DOC《山东工商学院》

(二)意义 1.太阳能是公认的,未来人类最合适、最安全、最绿色、最理想的替代能源之一,具有取用方便、能量巨大、无污染安全性好的优点,利用太阳能可以大大减少不可再生能源及电力消耗. 2.通过解决夏季户外温度过高给人们带来的生理及心理方面的影响,凉爽的气候会提高人们心情的愉悦度,提高夏季步行出行的人员的数量.这样,人们会更愿意通过步行外出而不是通过汽车之类的交通工具,一方面节省了出行费用,另一方面对环境保护也有一定的作用. 3.人们手中的伞不再是一把普通的雨伞或者太阳伞,而是当你打开多功能太阳伞装置时,你会感受到像在家里吹着空调一样的感受. 4.热点材料的价格逐年下降,这将使太阳能半导体制冷系统的成本大幅度下降,并且性能也将有显著提高,为太阳能半导体制冷系统的推广应用奠定了基础.可以预见,在不远的将来,清洁、无噪音的各式太阳能半导体制冷系统将进入千家万户.

二、项目研究内容和拟解决的关键问题

(一)研究开发内容 1.半导体制冷片,也叫热电制冷片,是一种热泵.它的优点是没有滑动部件,应用在一些空间受到限制,可靠性要求高,无制冷剂污染的场合.利用半导体材料的Peltier效应,当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时,在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量,可以实现制冷的目的.它是一种产生负热阻的制冷技术,其特点是无运动部件,可靠性也比较高;

2.硅溶胶吸热涂料,太阳能吸热涂料是一种用它制成的膜能把太阳辐射能转换热能的功能材料.这种太阳能吸热涂料制成的膜在室外环境下工作,必须具备良好的耐候性、防水性.在国内很多采用了油性涂料,如黑板漆,或者黑板漆中加入石墨,或者酚醛黑漆中调入沥青,这些都是为了保持膜的良好防水性能.但是,这类涂料制成的膜为有机物,缺点是它是一种非选择性吸热涂料,吸收率和发射率都高,热利用率低下;

3.光电转换器是一种类似于基带MODEM(数字调制解调器)的设备,和基带MODEM不同的是接入的是光纤专线,是光信号 ;

4.设计新型太阳能制冷系统,搭建其中吸收制冷系统部分的实验台.在实验台上进行了实验研究,当驱动热源水温度为73℃时获得了17℃左右的制冷温度.并在不同的冷却水进机温度下考察系统的发生温度计蒸发温度的关系,得出了一些重要结论;

5.系统地介绍了新型太阳能制冷系统的热力计算以及设备选型设计的方法,并对新型太阳能制冷系统进行具体的设计及选型计算.

(二)研究技术 1.太阳能存储技术 太阳能是一种清洁可再生能源,在所有的可再生能源中,太阳能分布最广,获取容易,但太阳能受地理、昼夜和季节等规律性变化的影响以及阴晴云雨等随机因素的制约,能流密度低;

此外,能量随着时间和天气的变化呈现不稳定和不连续性.为了保证太阳能利用稳定运行,需要储热装置把太阳能储存起来,在太阳能不足时,再释放出来,以满足能量的需求.当今最普遍的伞多为伸缩式类型,将太阳能电池填充在某一节中,尽量不影响伞的伸缩.目前,太阳能电池的价格呈现逐年下降的趋势.单晶硅太阳能电池得到了很大发展,发电效率已经达到了15%.价格更低廉的多晶硅太阳能电池也发展很快.基于薄膜技术的第二代和第三代太阳能电池的出现,大大地推动了太阳能电池产业的发展.与此同时,半导体工业也得到了快速的发展,热电材料的优值系数有了很大的提高,并出现了一些有希望的新型材料(例如Skutterudites结构材料、薄膜及纳米材料等). 2.太阳能制冷技术 它是利用光伏转换装置将太阳能转化成电能后,再用于驱动半导体制冷系统或常规压缩式制冷系统实现制冷的方法,即光电半导体制冷和光电压缩式制冷.这种制冷方式的前提是将太阳能转化为电能,其关键是光电转化技术,必须采用光电转换接收器,即光电池,他的工作原理是光伏效应. 太阳能半导体制冷,太阳能半导体制冷是利用太阳能电池产生的电能来供给半导体制装置,实现热能传递的特殊制冷方式.半导体制冷的理论基础是固体的热电效应,即当直流电通过两种不同的导电材料回路时,节点上将产生吸热或放热现象.如何改进材料的性能,寻........