太陽能半導體空氣取水機工況的極值搜索與控制.pdf

1、水是生命之源，是人類及自然界賴以生存的最重要的物質之一。近幾年來，淡水資源缺乏已經成為大家關注的焦點，許多地區(qū)已經爆發(fā)了嚴重的淡水資源危機。為了解決這一突出問題，一方面應該提倡大家保護淡水水源、節(jié)約用水，另一方面應該采用新技術增加淡水的來源。科研人員進行大量研究，探索出空氣取水技術這一新思路，為解決日益突出的淡水缺乏問題提供了更大的可能性。
　　半導體制冷技術以其獨特的優(yōu)勢在空氣取水方式中顯得極為重要，半導體制冷片就是此技術的成功

2、應用。本文結合光伏發(fā)電技術、半導體制冷技術和空氣取水技術，成功的將半導體制冷片應用在一款新型太陽能半導體空氣取水裝置中，裝置包括太陽能供電單元、控制單元、空氣取水單元，并詳細分析了每一個組成單元的構成。
　　半導體制冷片的制冷作用是由五種不同的效應疊加而成的，當電流變化時，每種效應的強弱程度就會發(fā)生變化，就會直接影響制冷效果，但肯定存在一個電流值，使得半導體制冷片工作在最佳狀態(tài)，即最優(yōu)工況。根據五種效應的表現形式，分析每種效應產生

3、的原因，計算半導體制冷片的功率與制冷量的關系，建立動態(tài)數學模型，根據動態(tài)數學模型對半導體制冷片工況的極值點進行分析，求得最優(yōu)工況時的電流值。
　　本文以太陽能半導體空氣取水設備作為實驗平臺進行案例分析，利用黃金分割法對半導體制冷片工況的極值搜索問題進行求解，并通過實驗一步一步取得相關數據，通過黃金分割法的尋優(yōu)過程，逐步將取得的電流值接近最佳電流。當電流值在誤差范圍內時，我們可以認為半導體制冷片工作在最優(yōu)工況。通過對半導體制冷片工況