余热转化为电能从而进一步对电能进行利用，进一步推动了环保社会的发展。利用半导体材料进行温差发电，节约了成本，提高了其工作效率，半导体材料相比于其他的材料更加的可靠。对多功能余热回收隔热垫的结构设计进行优化，使其处于最佳的运行状态，提高工作效率，同时增加了充电、照明、播放音乐等功能，节省了店内设备的建设，降低了建设成本。多功能余热回收隔热垫的研发设计能在很大的程度上推动社会绿色、环保概念的贯彻实行，推动了社会的可持续发展，达到节能减排的目的。

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