论文部分内容阅读
随着聚光电池发电效率的逐步提高,基于多结密排电池的高倍聚光光伏发电系统近年来逐渐受到人们的关注。但在高倍聚光条件下,电池会产生大量的废热,如何有效地实现高倍聚光太阳电池的冷却是聚光光伏发电系统中的关键问题。1、提出采用乙醇液浸相变冷却高倍聚光密排电池,利用电加热片模拟密排电池组件在高倍聚光条件下产生的热量,设计矩形液浸相变冷却接收器,建立室内模拟高倍聚光光伏自运转液浸相变冷却系统。2、研究不同聚光比条件下,液浸相变冷却系统对模拟密排电池散热的可行性。该冷却系统可以实现自运转,且随着聚光倍数的改变自行调节循环流速;模拟电池表面的温度均匀分布在87.3~88.5℃范围内,在398.4X下表面对流传热系数高达46.98 kW/(m~2·K),说明液浸相变冷却自循环系统可以实现高倍聚光电池的有效散热。3、分别采用电化学刻蚀和机械拉丝两种技术对模拟电池基板进行表面修饰。分析表面特性对传热性能的影响规律及机理。结果表明电化学刻蚀2h和800目机械拉丝的表面呈现出较优的传热性能,SEM表征显示电化学刻蚀2h表面拥有蜂窝状的多孔性结构,以及800目机械拉丝表面为均匀分布的密集沟槽型结构,使得乙醇在这两种表面润湿性提高,气泡不易聚并,降低表面传热热阻;在沸腾过程中,这两种表面结构内液体产生的气泡与表面形成气泡之间相互扰动,提高了表面对流传热特性。4、采用三结砷化镓电池,通过电池电性能的变化研究液浸相变冷却过程中气泡对光线的影响机理。结果表明无气泡时电池的电性能优于有气泡存在时电池的性能,说明气泡对光线的透过有负面影响。建立气泡对光线影响的机理模型,结果表明气泡与乙醇界面对光线的影响是降低电池电性能的主要因素。5、采用大功率LED进一步模拟正面不产生气泡时的密排电池,建立自循环液浸相变冷却系统并研究其散热性能。液浸相变冷却系统对大功率LED散热可行,在大热量下系统达到稳态时间缩短;在33.14%~43.75%充液率范围内,LED结温远低于其限制的最大值;冷却接收器内设置导流装置可以改善液浸相变冷却传热性能。