太阳能热电一体化墙体实验研究

发布时间：2020-12-24 14:27

　　面临着化石能源枯竭和环境污染的危机，鉴于太阳能资源丰富、清洁无污染和热电制冷技术体积小、无需制冷剂的优点，本文结合太阳能光伏发电技术和热电制冷技术，提出了一种新型太阳能热电一体化墙体系统。该系统利用太阳能电池板产生的直流电直接驱动热电制冷模块工作，进而通过辐射板将冷量或者热量辐射至室内，可以满足建筑物夏季制冷和冬季供暖的双重需求。由于热电制冷模块通常在最大制冷量或最大制冷系数设计状态下稳定工作；而在太阳能热电一体化墙体系统中，太阳能电池板的瞬时输出功率值随着太阳辐照度的变化而不断波动，导致热电制冷模块处于不稳定的非设计工况下运行。为此，本文首先利用直流电源代替太阳能电池板模拟输出不断变化的电压电流值，对热电制冷模块在非设计工况下的性能进行实验研究。实验结果表明，热电制冷模块制冷速度快，抗干扰能力强；当工作电压电流不断变化时，仍然能够保持稳定的工作性能。实验条件下热电制冷模块的最佳工作电压区间为4~6V，因为此时对应的制冷量最大、制冷效率也较合适。由于热电制冷模块的制热效率值平均高于制冷效率值约0.8，所以我们可以充分利用其制热效率高的特点。本文主要针对太阳能热电一体化墙体系统的制冷隔热... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 太阳能技术
        1.1.1 太阳能利用方式
        1.1.2 太阳能光热利用的研究与应用
        1.1.3 太阳能光电利用的研究与应用
    1.2 热电制冷技术
        1.2.1 热电制冷的发展历史
        1.2.2 热电制冷的应用
    1.3 太阳能热电制冷技术的应用
    1.4 课题来源及本文主要内容
第2章 太阳能热电制冷技术原理
    2.1 太阳能电池基本特性
    2.2 热电制冷基本原理
        2.2.1 热电效应
        2.2.2 热电制冷量计算分析
        2.2.3 热电制冷的设计工作状态
第3章 太阳能热电一体化墙体系统工作原理和组成
    3.1 太阳能热电一体化墙体系统工作原理
    3.2 太阳能热电一体化墙体系统组成
        3.2.1 太阳能光伏电池
        3.2.2 热电制冷元件
        3.2.3 散热部件
        3.2.4 数据采集系统
        3.2.5 辅助设备
第4章 热电制冷元件在非设计工况下的性能测试
    4.1 实验模型和实验方案
        4.1.1 实验模型
        4.1.2 实验方案
    4.2 不同非设计工况下性能分析
        4.2.1 连续长时间工作时性能
        4.2.2 电压连续跳跃变化时性能
        4.2.3 电压依次增大时性能
    4.3 实验性能与出厂标定参数比较
    4.4 本章小结
第5章 太阳能热电一体化墙体系统实验研究
    5.1 实验平台及测试方案
        5.1.1 实验平台
        5.1.2 测试方法
        5.1.3 测试内容
    5.2 两种组合方式的比较
    5.3 制冷实验结果及分析
        5.3.1 倾斜角度对墙体系统制冷隔热性能的影响
        5.3.2 太阳辐照度对墙体系统制冷隔热性能的影响
        5.3.3 新型墙体系统与传统砖墙隔热效果比较
    5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录


【参考文献】：
期刊论文
[1]厨房余热回收热电热泵储水式热水器的研究[J]. 刘忠兵,张泠,徐敏,韩天鹤,李涛,陈友明.  太阳能学报. 2011(05)
[2]水冷式太阳能半导体空调的实验研究[J]. 黄琪薇,李彦,徐立珍.  清华大学学报(自然科学版)网络.预览. 2009(11)
[3]热电材料研究进展[J]. 石尧文,乔冠军,金志浩.  稀有金属材料与工程. 2005(01)

博士论文
[1]新型PV-Trombe墙系统的理论与实验研究[D]. 易桦.中国科学技术大学 2007

硕士论文
[1]太阳能光伏发电半导体制冷/制热系统的实验研究[D]. 郭智群.中南大学 2011



本文编号：2935814