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1、高倍聚光光伏（HCPV）系統(tǒng)相變傳熱特性及機(jī)理研究StudyofHeatTransferPerformanceandMechanismofPhase-changeCoolinginHighConcentrationPhotovoltaic(HCPV)System一級(jí)學(xué)科：化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科專業(yè)：化學(xué)工程作者姓名：康雪指導(dǎo)教師：王一平天津大學(xué)化工學(xué)院2017年6月萬方數(shù)據(jù)獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已
2、經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得天津大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：簽字日期：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天津大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)天津大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明）學(xué)位論
3、文作者簽名：導(dǎo)師簽名：簽字日期：年月日簽字日期：年月日萬方數(shù)據(jù)中文摘要隨著聚光電池發(fā)電效率的逐步提高，基于多結(jié)密排電池的高倍聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)近年來逐漸受到人們的關(guān)注。但在高倍聚光條件下，電池會(huì)產(chǎn)生大量的廢熱，如何有效地實(shí)現(xiàn)高倍聚光太陽(yáng)電池的冷卻是聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵問題。1、提出采用乙醇液浸相變冷卻高倍聚光密排電池，利用電加熱片模擬密排電池組件在高倍聚光條件下產(chǎn)生的熱量，設(shè)計(jì)矩形液浸相變冷卻接收器，建立室內(nèi)模擬高倍聚光光伏自運(yùn)轉(zhuǎn)液浸相變冷卻系統(tǒng)。2、研究不同聚光比條件下，液浸相變冷卻系統(tǒng)對(duì)模擬密排電池
4、散熱的可行性。該冷卻系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自運(yùn)轉(zhuǎn)，且隨著聚光倍數(shù)的改變自行調(diào)節(jié)循環(huán)流速；模擬電池表面的溫度均勻分布在87.3～88.5℃范圍內(nèi)，在398.4X下表面對(duì)流傳熱2系數(shù)高達(dá)46.98kW/(m?K)，說明液浸相變冷卻自循環(huán)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高倍聚光電池的有效散熱。3、分別采用電化學(xué)刻蝕和機(jī)械拉絲兩種技術(shù)對(duì)模擬電池基板進(jìn)行表面修飾。分析表面特性對(duì)傳熱性能的影響規(guī)律及機(jī)理。結(jié)果表明電化學(xué)刻蝕2h和800目機(jī)械拉絲的表面呈現(xiàn)出較優(yōu)的傳熱性能，SEM表征顯示電化學(xué)刻蝕2h表面擁有蜂窩狀的多孔性結(jié)構(gòu)，以及800目機(jī)械拉絲
5、表面為均勻分布的密集溝槽型結(jié)構(gòu)，使得乙醇在這兩種表面潤(rùn)濕性提高，氣泡不易聚并，降低表面?zhèn)鳠釤嶙瑁辉诜序v過程中，這兩種表面結(jié)構(gòu)內(nèi)液體產(chǎn)生的氣泡與表面形成氣泡之間相互擾動(dòng)，提高了表面對(duì)流傳熱特性。4、采用三結(jié)砷化鎵電池，通過電池電性能的變化研究液浸相變冷卻過程中氣泡對(duì)光線的影響機(jī)理。結(jié)果表明無氣泡時(shí)電池的電性能優(yōu)于有氣泡存在時(shí)電池的性能，說明氣泡對(duì)光線的透過有負(fù)面影響。建立氣泡對(duì)光線影響的機(jī)理模型，結(jié)果表明氣泡與乙醇界面對(duì)光線的影響是降低電池電性能的主要因素。5、采用大功率LED進(jìn)一步模擬正面不產(chǎn)生氣泡時(shí)的密
6、排電池，建立自循環(huán)液浸相變冷卻系統(tǒng)并研究其散熱性能。液浸相變冷卻系統(tǒng)對(duì)大功率LED散熱可行，在大熱量下系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)間縮短；在33.14%～43.75%充液率范圍內(nèi)，LED結(jié)溫遠(yuǎn)低于其限制的最大值；冷卻接收器內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流裝置可以改善液浸相變冷卻傳熱性能。關(guān)鍵詞：高倍聚光光伏，液浸相變冷卻，氣泡，傳熱強(qiáng)化，大功率LEDⅠ萬方數(shù)據(jù)ABSTRACTWiththeincreasingofsolarcellspowergenerationefficiency,moreandmoreattentionhasbeenpa
7、idtothehighconcentratingphotovoltaic(HCPV)systemsinrecentyears.However,lotsofheatwasgeneratedbysolarcellsunderhighconcentrationratios.Thus,aneffectivecoolingmethodforsolarcellsworkedinHCPVsystemisakeyissue.1.Acoolingmethodofethanolphase-changeimmersioncoo
8、lingwasproposedforthermalmanagementofsolarcellsunderhighconcentrationratios.Anelectricheatingplatewasadoptedtosimulatetheheatgeneratedbysolarcellsworkedunderhighconcentrationratios.Arectangularcoolingreceiverwasdesi
