太陽能熱電發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化研究.pdf

1、太陽能熱電發(fā)電是除光伏發(fā)電外的另一種直接將太陽輻射轉(zhuǎn)化為電能的方式，并且已經(jīng)成為近幾年來太陽能利用的新熱點。本論文通過詳細的理論分析和實驗研究來優(yōu)化太陽能熱電發(fā)電系統(tǒng)。
　　首先，本文陳述了不同熱電效應的基本原理及其相互關(guān)系，設(shè)計并制造了不同裝置的樣品，如具有不同表面輪廓的太陽能接收器、應用于熱沉的水冷器，和空冷翅片型熱沉的設(shè)計及優(yōu)化等?；跀U散焦點方法（DFP），設(shè)計了具有高照度均勻度的菲涅爾聚光器并用蒙特卡洛光線追跡方法進行了

2、模擬，模擬結(jié)果表明，相比于傳統(tǒng)的設(shè)計方法，DFP方法能夠顯著地提高太陽能熱接收器上的照度均勻度。
　　其次，本文對具有/不具有均勻溫度分布的熱電發(fā)電系統(tǒng)進行了對比。在模擬和試驗過程中，對兩個系統(tǒng)的輸出電流、輸出功率、開路電壓和系統(tǒng)效率進行了對比，模擬和實驗結(jié)果表明，保持熱電發(fā)電系統(tǒng)的熱接收器上表面溫度均勻能夠獲得更好的輸出。
　　此外，本文提出了一個完整的數(shù)學模型來揭示湯姆遜熱和熱接觸電阻對太陽能熱電發(fā)電系統(tǒng)的影響。模型的分

3、析方程由冷熱結(jié)點溫度、冷熱接點間的熱導率、輸出功率、最大輸出功率、系統(tǒng)效率、系統(tǒng)最優(yōu)效率、輸出電壓和輸出電流等參數(shù)導出?；诖四Ｐ偷囊粋€工程實例表明，忽略湯姆遜熱和界面間的熱接觸電阻將嚴重影響太陽能熱電發(fā)電系統(tǒng)的輸出。
　　最后，本文設(shè)計實驗研究了太陽能熱接收器的上表面輪廓對系統(tǒng)優(yōu)化的影響。實驗結(jié)果表明，當使用一個平頂?shù)奶柲軣峤邮掌鲿r，系統(tǒng)具有更優(yōu)的輸出性能。在理論研究之外，用數(shù)值模擬方法分析了長度、厚度、熱電材料的橫截面形狀、