太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷箱制冷性能分析

【摘要】：太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷技術(shù)是在半導(dǎo)體制冷技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項(xiàng)新型制冷技術(shù),其理論基礎(chǔ)是熱電制冷原理。由于其無需制冷劑,無噪音,無污染等優(yōu)勢(shì),加上常規(guī)能源短缺和太陽(yáng)能源的開發(fā)利用優(yōu)勢(shì),使得太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷技術(shù)受到越來越多的相關(guān)學(xué)者關(guān)注,并且取得了很大程度的突破。 本文從提高太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷箱系統(tǒng)制冷效率的目的出發(fā),針對(duì)影響太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷箱制冷性能的幾個(gè)關(guān)鍵問題進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究,其中主要研究太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度和環(huán)境溫度對(duì)太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷箱制冷性能的影響。 通過搭建太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷實(shí)驗(yàn)臺(tái),并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在不同太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度和環(huán)境溫度的條件下,測(cè)得各工況下的制冷箱內(nèi)溫度,耗功率,工作電流等參數(shù)并分析其變化特性。根據(jù)傳熱學(xué)和熱力學(xué)的知識(shí),對(duì)制冷箱制冷時(shí)的傳熱過程進(jìn)行分析,并得出系統(tǒng)制冷量和制冷系數(shù)的計(jì)算方法和公式。采用實(shí)驗(yàn)研究和理論分析計(jì)算結(jié)合的方式,探討了太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度穩(wěn)定時(shí)不同環(huán)境溫度對(duì)系統(tǒng)制冷性能的影響,以及環(huán)境溫度一定時(shí)太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度變化對(duì)系統(tǒng)制冷性能的影響。 經(jīng)過分析得出：太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷箱在環(huán)境溫度一定的條件下制冷時(shí),當(dāng)太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度在200-900W/m2之間時(shí),制冷量隨著太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度的增加,當(dāng)太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度達(dá)600W/m2左右時(shí),其制冷量增長(zhǎng)趨勢(shì)變緩；太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷箱的制冷系數(shù)隨太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的增加而減少；當(dāng)太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度大致不變?cè)?00-900W/m2之間時(shí),太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷箱的制冷量和制冷系數(shù)隨著環(huán)境溫度的升高增加。 本文的研究結(jié)果可以為太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷性能的提高提供可行性指導(dǎo)和依據(jù),同時(shí)也可以推動(dòng)太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷技術(shù)的進(jìn)一步開發(fā)和利用,為其早日廣泛投入應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。 【關(guān)鍵詞】：太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷 太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度 耗功率 制冷量 制冷系數(shù)
【學(xué)位授予單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TB657
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 緒論7-14
• 1.1 課題研究背景7-10
• 1.1.1 能源現(xiàn)狀7-8
• 1.1.2 太陽(yáng)能利用現(xiàn)狀8-10
• 1.1.3 太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷的優(yōu)勢(shì)10
• 1.2 課題研究目的及意義10-11
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.4 本文工作內(nèi)容13-14
• 第2章 半導(dǎo)體制冷基本原理14-27
• 2.1 半導(dǎo)體制冷原理14-16
• 2.2 半導(dǎo)體概述16-18
• 2.2.1 半導(dǎo)體材料的晶體結(jié)構(gòu)與分類16-17
• 2.2.2 半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展歷程及趨勢(shì)17-18
• 2.3 熱電效應(yīng)18-24
• 2.3.1 塞貝克效應(yīng)18-20
• 2.3.2 帕爾貼效應(yīng)20-22
• 2.3.3 湯姆遜效應(yīng)22-23
• 2.3.4 焦耳效應(yīng)及傅里葉效應(yīng)23-24
• 2.4 半導(dǎo)體制冷特性分析24-25
• 2.5 本章小結(jié)25-27
• 第3章 太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷27-34
• 3.1 太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷原理及其應(yīng)用27-28
• 3.2 太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷性能主要因素—太陽(yáng)能電池效率28-33
• 3.3 本章小結(jié)33-34
• 第4章 實(shí)驗(yàn)裝置及其傳熱學(xué)分析34-44
• 4.1 實(shí)驗(yàn)裝置說明34-37
• 4.2 實(shí)驗(yàn)裝置傳熱過程分析37-43
• 4.2.1 基本傳熱方式37-39
• 4.2.2 制冷箱傳熱過程分析39-43
• 4.3 本章小結(jié)43-44
• 第5章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析44-60
• 5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>44
• 5.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試對(duì)象及實(shí)驗(yàn)方法44-45
• 5.3 太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷性能實(shí)驗(yàn)45-58
• 5.3.1 制冷實(shí)驗(yàn)及結(jié)果45-49
• 5.3.2 改變太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度或環(huán)境溫度的實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析49-58
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析58-59
• 5.5 本章小結(jié)59-60
• 第6章 結(jié)論60-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果66-67
• 致謝67

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