太陽能光伏發(fā)電半導(dǎo)體制冷-制熱系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、太陽能是一種取之不盡、用之不竭的綠色能源,半導(dǎo)體制冷具有體積小、重量輕、無噪聲和無泄漏等優(yōu)點(diǎn)。本文設(shè)計(jì)了利用太陽能光伏發(fā)電為半導(dǎo)體制冷器提供直流電對空間進(jìn)行制冷/制熱的系統(tǒng),該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、無污染等優(yōu)點(diǎn),特別適合沒有架設(shè)電網(wǎng)的邊遠(yuǎn)地區(qū)的冷藏/暖藏箱等應(yīng)用,對推進(jìn)太陽能光伏發(fā)電半導(dǎo)體制冷/制熱系統(tǒng)的市場應(yīng)用有一定參考意義。
　　 本文主要開展并完成以下工作:
　　 1、在分析太陽能光伏發(fā)電和半導(dǎo)體制冷器的基本

2、原理、運(yùn)用及發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并搭建太陽能半導(dǎo)體制冷/制熱系統(tǒng)。系統(tǒng)由太陽能單晶硅光伏電池、半導(dǎo)體制冷器、充放電控制器、蓄電池和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等部分組成。
　　 2、從理論上研究了太陽能電池的I-U特性、照度特性和溫度特性,及光伏電池的等值電路,根據(jù)長沙地區(qū)的天氣狀況,對太陽能電池在不同情況下的運(yùn)行特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)得到太陽能電池最佳傾角約為20°。研究不同工況下電池的I-U特性,得出太陽能電池的填充因子約為0.58,轉(zhuǎn)

3、換效率約為8.47％。測試不同太陽輻射下太陽能電池的工作參數(shù)得出:給定溫度情況下,短路電流Isc隨太陽輻射強(qiáng)度的增加線性增加,開路電壓Voc隨太陽輻射強(qiáng)度的增加呈對數(shù)增加,輻射高于300W/m2時(shí)趨于飽和;在輻射強(qiáng)度一定時(shí),短路電流隨著溫度的升高而增加,開路電壓Voc隨溫度的升高而減小。
　　 3、分別對該系統(tǒng)的制冷和制熱性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。制冷實(shí)驗(yàn)研究得到:制冷空間溫度隨著制冷器工作電流I的增大而先下降后升高,隨著熱端風(fēng)扇功率的