太陽能半導(dǎo)體空調(diào)器的實(shí)驗(yàn)研究

【摘要】：隨著太陽能電池和半導(dǎo)體制冷技術(shù)的不斷發(fā)展，太陽能光電轉(zhuǎn)化效率及半導(dǎo)體的制冷效率都得到了很大提高。本文將太陽能光伏發(fā)電與半導(dǎo)體制冷技術(shù)相結(jié)合，對(duì)太陽能半導(dǎo)體空調(diào)器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。 首先，在光伏發(fā)電和半導(dǎo)體制冷的基本原理、應(yīng)用及發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并搭建了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。通過實(shí)驗(yàn)得出了太陽能電池的最佳傾角是25°；測(cè)試了太陽能電池的U-I特性，得出了太陽能電池的填充因子約為0.59，轉(zhuǎn)換效率約為10.4%；測(cè)試太陽輻射強(qiáng)度特性得出：在溫度不變的情況下，開路電壓和短路電流都隨著太陽輻射強(qiáng)度的增大而增大，開路電壓呈現(xiàn)出對(duì)數(shù)變化，而短路電流呈現(xiàn)出線性變化；在太陽輻射強(qiáng)度不變的情況下，環(huán)境溫度的升高將導(dǎo)致開路電壓的不斷減小，但短路電流卻會(huì)不斷增大。 其次，制冷實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：制冷空間的溫度隨著工作電流的增大先降低后升高，隨著環(huán)境溫度的增大而升高，隨著熱端風(fēng)扇功率的增大而降低。制熱實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：制熱空間的溫度隨著工作電流的增大而升高，可以通過改變工作電流的大小調(diào)節(jié)制熱空間的溫度。 最后，對(duì)太陽能半導(dǎo)體空調(diào)器進(jìn)行了成本及減排效益的分析，分析得出：使用壽命按20年計(jì)算時(shí)，系統(tǒng)的年平均費(fèi)用約為1009.3元；系統(tǒng)所產(chǎn)電量折標(biāo)煤計(jì)算，可以累計(jì)減少污染物排放量5.970噸，總的減排效益高達(dá)30958.5元。 【關(guān)鍵詞】：太陽能 光伏發(fā)電 半導(dǎo)體制冷 實(shí)驗(yàn)測(cè)試
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU831
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 太陽能光伏發(fā)電8-11
• 1.1.1 太陽能的特點(diǎn)8-10
• 1.1.2 太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展與應(yīng)用10-11
• 1.2 半導(dǎo)體制冷11-13
• 1.2.1 半導(dǎo)體制冷的特點(diǎn)11-12
• 1.2.2 半導(dǎo)體制冷的發(fā)展與應(yīng)用12-13
• 1.3 太陽能半導(dǎo)體空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用13-14
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 太陽能光伏發(fā)電和半導(dǎo)體制冷的基本原理16-30
• 2.1 光伏發(fā)電的基本原理16-18
• 2.2 太陽能電池的特性18-24
• 2.2.1 光照的影響18-20
• 2.2.2 光譜響應(yīng)20-21
• 2.2.3 溫度的影響21-22
• 2.2.4 寄生電阻的影響22-24
• 2.3 半導(dǎo)體制冷的基本原理24-29
• 2.3.1 塞貝克效應(yīng)24-25
• 2.3.2 帕爾貼效應(yīng)25-27
• 2.3.3 湯姆遜效應(yīng)27-28
• 2.3.4 傅里葉效應(yīng)28
• 2.3.5 焦耳效應(yīng)28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)30-43
• 3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)概述30-31
• 3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及元件的選擇31-42
• 3.2.1 太陽能電池的選擇31-35
• 3.2.2 半導(dǎo)體制冷器的選擇35-37
• 3.2.3 蓄電池的選擇37-38
• 3.2.4 控制器的選擇38-39
• 3.2.5 輔助設(shè)備及元件的選擇39-42
• 3.3 本章小結(jié)42-43
• 第4章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析43-77
• 4.1 太陽能電池的特性測(cè)試43-63
• 4.1.1 太陽角和太陽輻射的計(jì)算43-48
• 4.1.2 最佳傾角的測(cè)試48-53
• 4.1.3 U-I 特性的測(cè)試53-61
• 4.1.4 輻射強(qiáng)度特性的測(cè)試61-63
• 4.2 半導(dǎo)體制冷/制熱實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析63-72
• 4.2.1 制冷實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析63-71
• 4.2.2 制熱實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析71-72
• 4.3 太陽能半導(dǎo)體空調(diào)器的設(shè)計(jì)72-74
• 4.4 太陽能半導(dǎo)體空調(diào)器的可行性分析74-76
• 4.4.1 成本分析74-75
• 4.4.2 系統(tǒng)減排效益分析75-76
• 4.5 本章小結(jié)76-77
• 第5章 結(jié)論與展望77-80
• 5.1 結(jié)論77-78
• 5.2 展望78-80
• 致謝80-81
• 參考文獻(xiàn)81-84
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文84

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