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《太陽能熱電光電復(fù)合發(fā)電系統(tǒng)中熱電模塊地數(shù)值模擬及實驗研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringNumericalandExperimentalStudyofThermoelectricModuleinthePhotovoltaicThermoelectricHybridSystemCandidate:YangHuafengMajor:EngineeringThermophysicsSupervisor:Prof.LiuWeiHuazhongUniversityofScience&Techno
2、logyWuhan430074,P.R.ChinaDecember,2011獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻的個人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名:日期:年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)華中科技大學(xué)可以將本
3、學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密□,在____________年解密后適用本授權(quán)書。本論文不保密□。屬于(請在以上方框內(nèi)打“√”)學(xué)位論文作者簽名:指導(dǎo)教師簽名:日期:年月日日期:年月日華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著能源問題的日趨嚴(yán)重,新能源的開發(fā)和利用已經(jīng)成為當(dāng)今科研工作者的研究熱點問題。其中太陽能熱電光電復(fù)合發(fā)電技術(shù)是一種基于太陽能全光譜的新能源利用方式,本文基于太陽能熱電光電復(fù)合發(fā)電技術(shù),對熱電模塊進行了設(shè)計和優(yōu)化,根據(jù)熱電模塊結(jié)構(gòu),對溫差發(fā)電器件及冷端散熱器進行了優(yōu)化設(shè)計。首先,太陽能熱電—
4、光電復(fù)合發(fā)電分布式電站示范系統(tǒng)項目規(guī)模為5~10kW,要求復(fù)合發(fā)電示范系統(tǒng)的發(fā)電效率達(dá)到25%以上,其中熱電發(fā)電的發(fā)電貢獻率達(dá)到5%以上。要滿足此要求對應(yīng)的溫差發(fā)電的高溫端在500攝氏度左右,這就需要設(shè)計在適用于此溫度范圍內(nèi)的寬溫域熱電發(fā)電器件。本文第一部分在分析ANSYS數(shù)值模擬設(shè)計優(yōu)化溫差發(fā)電器件精度的前提下,提出了數(shù)值模擬設(shè)計和優(yōu)化溫差發(fā)電器件的方法。分析了分段式熱電器件的分段比、電偶臂面積比、熱電材料參數(shù)、負(fù)載、接觸熱阻、接觸電阻等對熱電發(fā)電器件性能的影響,并分別給出了兩段式和三段式熱電發(fā)電器件的效率與各項參數(shù)的變化曲線。其次,在熱電模塊的設(shè)計基礎(chǔ)上,對熱電模塊的冷端
5、散熱器進行了優(yōu)化設(shè)計。本文重點應(yīng)用ANSYS數(shù)值模擬軟件對空冷散熱器的翅片高度、基板厚度等進行了優(yōu)化設(shè)計,并分析了散熱器與重力方向夾角對散熱器性能的影響。然后對太陽能熱電光電復(fù)合發(fā)電系統(tǒng)中的熱電模塊進行了實驗研究,搭建了熱電發(fā)電器件性能測試平臺,并測試分析了直管型水冷散熱器對熱電模塊性能的影響。最后,對太陽能熱電光電復(fù)合發(fā)電系統(tǒng)的能量流動、系統(tǒng)的集成拼裝及相應(yīng)的能量流動損失進行了分析,本文的研究成果和結(jié)論對太陽能熱電光電復(fù)合發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計及優(yōu)化具有重要的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞:光伏熱電復(fù)合系統(tǒng)散熱器I華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTThedevelopmentandutil
6、izationofnewenergyhasbecomeahotspotbytoday’sresearchersasariseresultoftheseriousenergyproblem.Thephotovoltaicthermoelectrichybridpowergenerationtechnologyisanewenergyutilizationmethodbasedonsolarfullspectral,thispaperfocusonthethermoelectricmoduleandmakeadesignandoptimization,afterthat,theo
7、ptimizationdesignofthethermalsinkisproposedaccordingtothethermoelectricmodule.First,thescalerequirementsofthephotovoltaicthermoelectrichybridpowergenerationdistributedsystemis5~10KW,andthethermoelectricefficiencyneedstoabove5%ofthetotally25%efficiencyoft