汽车太阳能制冷空调系统的应用研究
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件， 使热电堆 的热端不断散热 ， 并保持一定的温度 ， 把
热 电堆 的冷 端放 到工作环 境 中去 吸热 ，产生低 温 ， 这
就是半导体制冷的工作原理。 太阳能半导体制冷系统 就是利用半导体的热电制冷效应 ， 由太阳能电池直接 供给所需的直流电， 达到制冷制热 的效果 。 汽车太阳能半导体制冷系统基本结构 由太阳能
ｒｆｉｅａｉｎ ａ ｄ ａｒｃ ｎ ｉ ｏ ｉｇｓ ｓ ｍ ｎａ ｔｍｏ ｉ Ｏａ ｏｓｌｅｔｅｐｏ ｌｍｓｏ ａ ｉｏ ａ ｕｏ ｂｌ ｅｒ ｒｔ ｎ ｉ ｏ ｄｔ ｎ ｎ ｙｔ ｉ ｕｏ ｂｌ Ｓ ｓｔ ｏｖ ｒｂｅ ｆ ｒｄｔ ｎ ｌａ ｔｍｏ ｉ ｇ ｏ ｉ ｅ ｅ ｈ ｔ ｉ ｅ
ｓ ｃ ｓ ｅ ｅ ｇ ｏ ｓ ｍｐ ｉ ｎ ａ ｄ ｅ ｖｒ ｎ ｎ ａ ｏｌ ｔ ｎ Ｔ ｉ ｓ ｓｅ ｉ ｏ ｏ ｅ ｆｓｌ ｏ ｏａ ａｔ ｒ ， ｕ ｈ ａ ｎ ｒ ｙ ｃ ｎ ｕ ｔ ｎ ｎ ｉ ｍｅ ｔｌｐ ｌ ｉ ． ｈ ｓ ｙ ｔ ｍ ｓ ｃ ｍｐ ｓ ｄ ｏ ｉ ｃ ｎ ｓ ｌｒｂ ｔ ｙ ｏ ｏ ｕ ｏ ｉ ｅ
用 在汽 车 上成 为可 能 。
置４ 部分组成 。 太阳能光 电转换器输出直流电， 一部
分直接供给半导体制冷装置 ，另一部分进人储能设
备储存 ， 以供阴天或晚上使用 ， 以便系统可以全天候 正常运行 ， 如图 ２ 所示。
ｓ ｍｉｏ ｄｕ ｔｒｒ ｆｉｅ ａ ｏ ， ａ ｕ ｅ ｎｔ ｎ ｏ ｔｏ ｙ ｔ ｍ ｎ ａ ｉ ｔｒｅ ｃ ｅ ｃ ｎ ｃｏ ｅｒｇபைடு நூலகம்ｒ ｔｒ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌｓ ｓｅ ａ ｄ ｒ ｄ ａ ｏ ｔ ． ａ
Ｋｅ ｒ ｓ ａ ｔｍｏ ｉ ； ｏａ ｉ ｃ ｎ ｉ ０ ｉｇｓ ｓ ｍ； ｏａ ａｔｒ ｙｗｏ ｄ ： ｕｏ ｂｌ ｓ ｌｒａｒ ０ ｄｔ ｎｎ ｙｔ ｅ — ｉ ｅ ｓｌ ｂ ｔ ｙ ｒ ｅ
第３ ７卷第 １ 期
２ １ 年 ２月 ０１
农 业 装 备 技 术
Ａｇ ｉｕ ｕ ａ ｑ ｉ ｍｅ ｔ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｒｃ ｈ ｒ ｌ ｕ ｐ ｎ Ｅ ｅ ｈ ｏｏｙ
Ｖｏ －７ № ． ｌ ３ １ Ｆ ｂ ０１ ｅ ．２ １
汔车太阳能制冷空调系统的应用研究
王 高 平 ， 妙 山 （ 大学机电 程学院） 林 海南 工
０ 引 言
太 阳能 制 冷 是 太 阳能 利 用 的一 个 重 要 方 面 ， 人
１ 汽 车太 阳能 半导 体 制冷 空调 的工 作原 理
和基本结构
半导体制冷是利用热 电制冷效应的一种制冷方 式， 因此又称为热电制冷或温差电制冷。半导体制冷
们在这一领域已经进行 了大量研究 。 前 ， 目 实现太 阳 能制冷主要有两种形 式 ： 一种是先实现光电转换 ， 再 利用太阳能 电池驱动冰箱 的压缩式制冷系统 ；另一
摘 要 ：针对传统汽车空调耗油多、污染大的缺点 ， 究了新型节能的汽车太阳能空调的原 与构 研 造 。 汽 车 太阳 能空调 主要 由硅 型 太阳能 电池 、 导体 制冷 片 、 半 测量控 制 电路 和散 热 器等 器件 组 成 。
关键 词 ： 车 ； 阳能 空调 ； 阳能 电池 汽 太 太
（ ｏ ｅｅｏ ｃａ ｉａ ａ ｄ ｌ ｔｃｌ ｎ ｉｅｒ ｇＨ ｉａ ｎｖｒｉ ） Ｃ ｌ ｇ Ｍｅｈ ｎｃｌ ｎ ｅ ｒ ａ Ｅ ｇｎ ｅｉ ａ ｎＵ ｉｅｓｙ ｌ ｆ Ｅ ｃｉ ｎ ｎ ｔ
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光 电转换 器 、 数控 匹 配器 、 能设 备 和半 导 体制 冷装 储
比， 它不需要泵 、 压缩机等运动部件 ， 因此不存在磨 损和噪声。它不需要制冷剂 ，因此不会产生环境污 染， 也省去 了复杂的传输管路。 它只需切换 电流方 向
就可 以使 系统 由制冷状态变为制热状态。这些无可 比拟 的优点 ，使得人们对太阳能半导体制冷技术应
种是 太 阳能 光热 转 换制 冷 ，主要 包 括太 阳能 吸收 式
器的基本元件是热电偶对， 即把一个 Ｐ 型半导体元件 和一 只 ｎ型半导 体元件连 成 的热 电偶 ，如 图 １ 示 。 所
当直 流 电源 接 通 ， 面接 头 的电流 方 向是 ｎＰ 温 度 上 —，
制冷 、 太阳能吸附式制冷和太 阳能喷射式制冷。 由于 以上两种制冷系统庞大 ， 运行复杂 ， 质量大 ， 并且制 冷剂存在易结晶、 腐蚀性强 、 蒸发温度只能在 ０ ℃以 上等缺点 ， 同时其工作压力高 ， 具有一定危险性 ， 在 汽车上难于推广。 太阳能驱动的半导体制冷系统 ， 具有结构紧凑 、
Ｔｈ ｐ ｉｄ Ｓ ｕ ｙ ｏ ｈ ｏａ ｆｉｅ ａｉ ｎ ａ ｄ Ａｉ ｎ ｉｉｎｎ ｙ ｔｍ ｎ Ａｕ ｏ ｏ ｉ ｅＡｐ ｌ ｔ ｄ ｎ ｔ ｅＳ ｌｒＲｅｒｇ ｒ ｔ ｎ ｒＣｏ ｄ ｔ ｉｇ Ｓ ｓｅ ｉ ｔｍ ｂｌ ｅ ｏ ｏ ｅ
Ｗ ａ ｇＧａ ｐ ｎ ， ｎ Ｍｉ ｏ ｈａ ｎ ｏ ｅ Ｌｉ ａ ｓ ｎ
质 量轻 、 全性 能 好 、 安 无环 境 污染 等特 点 。 外 ， 另 利用 帕尔贴 效 应 的半 导体 制 冷 系统 与一 般 的机 械 制 冷相
降低 ， 并且吸热 ， 形成冷端 ； 下面接头 的电流方 向是 ｐ ｎ温度上升 ， －， 并且放热 ， 形成热端。 把若干对热电偶
连接起来就构成 了常用 的热 电堆 ，借助各种传热器
热 电堆 的冷 端放 到工作环 境 中去 吸热 ，产生低 温 ， 这
就是半导体制冷的工作原理。 太阳能半导体制冷系统 就是利用半导体的热电制冷效应 ， 由太阳能电池直接 供给所需的直流电， 达到制冷制热 的效果 。 汽车太阳能半导体制冷系统基本结构 由太阳能
ｒｆｉｅａｉｎ ａ ｄ ａｒｃ ｎ ｉ ｏ ｉｇｓ ｓ ｍ ｎａ ｔｍｏ ｉ Ｏａ ｏｓｌｅｔｅｐｏ ｌｍｓｏ ａ ｉｏ ａ ｕｏ ｂｌ ｅｒ ｒｔ ｎ ｉ ｏ ｄｔ ｎ ｎ ｙｔ ｉ ｕｏ ｂｌ Ｓ ｓｔ ｏｖ ｒｂｅ ｆ ｒｄｔ ｎ ｌａ ｔｍｏ ｉ ｇ ｏ ｉ ｅ ｅ ｈ ｔ ｉ ｅ
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用 在汽 车 上成 为可 能 。
置４ 部分组成 。 太阳能光 电转换器输出直流电， 一部
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备储存 ， 以供阴天或晚上使用 ， 以便系统可以全天候 正常运行 ， 如图 ２ 所示。
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第３ ７卷第 １ 期
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汔车太阳能制冷空调系统的应用研究
王 高 平 ， 妙 山 （ 大学机电 程学院） 林 海南 工
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太 阳能 制 冷 是 太 阳能 利 用 的一 个 重 要 方 面 ， 人
１ 汽 车太 阳能 半导 体 制冷 空调 的工 作原 理
和基本结构
半导体制冷是利用热 电制冷效应的一种制冷方 式， 因此又称为热电制冷或温差电制冷。半导体制冷
们在这一领域已经进行 了大量研究 。 前 ， 目 实现太 阳 能制冷主要有两种形 式 ： 一种是先实现光电转换 ， 再 利用太阳能 电池驱动冰箱 的压缩式制冷系统 ；另一
摘 要 ：针对传统汽车空调耗油多、污染大的缺点 ， 究了新型节能的汽车太阳能空调的原 与构 研 造 。 汽 车 太阳 能空调 主要 由硅 型 太阳能 电池 、 导体 制冷 片 、 半 测量控 制 电路 和散 热 器等 器件 组 成 。
关键 词 ： 车 ； 阳能 空调 ； 阳能 电池 汽 太 太
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种是 太 阳能 光热 转 换制 冷 ，主要 包 括太 阳能 吸收 式
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当直 流 电源 接 通 ， 面接 头 的电流 方 向是 ｎＰ 温 度 上 —，
制冷 、 太阳能吸附式制冷和太 阳能喷射式制冷。 由于 以上两种制冷系统庞大 ， 运行复杂 ， 质量大 ， 并且制 冷剂存在易结晶、 腐蚀性强 、 蒸发温度只能在 ０ ℃以 上等缺点 ， 同时其工作压力高 ， 具有一定危险性 ， 在 汽车上难于推广。 太阳能驱动的半导体制冷系统 ， 具有结构紧凑 、
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质 量轻 、 全性 能 好 、 安 无环 境 污染 等特 点 。 外 ， 另 利用 帕尔贴 效 应 的半 导体 制 冷 系统 与一 般 的机 械 制 冷相
降低 ， 并且吸热 ， 形成冷端 ； 下面接头 的电流方 向是 ｐ ｎ温度上升 ， －， 并且放热 ， 形成热端。 把若干对热电偶
连接起来就构成 了常用 的热 电堆 ，借助各种传热器