太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷箱的設(shè)計(jì)與試驗(yàn).pdf

1、太陽(yáng)能制冷是一種季節(jié)匹配性很好的制冷方式，利用半導(dǎo)體制冷片制冷具有重量輕、制冷速度快、防震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。利用太陽(yáng)能光伏效應(yīng)產(chǎn)生電能，經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓穩(wěn)流后可直接供給半導(dǎo)體制冷片制冷。利用這種方式制冷環(huán)保無(wú)污染，既可為家庭使用以減少化石能源的消耗，又可制造為便攜式太陽(yáng)能制冷箱，在醫(yī)療、科研、日常生活方面都有很實(shí)用的價(jià)值。
　　研究首先分析能量轉(zhuǎn)化方式，進(jìn)而按照需求設(shè)計(jì)出系統(tǒng)，按照系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)制造了一種太陽(yáng)能制冷箱，具有光伏發(fā)電系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、控

2、制系統(tǒng)和能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)。計(jì)算依據(jù)國(guó)標(biāo)中對(duì)于冷藏箱的參數(shù)要求，充分收集各種數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)了制冷箱并對(duì)光伏系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)進(jìn)行選型。
　　在此基礎(chǔ)上，通過(guò)控制變量試驗(yàn)的方法，測(cè)量了晴天和陰天不同光照條件下的光照強(qiáng)度的影響因素，進(jìn)行了制冷系統(tǒng)性能的實(shí)驗(yàn)并測(cè)試了整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的兼容性，在此基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)了加入水作為蓄冷材料并測(cè)試系統(tǒng)的運(yùn)行情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，晴天與陰天光照強(qiáng)度差別很大，陰天最大發(fā)電功率只有不到晴天的50％。光伏系統(tǒng)發(fā)電

3、功率與光伏板與太陽(yáng)光夾角有關(guān)，夾角越小，發(fā)電功率越大，當(dāng)光線與光伏板垂直時(shí)，發(fā)電功率最大。每天9:00-15:00發(fā)電量占全天的70％以上。因此，設(shè)計(jì)運(yùn)行工況時(shí)應(yīng)保證在此時(shí)間段內(nèi)發(fā)電量最大。
　　在制冷性能試驗(yàn)中，80分鐘內(nèi)無(wú)負(fù)載降溫曲線顯示，系統(tǒng)降溫速率不斷下降，降溫曲線斜率從陡峭逐漸變得平緩。其最終溫差與制冷功率相關(guān)，功率越大，制冷的的溫差越大。與無(wú)蓄冷材料相比，在放有已冷卻至8℃的蓄冷材料的冰箱中按1∶2的比例放入負(fù)載進(jìn)行冷

4、卻，可縮短5.4％的冷卻時(shí)間。放有蓄冷材料的情況下，負(fù)載冷卻速率開(kāi)始時(shí)較快，隨時(shí)間不斷下降;無(wú)蓄冷材料時(shí)，降溫速率均勻，在緩慢中下降。
　　正午光照強(qiáng)烈時(shí)，全部接入光伏板有時(shí)會(huì)超出最大充電功率，此時(shí)應(yīng)減少接入光伏板的數(shù)量，為了不造成浪費(fèi)，可以加入備用充電系統(tǒng)。系統(tǒng)工作時(shí)電壓通常無(wú)法達(dá)到額定值，應(yīng)測(cè)出系統(tǒng)的最大制冷工況并使電壓電流穩(wěn)定在該處。該實(shí)驗(yàn)中，蓄冷材料的使用可以在光照充足時(shí)儲(chǔ)存冷量，減少新加入負(fù)載時(shí)的運(yùn)行時(shí)間;可以提高停止時(shí)