太陽能半導(dǎo)體制冷控制器的設(shè)計

太陽能半導(dǎo)體制冷控制器的設(shè)計

【摘要】本設(shè)計是一種基于單片機控制的太陽能半導(dǎo)體制冷控制器，它由太陽能電池直接供給所需的直流電，利用半導(dǎo)體的熱電效應(yīng)，達到制冷制熱的效果。其不需要任何制冷劑，可連續(xù)工作，沒有污染源。本設(shè)計具有低速、中速、高速和自動制冷的功能，具有定時、設(shè)置制冷上下限溫度和系統(tǒng)檢測的功能。本文從設(shè)計的基本功能、硬件線路、元器件原理及程序設(shè)計四個方面來說明太陽能半導(dǎo)體制冷控制器的功能與設(shè)計過程。

【關(guān)鍵詞】太陽能；半導(dǎo)體制冷；單片機；控制器

1.設(shè)計背景

溫室效應(yīng)的加劇，生活水平的提高，人類對空調(diào)的需求急劇上升。以中國為例，普通空調(diào)發(fā)展很快，大部分使用的空調(diào)技術(shù)是一種以電能為動力，把室內(nèi)熱量加以吸收排除到室外的循環(huán)系統(tǒng)，但這種空調(diào)系統(tǒng)具有耗電大、熱島效應(yīng)嚴(yán)重的問題，在世界能源日益緊張的今天，采用更為節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)是人類的共同需要。本太陽能半導(dǎo)體制冷控制器正是基于這種節(jié)能的思想而設(shè)計，由于該裝置是半導(dǎo)體制冷控制，半導(dǎo)體制冷是利用熱電制冷效應(yīng)的一種制冷方式，借助各種傳熱器件，使熱電堆的熱端不斷散熱，并保持一定的溫度，把熱電堆的冷端放到工作環(huán)境中去吸熱，產(chǎn)生低溫，達到制冷的效果。它具有低速、中速、高速和自動制冷的功能，能實現(xiàn)實時顯示制冷溫度，同時該系統(tǒng)還具有自檢測功能，能實時檢測并顯示關(guān)鍵元件或部位的相關(guān)參數(shù)，例如溫度、電壓、電流、頻率等，制冷效果顯著又安全。

2.總體方案設(shè)計

2.1總體方案

2.2方案選擇

2.2.1太陽能電池的選擇

太陽能光電轉(zhuǎn)換器[3]可以選擇晶體硅太陽能電池或納米晶體太陽能電池，按照制冷裝置容量選擇太陽能電池的型號。晴天時，太陽能光電轉(zhuǎn)換器把照射在它表面上的太陽輻射能轉(zhuǎn)換成電能，供整個系統(tǒng)使用。

2.2.2儲能設(shè)備的選擇

儲能設(shè)備一般使用蓄電池，它把光電轉(zhuǎn)換器輸出的一部分或全部能量儲存起來，以備太陽能光電轉(zhuǎn)換器沒有輸出的時候使用，從而使太陽能半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)達到全天候的運行。

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