太阳能半导体空气取水机工况的极值搜索与控制

【摘要】：水是生命之源，是人类及自然界赖以生存的最重要的物质之一。近几年来，淡水资源缺乏已经成为大家关注的焦点，许多地区已经爆发了严重的淡水资源危机。为了解决这一突出问题，一方面应该提倡大家保护淡水水源、节约用水，另一方面应该采用新技术增加淡水的来源。科研人员进行大量研究，探索出空气取水技术这一新思路，为解决日益突出的淡水缺乏问题提供了更大的可能性。 半导体制冷技术以其独特的优势在空气取水方式中显得极为重要，半导体制冷片就是此技术的成功应用。本文结合光伏发电技术、半导体制冷技术和空气取水技术，成功的将半导体制冷片应用在一款新型太阳能半导体空气取水装置中，装置包括太阳能供电单元、控制单元、空气取水单元，并详细分析了每一个组成单元的构成。 半导体制冷片的制冷作用是由五种不同的效应叠加而成的，当电流变化时，每种效应的强弱程度就会发生变化，就会直接影响制冷效果，但肯定存在一个电流值，使得半导体制冷片工作在最佳状态，即最优工况。根据五种效应的表现形式，分析每种效应产生的原因，计算半导体制冷片的功率与制冷量的关系，建立动态数学模型，根据动态数学模型对半导体制冷片工况的极值点进行分析，求得最优工况时的电流值。 本文以太阳能半导体空气取水设备作为实验平台进行案例分析，利用黄金分割法对半导体制冷片工况的极值搜索问题进行求解，并通过实验一步一步取得相关数据，通过黄金分割法的寻优过程，逐步将取得的电流值接近最佳电流。当电流值在误差范围内时，我们可以认为半导体制冷片工作在最优工况。通过对半导体制冷片工况的极值搜索控制，证明了极值搜索可以提高半导体制冷片的工作效率，具有极高的应用价值。 【关键词】：半导体制冷片 最优工况 极值搜索 黄金分割法 空气取水机
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV213.9;TK519
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 目录8-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题研究的背景10-11
• 1.2 空气取水技术概述11-13
• 1.2.1 吸附法12
• 1.2.2 聚雾取水法12
• 1.2.3 制冷结露法12-13
• 1.3 本课题研究的内容13-15
• 第2章 理论基础介绍15-34
• 2.1 制冷技术简介15-29
• 2.1.1 压缩制冷16-17
• 2.1.2 吸收式制冷17-18
• 2.1.3 半导体制冷18-29
• 2.2 太阳能光伏发电的简介29-33
• 2.2.1 太阳能光伏发电的概述29-30
• 2.2.2 太阳能光伏发电的发展30-32
• 2.2.3 太阳能光伏发电系统组成32-33
• 2.3 本章小结33-34
• 第3章 太阳能半导体空气取水机简介34-45
• 3.1 实验系统的设计34-43
• 3.1.1 太阳能供电单元34-36
• 3.1.2 控制单元36
• 3.1.3 空气取水单元36-43
• 3.2 实验系统的工作流程43-44
• 3.3 本章小结44-45
• 第4章 太阳能半导体空气取水机制冷工况的极值搜索45-51
• 4.1 极值搜索控制问题的简述45-47
• 4.1.1 太阳能半导体空气取水机制冷工况的数学模型45-47
• 4.1.2 极值搜索问题的提出47
• 4.2 基于黄金分割法的极值搜索控制47-50
• 4.3 本章总结50-51
• 第5章 空气取水机制冷系统工况的极值搜索结果51-61
• 5.1 空气取水机制冷系统工况的实验研究51-60
• 5.2 本章小结60-61
• 第6章 总结与展望61-63
• 6.1 论文总结61
• 6.2 展望61-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-67
• 附录67

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

太阳能半导体制冷结露法空气取水器的研究    叶继涛,谢安国,陈儿同

中国水资源状况与水资源安全问题分析    张利平;夏军;胡志芳;

基于典型工况的半导体制冷系统优化方式探讨    侯传勋;张志利;赵亮清;姜毅;

21世纪太阳能发电的展望    杨金焕,陈中华

小型高精度半导体制冷恒温控制器研究    潘林法;李桂秀;柴磊;陆毅轩;于波;徐海斌;

太阳能光伏发电技术及发展前景展望    周保卫;

国际贸易中的中国光伏产业现状分析    宋铭越;

太阳能半导体制冷结露法空气取水器取水率的数值模拟    叶继涛,陈儿同,贺运红,何立江

空气取水技术的研究进展    耿浩清;石成君;苏亚欣;

中国的淡水资源问题    张宏仁

我国现代农业建设的制约因素·探索与启示    崔奇峰;蒋和平;周宁;

罗山国家级自然保护区水资源可持续利用分析与对策    胡学玲;

对我国节水型社会建设的系统思考    刘七军;李锋瑞;

太阳能半导体照明系统控制器的研究与设计    马磊;刘德明;黄黎蓉;文锋;

SBF在城市生活污水处理中的应用研究    高标;

长春市1998-2008年玉米虚拟水量动态变化研究    沈淑平;秦丽杰;

谈太阳能技术的发展与应用    刘雪梅;

用半导体制冷片为CPU降温    申勇;

我国水资源可持续发展战略之研究    张朝晖

基于变权重和信息熵的区域水资源安全投影寻踪评价模型    吴开亚;金菊良;

北京市水资源供需平衡趋势预测及分析    范英英;刘永;郭怀成;

太阳能半导体制冷结露法空气取水器的研究    叶继涛,谢安国,陈儿同

情景基础的水资源承载力多目标分析理论及应用    徐中民

承载力概念的演变及西北水资源承载力的应用框架    程国栋

半导体制冷——21世纪的绿色“冷源”    唐春晖

高效廉价太阳能电池    丁燃

船舶余热驱动的吸附取水研究    郑青榕;潘其永;解晨;智会杰;

区域水资源承载能力综合评价──—主成分分析法的应用    傅湘,纪昌明

大江大河流域水资源管理问题讨论    陈莹,刘昌明

西南国际河流水资源状态及开发中的问题    陈进,黄薇

半导体制冷片对电子元件降温效果的试验研究    赵培聪;袁广超;陈恩;钟根仔;丁东旭;江用胜;

一种半导体制冷片电源的设计    李保伟;沈显威;

基于单片机的半导体制冷片温度控制系统研究    李玉兰;陈金华;徐俩俩;范月圆;

基于半导体制冷片的温度采集控制系统的设计    李会冬;张建民;王浩州;

半导体制冷片制冷性能评估系统    刘良斌;吴新开;卜志东;

半导体制冷片制作的高能激光靶屏    章喜;孙华燕;李亮;范有臣;

基于模糊PID控制的半导体制冷片温控系统的研制    肖伟平;黄绍平;

新型节能冷热温饮水机    周倩;黄曾新;刘志强;

半导体热电制冷片在汽车保温箱控制系统中的应用    程勇;

    

极度深寒    

用半导体制冷片给电脑CPU模块及其它IC块制冷散热    洛阳 孙北方

单片机控制的家用饮料快速冷热保温机    广东 黄跃进

半导体制冷片的绝热补偿评测方法及系统的研究    刘良斌

太阳能半导体空气取水机工况的极值搜索与控制    李兵