太阳能半导体空调器的实验研究

【摘要】：随着太阳能电池和半导体制冷技术的不断发展，太阳能光电转化效率及半导体的制冷效率都得到了很大提高。本文将太阳能光伏发电与半导体制冷技术相结合，对太阳能半导体空调器进行了实验研究。 首先，在光伏发电和半导体制冷的基本原理、应用及发展现状的基础上，设计并搭建了实验系统。通过实验得出了太阳能电池的最佳倾角是25°；测试了太阳能电池的U-I特性，得出了太阳能电池的填充因子约为0.59，转换效率约为10.4%；测试太阳辐射强度特性得出：在温度不变的情况下，开路电压和短路电流都随着太阳辐射强度的增大而增大，开路电压呈现出对数变化，而短路电流呈现出线性变化；在太阳辐射强度不变的情况下，环境温度的升高将导致开路电压的不断减小，但短路电流却会不断增大。 其次，制冷实验结果表明：制冷空间的温度随着工作电流的增大先降低后升高，随着环境温度的增大而升高，随着热端风扇功率的增大而降低。制热实验结果表明：制热空间的温度随着工作电流的增大而升高，可以通过改变工作电流的大小调节制热空间的温度。 最后，对太阳能半导体空调器进行了成本及减排效益的分析，分析得出：使用寿命按20年计算时，系统的年平均费用约为1009.3元；系统所产电量折标煤计算，可以累计减少污染物排放量5.970吨，总的减排效益高达30958.5元。 【关键词】：太阳能 光伏发电 半导体制冷 实验测试
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU831
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-16
• 1.1 太阳能光伏发电8-11
• 1.1.1 太阳能的特点8-10
• 1.1.2 太阳能光伏发电的发展与应用10-11
• 1.2 半导体制冷11-13
• 1.2.1 半导体制冷的特点11-12
• 1.2.2 半导体制冷的发展与应用12-13
• 1.3 太阳能半导体空调系统的发展与应用13-14
• 1.4 论文的主要研究内容14-16
• 第2章 太阳能光伏发电和半导体制冷的基本原理16-30
• 2.1 光伏发电的基本原理16-18
• 2.2 太阳能电池的特性18-24
• 2.2.1 光照的影响18-20
• 2.2.2 光谱响应20-21
• 2.2.3 温度的影响21-22
• 2.2.4 寄生电阻的影响22-24
• 2.3 半导体制冷的基本原理24-29
• 2.3.1 塞贝克效应24-25
• 2.3.2 帕尔贴效应25-27
• 2.3.3 汤姆逊效应27-28
• 2.3.4 傅里叶效应28
• 2.3.5 焦耳效应28-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 实验系统的设计30-43
• 3.1 实验系统概述30-31
• 3.2 实验设备及元件的选择31-42
• 3.2.1 太阳能电池的选择31-35
• 3.2.2 半导体制冷器的选择35-37
• 3.2.3 蓄电池的选择37-38
• 3.2.4 控制器的选择38-39
• 3.2.5 辅助设备及元件的选择39-42
• 3.3 本章小结42-43
• 第4章 实验结果与分析43-77
• 4.1 太阳能电池的特性测试43-63
• 4.1.1 太阳角和太阳辐射的计算43-48
• 4.1.2 最佳倾角的测试48-53
• 4.1.3 U-I 特性的测试53-61
• 4.1.4 辐射强度特性的测试61-63
• 4.2 半导体制冷/制热实验结果与分析63-72
• 4.2.1 制冷实验结果与分析63-71
• 4.2.2 制热实验结果与分析71-72
• 4.3 太阳能半导体空调器的设计72-74
• 4.4 太阳能半导体空调器的可行性分析74-76
• 4.4.1 成本分析74-75
• 4.4.2 系统减排效益分析75-76
• 4.5 本章小结76-77
• 第5章 结论与展望77-80
• 5.1 结论77-78
• 5.2 展望78-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-84
• 附录 攻读硕士学位期间发表的论文84

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

半导体制冷技术在量热仪中的应用    安可民;文胜;

半导体制冷技术及其应用    谈欣柏，章毛连

半导体制冷技术的研究与发展    卢希红,熊丽红,李茂德,朱伟涛

半导体制冷技术的应用和发展    马乔矢

半导体制冷技术及应用    胡乃生 ,孙京红

半导体制冷应用二例    孙北方;

半导体制冷冰箱的研究    周永安,欧林林

关注半导体制冷研究与发展    倪美琴,陈兴华,庄斌舵

空调帽    王艮

半导体制冷材料的发展    高远,李杏英,蒋玉思,王求新

半导体制冷新技术与分析    唐利利;张政;

车载半导体制冷应用    陈波;刘婷婷;

半导体制冷性能教学实验装置设计    王铁军;李彦军;钟根仔;

太阳能半导体制冷的研究    华舟萍;姚建新;马乐;康彦青;

半导体分布的强制对流传热的研究    李漠;王一波;游胜水;曲志英;董威;

饮水机用半导体制冷的热管式吸热器研制    张建成;

太阳能驱动半导体制冷结露法家庭制水技术研究    王任;曲卫迎;

多种半导体制冷热端散热方式的综合实验研究    王莹;朱姣颖;庞云凤;

半导体制冷热端的分析及其发展    蔡德坡;陈杨华;

半导体冷藏箱    陈历娟;徐玉书;

半导体制冷技术民用市场潜能巨大    叶永丰

冰箱突破瞄上半导体    

无压缩机半导体制冷冰箱问世    章滔

CPU散热经验谈    潜泳猴侠

首款半导体制冷技术显卡    

纯电子制冷：可能的家电革命    王恒月

空调、电冰箱的半导体制冷装置研制成功    孔兵

风冷散热半导体制冷系统性能分析及实验研究    杨建敏

半导体制冷热端的分析与实验研究    蔡德坡

半导体制冷技术在小型恒温箱的应用研究    梁斯麒

太阳能半导体制冷系统的实验研究    余祯琦

半导体制冷性能及恒温控制的研究    卢菡涵

半导体制冷系统性能的研究    安景飞

基于半导体制冷原理的矿井局部降温技术基础研究    马瑞峰

基于半导体制冷技术的微型温控箱研制    王超

太阳能半导体制冷/制热系统的实验研究    金刚善

半导体制冷系统强化传热的研究    黄焕文