太阳能半导体空调器的实验研究

【摘要】：随着太阳能电池和半导体制冷技术的不断发展，太阳能光电转化效率及半导体的制冷效率都得到了很大提高。本文将江南体育在线直播观看 发电与半导体制冷技术相结合，对太阳能半导体空调器进行了实验研究。 首先，在光伏发电和半导体制冷的基本原理、应用及发展现状的基础上，设计并搭建了实验系统。通过实验得出了太阳能电池的最佳倾角是25°；测试了太阳能电池的U-I特性，得出了太阳能电池的填充因子约为0.59，转换效率约为10.4%；测试太阳辐射强度特性得出：在温度不变的情况下，开路电压和短路电流都随着太阳辐射强度的增大而增大，开路电压呈现出对数变化，而短路电流呈现出线性变化；在太阳辐射强度不变的情况下，环境温度的升高将导致开路电压的不断减小，但短路电流却会不断增大。 其次，制冷实验结果表明：制冷空间的温度随着工作电流的增大先降低后升高，随着环境温度的增大而升高，随着热端风扇功率的增大而降低。制热实验结果表明：制热空间的温度随着工作电流的增大而升高，可以通过改变工作电流的大小调节制热空间的温度。 最后，对太阳能半导体空调器进行了成本及减排效益的分析，分析得出：使用寿命按20年计算时，系统的年平均费用约为1009.3元；系统所产电量折标煤计算，可以累计减少污染物排放量5.970吨，总的减排效益高达30958.5元。 【关键词】：太阳能 光伏发电 半导体制冷 实验测试
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU831
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-16
• 1.1 江南体育在线直播观看 发电8-11
• 1.1.1 太阳能的特点8-10
• 1.1.2 江南体育在线直播观看 发电的发展与应用10-11
• 1.2 半导体制冷11-13
• 1.2.1 半导体制冷的特点11-12
• 1.2.2 半导体制冷的发展与应用12-13
• 1.3 太阳能半导体空调系统的发展与应用13-14
• 1.4 论文的主要研究内容14-16
• 第2章 江南体育在线直播观看 发电和半导体制冷的基本原理16-30
• 2.1 光伏发电的基本原理16-18
• 2.2 太阳能电池的特性18-24
• 2.2.1 光照的影响18-20
• 2.2.2 光谱响应20-21
• 2.2.3 温度的影响21-22
• 2.2.4 寄生电阻的影响22-24
• 2.3 半导体制冷的基本原理24-29
• 2.3.1 塞贝克效应24-25
• 2.3.2 帕尔贴效应25-27
• 2.3.3 汤姆逊效应27-28
• 2.3.4 傅里叶效应28
• 2.3.5 焦耳效应28-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 实验系统的设计30-43
• 3.1 实验系统概述30-31
• 3.2 实验设备及元件的选择31-42
• 3.2.1 太阳能电池的选择31-35
• 3.2.2 半导体制冷器的选择35-37
• 3.2.3 蓄电池的选择37-38
• 3.2.4 控制器的选择38-39
• 3.2.5 辅助设备及元件的选择39-42
• 3.3 本章小结42-43
• 第4章 实验结果与分析43-77
• 4.1 太阳能电池的特性测试43-63
• 4.1.1 太阳角和太阳辐射的计算43-48
• 4.1.2 最佳倾角的测试48-53
• 4.1.3 U-I 特性的测试53-61
• 4.1.4 辐射强度特性的测试61-63
• 4.2 半导体制冷/制热实验结果与分析63-72
• 4.2.1 制冷实验结果与分析63-71
• 4.2.2 制热实验结果与分析71-72
• 4.3 太阳能半导体空调器的设计72-74
• 4.4 太阳能半导体空调器的可行性分析74-76
• 4.4.1 成本分析74-75
• 4.4.2 系统减排效益分析75-76
• 4.5 本章小结76-77
• 第5章 结论与展望77-80
• 5.1 结论77-78
• 5.2 展望78-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-84
• 附录 攻读硕士学位期间发表的论文84

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