太陽光熱溫差發(fā)電技術(shù)是目前綠色新型能源開發(fā)利用的新方向,它主要利用熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)將太陽輻射中的熱能轉(zhuǎn)換為電能,從而為小型用電設(shè)備提供電力能源。本文通過將菲涅爾透鏡與溫差發(fā)電技術(shù)相結(jié)合的方法,設(shè)計了一種免跟蹤的太陽光熱溫差發(fā)電裝置。該裝置以菲涅爾透鏡為聚光裝置,通過吸波材料將太陽輻射轉(zhuǎn)化為熱能,并為溫差發(fā)電片的熱端提供熱能,通過散熱裝置降低溫差發(fā)電片冷端的溫度,在溫差發(fā)電片的冷熱兩端形成溫差,從而實現(xiàn)高效的熱電轉(zhuǎn)換。首先,通過搭建實驗測試平臺測試單個溫差發(fā)電片的發(fā)電性能,包括對1-V特性和P-V特性進行了分析,確定影響太陽能溫差發(fā)電片發(fā)電性能的各個因素,找到在實際使用中提高發(fā)電效率和輸出功率的有效措施和方法。通過實驗探究多個溫差發(fā)電片在串并連接方式下的輸出特性,以此確定溫差發(fā)電模塊。其次,為提高太陽能溫差發(fā)電裝置的熱電轉(zhuǎn)換效率,借助Tracepro光學(xué)仿真軟件設(shè)計了溫差發(fā)電片的布置方式,并對發(fā)電片布置曲面以及菲涅爾透鏡與溫差發(fā)電片之間的距離進行優(yōu)化設(shè)計,使得經(jīng)菲涅爾透鏡聚焦后太陽輻射光斑會落在涂有太陽光吸熱涂料的溫差發(fā)電片受熱面,從而提高太陽光熱利用率。最后,利用PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法實... 

【文章來源】：寧夏大學(xué)寧夏回族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１溫差發(fā)電系統(tǒng)的連接陣列??

國內(nèi)研宄人員對于溫差發(fā)電方面的研宄進展較為滯后，目前主要的的改進以及熱電器件的研制方面。如宋瑞銀等對溫差發(fā)電器件進行仿真分析后負(fù)載電阻對半導(dǎo)體發(fā)電性能的影響［４５１。我國張清杰教授與日本學(xué)者新野正電技術(shù)與光伏發(fā)電技術(shù)結(jié)合起來，發(fā)明制造了世界上第一臺光電復(fù)合發(fā)電實示。國內(nèi)專利公告號ＣＮ１０５５２９９５５Ａ［４７］公開了一種菲涅爾聚光溫差發(fā)電裝置，聚光鏡的聚光方式有效的提高聚光能流，將吸熱涂料涂刷在半導(dǎo)體溫差發(fā)電熱端吸熱太陽輻射能的能力，利用太陽聚光裝置以及太陽光吸熱涂料可以提熱端溫度，該裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低、便于安裝，適用于小功率電器。??差發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用研宄領(lǐng)域中較為重要的發(fā)展方向就是溫差發(fā)電裝置的可穿由特殊材料制作的柔性熱電發(fā)電裝置可以利用人體表面的溫度作為發(fā)電的熱出了用室溫發(fā)電的柔性薄膜ＢｅＴｉ溫差電堆［３７】。而使用人體散發(fā)的熱能作為研宂人員的關(guān)注焦點，通過將溫差電堆制作到皮帶上或者衣服上，為穿戴式器械以及微型電子元件，進行供電ｔ３８］。也有一些學(xué)者將振動發(fā)電技術(shù)應(yīng)用到此提高發(fā)電量［３９］。??

同的材料通過導(dǎo)線連接成一個閉合回路，當(dāng)左右兩端有溫度差時，回路中的指南針會有偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象??發(fā)生，根據(jù)安培定則可知在該回路中有電流產(chǎn)生，即存在電動勢［４９］，這就是塞貝克電動勢。??如圖２－１所示，在由兩種不同材料ｘ與Ｙ構(gòu)成的回路中，當(dāng)左右兩端的溫度不同時，即當(dāng)材??料的左邊和右邊同時處于不同的固定環(huán)境溫度ｒａ和７；（７；＞?７；），回路中產(chǎn)生塞貝克電壓，定??義為Ａ＆，其表達(dá)式為。??ＡＫｄ＝ａ？，（Ｔａ－Ｔｂ）?＝?ａｎＡＴ?（２－１）??式中表示ｊ點的溫度（Ｋ）；?表示ｂ點的溫度（Ｋ）＿；?ｏｒ表示塞貝克系數(shù)（Ｖ／Ｋ｝。??Ｔａ??ｃ?ｄ??—＂？—??圖２－１塞貝克效應(yīng)示意圖［４９］??當(dāng)ａ點和ｂ點之間的溫度差ＡＴ?＝?７；－７；很小時，為常數(shù)，即與Ａ７１之間呈線性關(guān)??系，則稱為這兩種熱電材料ｘ，ｙ的相對塞貝克系數(shù)［５°］：??ａ?＝?ｌｉｍ?（２－２）??＾?ＡＴ＾０＾ｔ?ｄＴ??常用熱電材料的塞貝克系數(shù)見表２－１。通常來說，的數(shù)值比較小，它的單位由塞貝克效應(yīng)??的定義式中得出為：ＺｉＦ／欠，同時有正負(fù)之分，所以既有絕對值大小，也有符號的正負(fù)，??－６－??

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3589526