%aa阳能半导体冰箱实验研究与性能分析.pdf

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1、第!’卷第&期太阳能学报4D8/!’,ID/&!""!年#!月05,0HIHJKL0H?MN0JL??LIL50O7@+,!""!文章编号:!"#$$!!%(&"!!")!&$!’#$$!#太阳能半导体冰箱实验研究与性能分析代彦军,王如竹,倪靓(上海交通大学制冷与低温工程研究所,上海!"""’")摘要:该文提出一种太阳能半导体冰箱并进行了实验研究与性能分析,它依靠太阳电池驱动,通过热电制冷效应制冷。实验表明,该装置能够维持冰箱内温度在()#"*,!"#约"+’。冰箱性能与太阳辐射和热电制冷元件冷热端温差等条件有很大关系,存在分别使

2、!"#和制冷量达到最大值的最佳太阳辐照度。该冰箱可用于边远地区或户外郊游、勘查及施工等缺电条件下食品和饮料的冷藏保鲜以及医用疫苗的保管等。关键词:太阳能;冰箱;半导体;!"#中图分类号:,-(##./’文献标识码:0分别装有散热片的一个冷端和一个热端,冷端置于!引言冰箱体内,热端置于箱体之外。由于半导体的珀尔半导体制冷方式由直流电驱动,无需电流逆变帖效应,冷端处通过半导体接头处的电流方向是由装置,没有能量多次变换产生的损失,且无机械转动:型结到;型结,温度下降并吸收热量;热端处通过部分,运行无噪音,无振动,无磨损,使用寿命长,维半

3、导体接头处的电流方向是由;型结到:型结,温护简便[#]。这种装置用作小型冷藏用冰箱,易于携度上升并向外释放热量。太阳电池容量可根据冰箱带,采用太阳电池作为动力源,驱动半导体制冷装制冷量的大小进行配置。蓄电池作为储能设备是保置,可实现将半导体制冷装置用于缺电环境及偏远证太阳能半导体冰箱连续运转的重要条件。控制器少电地区。此外,与以热制冷的太阳能制冷装置相使太阳电池阵列输出阻抗与等效负载阻抗匹配,使比,光电制冷系统具有温度易于控制,可靠性高、稳功率输出始终处于最佳状态,同时对储能设备的过定性好等优点[!]。,+1232[’]等研究了太

4、阳能半导充、过放进行控制。体制冷帽。4+5+67[89]等对一种太阳能辅助半导体汽车空调进行了研究。我国甘肃自然能源研究所的邹今平[(]针对一种用于保存疫苗的太阳能电源冰箱系统电力匹配特性作了分析。本文提出一种适用于小团体(!)’人)户外食品饮料保鲜的太阳能半导体冰箱,侧重系统的制冷性能的分析研究。(系统及工作原理图#太阳能半导体冰箱实验系统示意图<=>+#?@A7B2C=@DEFD823CA73BD787@C3=@37E3=>732CD3完整的系统由太阳电池阵列、控制器、蓄电池和选用太阳电池阵列,应满足半导体制冷装置输半导体制冷

5、装置等构成。白天,太阳电池阵列接受入功率和电压的需要,通常在输出功率一定的条件太阳光,通过光电转换效应将太阳光转变为电能。下,可通过将电池板串联或并联方式满足输出电压输出的直流电,一部分可以直接供给半导体冰箱,另要求。这里主要关心太阳电池阵列的输出功率,一部分进入蓄电池储存,以备阴天或晚上使用,控制#FD823G$%!;!,其中$———太阳辐照度;%———太阳器使整个系统的能量传输始终处于最佳匹配状态。电池阵列的面积;———太阳电池的光电转换效!;!半导体制冷装置由多块热电对组成(如图#),包括收稿日期:!""#$"%$#&I期代

6、彦军等:太阳能半导体冰箱实验研究与性能分析?!!率。其中,!"———蓄电池容量(&’);$———半导体制冷蓄电池输出电压应与选用的半导体制冷装置相装置运行一天耗电量(&’());%———冰箱无日照运匹配,蓄电池容量应能满足无日照条件下,一定时间行的天数());!"#$———蓄电池最大放电深度;"———内制冷装置的制冷要求[!]。线路损失系数;———蓄电池的安时效率;$———温#*$%度校正系数。!"#(%)!"#($%&")#$’实验选用各部件参数如表%所示。表!太阳电池阵列、蓄电池及半导体制冷元件参数选择+#,-.%/0.123

7、21#4256*53*5-#71.--)728.6,4’.7"5.-.147217.3729.7#457太阳电池阵列蓄电池半导体制冷元件"(":;<=>:!"(&’?!

8、:!0.L(!).部件,为了便于携带,建议采用的运行方式为:晴空:半导体制冷元件优值系数:1L%(I)条件,白天只带半导体冰箱和太阳电池板,夜间则依*4)靠蓄电池和整流器带动冰箱(图%虚框所示),这样"#$实验结果及分析可使系统的轻便性得到充分保证

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