太陽能半導(dǎo)體制冷/制熱系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究

【摘要】：太陽能半導(dǎo)體制冷是一個(gè)非常新穎并逐漸為人們所重視的制冷技術(shù)。在目前能源緊缺、電力緊張的情況下,太陽能半導(dǎo)體制冷技術(shù)有著更為重要的現(xiàn)實(shí)意義。國內(nèi)外目前研究的太陽能半導(dǎo)體制冷基本局限于太陽能半導(dǎo)體冰箱以及太陽能半導(dǎo)體制冰機(jī)等小型裝置,而且沒有綜合使用半導(dǎo)體制熱的功能。本文綜合使用了半導(dǎo)體制冷和半導(dǎo)體制熱功能,采用太陽能供電系統(tǒng),制冷/制熱空間的形狀和大小模擬實(shí)際的崗樓,從而提供了一套太陽能半導(dǎo)體制冷/制熱系統(tǒng)。制冷和制熱功能由半導(dǎo)體制冷/制熱單元來完成,該制冷/制熱單元由散熱和散冷性能比較好的散熱器和半導(dǎo)體熱電堆組合而成,使用的散熱器在我們選擇的市場(chǎng)上5種制冷效果比較好的肋片式散熱器中的散熱和散冷效果最佳。 本文分別對(duì)該系統(tǒng)的制冷和制熱性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。在制冷實(shí)驗(yàn)的可行性實(shí)驗(yàn)研究中,在制冷空間因材料和制作的原因?qū)е聜鳠崃看蟠蟾哂谠O(shè)計(jì)值的情況下,制冷空間內(nèi)部溫度在環(huán)境溫度為35℃時(shí)仍然可以保持和環(huán)境溫度近7℃的溫差,制冷系數(shù)可以達(dá)到0.4,從而證實(shí)了本太陽能半導(dǎo)體制冷/制熱系統(tǒng)的制冷功能是可以實(shí)現(xiàn)的,并且為制冷空間的改進(jìn)提供了很好的依據(jù)。改進(jìn)后的制冷/制熱空間更接近于實(shí)際的崗樓,并且制冷/制熱效果更理想。制熱實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明在室外溫度0℃左右,室內(nèi)溫度可以很快達(dá)到20℃左右的穩(wěn)定值,供熱系數(shù)可以達(dá)到0.6~0.8。實(shí)驗(yàn)證明,本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以很好地解決夏季制冷,冬季制熱的要求,同時(shí),具有很好的節(jié)能意義。本實(shí)驗(yàn)可以為太陽能半導(dǎo)體制冷/制熱的解決方案提供很好的指導(dǎo)意義,可以推動(dòng)太陽能半導(dǎo)體制冷/制熱系統(tǒng)的市場(chǎng)化,具有很高的實(shí)用價(jià)值和市場(chǎng)價(jià)值。 【關(guān)鍵詞】：太陽能 半導(dǎo)體制冷 節(jié)能 熱電堆
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號(hào)】：TK511.3
【目錄】：

• 第1章 引言8-24
• 1 1 課題研究的工程背景和意義8-13
• 1.1.1 太陽能資源的豐富8
• 1.1.2 太陽能發(fā)展的必然性8-9
• 1.1.3 太陽能電池的發(fā)展情況9-10
• 1.1.4 當(dāng)前太陽能在制冷方面的應(yīng)用情況10-12
• 1.1.5 半導(dǎo)體制冷發(fā)展的必要性12-13
• 1.2 國際國內(nèi)研究狀況和進(jìn)展13-22
• 1.2.1 半導(dǎo)體制冷概述13-15
• 1.2.2 半導(dǎo)體制冷的應(yīng)用情況15-18
• 1.2.3 當(dāng)前研究的熱點(diǎn)18-22
• 1.3 論文各部分的主要內(nèi)容22-24
• 第2章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)方法24-58
• 2.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)24-30
• 2.1.1 傳熱量的計(jì)算25-29
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹29-30
• 2.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的開發(fā)30-44
• 2.2.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的開發(fā)32-39
• 2.2.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的改進(jìn)39-42
• 2.2.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)誤差分析42-44
• 2.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)核心元件的選擇44-58
• 2.3.1 制冷元件(熱電堆)的選擇44-48
• 2.3.2 散熱器(散冷器)的選擇48-52
• 2.3.3 太陽能電源系統(tǒng)的選擇52-58
• 第3章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析58-97
• 3.1 熱電堆參數(shù)的測(cè)量58-60
• 3.2 制冷系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析60-82
• 3.2.1 制冷實(shí)驗(yàn)方案60-64
• 3.2.2 方案1實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析64-67
• 3.2.3 方案2實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析67-80
• 3.2.4 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)方案的改進(jìn)80-82
• 3.3 制熱系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析82-92
• 3.3.1 制熱空間熱負(fù)荷的計(jì)算82-84
• 3.3.2 制熱系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析84-91
• 3.3.3 制熱實(shí)驗(yàn)結(jié)論91-92
• 3.4 實(shí)驗(yàn)誤差分析92-95
• 3.5 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)成本分析95-97
• 第4章 結(jié)論97-99
• 參考文獻(xiàn)99-102
• 致謝、聲明102-103
• 附錄1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)連接情況103-107
• 附錄2 溫度標(biāo)定的原始電壓值107-115
• 附錄3 測(cè)量儀器K型熱電偶的測(cè)量特性曲線115-116
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文116

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