光伏供电半导体制冷系统研究与设计

发布时间：2020-06-01 17:33

【摘要】：太阳能半导体制冷技术是一种想法新颖并且正逐渐受到人们关注和重视的新型制冷技术。在当今世界自然资源和自然环境日益紧张的形势下,充分开发和利用太阳能资源成为了可持续发展的有效手段之一,同时,传统的依靠制冷剂的制冷方式给环境带来的影响目前受到了广泛的关注,而半导体制冷技术利用热电效应进行制冷,无需消耗制冷剂,作为一种环保的制冷新技术,有着传统制冷方式不可比拟的优势。此外,太阳能半导体制冷技术具有很好的季节匹配性,发展该技术有着重要的现实意义。本文详细阐述了光伏供电半导体制冷系统所涉及的基本原理,依据相关热力学公式的推导,确定了TEC1-12706热电堆的最佳工作电流。本文对六种基本的散热方式进行理论分析,并针对风冷散热,热管散热以及热管风冷组合散热这三种方式进行了对比实验研究,结果表明:热管风扇组合散热的散热效果最好,降温速度最快,最终稳定温度最低,且达到稳定低温所用时间最短。因此将这种散热方式确定为本课题设计的太阳能半导体制冷系统的最终散热方式。经过合理的选择设备,本文设计并搭建了一台以太阳能电池供电的半导体制冷箱,借助ANSYS软件的有限元分析功能对箱内温度场进行了模拟和分析,得到了箱体内的整体温度云图,仿真结果显示,模型坐标原点即箱体几何中心的温度稳定在10.23℃。经过实验测试,箱内温度变化情况与仿真结果基本相符,验证了仿真模型的准确性。仿真结果的温度云图显示出箱体内有温度场不均匀的现象,这对箱体设计的改进和优化指明了方向。
【图文】：

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池的发展可以分为三代。第一代为单晶硅和多晶硅电池，其不高、寿命长，因此目前仍占据约 90%左右的市场份额（Wille效率能达到 10～18%左右，平均寿命为 20 年；第二代为无化合半导体薄膜电池，除了具有单晶硅/多晶硅的上述优势以的制备工艺比较简单，不需要经过费用昂贵的晶片切割，该 10%左右，相对较低，但根据有关文献所述，其转换效率有 etc，2001），与此同时该薄膜太阳能电池方便与门窗墙面等第三代为 Tandem 电池、杂质光伏电池(IPV solar cell)等，这热点。界太阳能发电的发展概况阳能发电规模增长迅猛（刘振亚，2016）。如图 1.1 为 200电装机容量及其增长率统计图。纵观 2000 到 2013 年的数据 86 倍，，年均增长率达到了 40.9%。其中 2000 到 2006 年，增而 2007 年到 2013 年，每一年的增长速率都超过 30%，2008 70%左右。

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沈阳农业大学硕士学位论文点 4 的金属片则为冷面。而我们如图 2.7b）所示按照正确的顺，则图中处在上方的结点处都是吸热的，处在下方的结点都是金属片金属片金属片3P42N1吸热（Qc）放热（Qh）空穴型电子型P N P N PNa） b）图 2.7 半导体制冷原理图Figure 2.7 Schematic diagram of semiconductor refrigeration用中的半导体制冷片就是由多对电偶按一定方式排列起来而实效果的，如图 2.8 的三维图所示。
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB65

【参考文献】