第 ３４ 卷 第 ２ 期 西 南 师 范 大 学 学 报 （自然科学版） ２００９ 年 ４ 月
Ｖ ｏｌ畅 ３４ Ｎ ｏ畅 ２ Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ Ｓｏｕｔｈｗ ｅｓｔＣｈｉｎａ Ｎ ｏｒｍ ａｌ Ｕ ｎｉｖｅｒｓｉｔｙ （Ｎ ａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ａ ｐｒ畅 ２００９
文章编号 ：１０００ ５４７１（２００９）０２ ０１５８ ０５
小 型 光 伏 半 导 体 冰 箱 制 冷 ／制 热 性 能 研 究
①
李咏波
１
， 李 艳
２
， 吴 惠
２
， 徐永锋
２
， 李 明
３
１ ． 云南师范大学 现代教育技术中心 ， 昆明 ６５００９２ ；２ ． 云南师范大学 物理与电子信息学院 ，昆明 ６５００９２ ；
３ ． 云南师范大学 可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室 ，昆明 ６５００９２
摘要 ： 提出了一种光伏半导体冰箱系统 ， 分别在直流和交流供电的情况下对该系统的制冷 、 制热性能进行了实验
研究 ．实验表明 ， 制冷时该系统能维持箱内温度在 ５畅 ０ ～ １０畅０ ℃ ， 制热时能维持箱内温度在 ６２畅０ ～ ６８畅０ ℃ ． 此
外 ，直流供电时的性能比较稳定 ， 环境温度对其影响较小 ． 该冰箱系统可用于户外缺电地区的食物 、 食品等进行
保鲜或保温 ．
关 键 词 ：光伏半导体冰箱 ； 制冷 ；制热
中图分类号 ： ＴＫ ５１１ 文献标识码 ： Ａ
太阳能已成为 ２１ 世纪最具大规模开发潜力的新能源之一 ，是最具有希望代替其他一次能源而不破坏
环境的能源 ，２０ 世纪末国际能源市场出现的以新能源和可再生能源为内容的四大热点中太阳能光伏发电
占了三项
［１］
．太阳电池技术的突飞猛进和太阳电池工业的迅速发展为太阳能制冷系统的研发提供了广阔的
空间
［２］
．太阳能冰箱的实现途径有吸附式 、吸收式和光伏电池转换式 ３ 种
［３］
．本文提出的太阳能半导体直
流冰箱采用了第 ３ 种方式 ，由光伏系统直接驱动冰箱工作 ．半导体制冷由直流电驱动 ，不需要电流逆变装
置 ，没有能量多次变换产生的损失 ，且无机械转动部分 ，运行无噪音 ，无振动 ，无摩损 ，使用寿命长 ，维护
简便
［４］
．将其用于小型冷藏冰箱 ，尺寸小 ，重量轻 ，易于携带 ，采用太阳电池作为动力源 ，驱动半导体制冷
装置 ，可将其用于偏远地区等无电环境 ．因此 ，本文提出一种光伏半导体冰箱系统 ，并对系统的基本性能
进行了实验研究分析 ，得出相关性能 ，为太阳能供热制冷提供相关依据 ．
１ 实 验
１畅 １ 实验装置
太阳能冰箱实验系统示意图如图 １ 所示 ．该系统由太阳电池阵列 、 交流电源 、控制器 、 蓄电池和冰箱
组成 ．实验过程中 ，单晶硅太阳电池阵列的方位角未进行调整 ；蓄电池为深放电免维护的铅酸蓄电池 ；容
积为 １２ Ｌ 冰箱是交直流冷热双用冰箱 ，既可采用 ２２０ Ｖ 的交流电供电 ，也可采用 １２ Ｖ 的直流电供电 ．冰
箱既可制冷到 ５ ℃ ，也可制热到 ６５ ℃ ．
①
收稿日期 ： ２００８ ０７ ０３
基金项 目 ： 国 家 高 技 术 研 究 发 展 （８６３ ）计 划 资 助 项 目 （２００６Ａ Ａ ０５Ｚ４１０ ） ； 云 南 省 科 技 计 划 资 助 项 目 （２００７Ｃ ００１６Ｚ ； ２００７Ｇ Ａ ００８ ；
２００８Ｃ Ａ ０２４ ） ．
作者简介 ： 李咏波 （１９６３ ） ， 女 ， 云南昆明人 ， 讲师 ， 主要从事现代教育技术和应用物理领域的教学和研究工作 ．
通讯作者 ： 李 明 ，教授 ．
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