被动式供冷与辐射制冷技术

介绍了被动式供冷的原理以及被动式供冷系统的分类，特别介绍了其中新兴且日益发展的辐射供冷技术的原理及应用，指出被动式供冷是节能环保可持续发展的制冷技术，应大力开发使用。     

半透明晶体硅光伏热电制冷辐射窗的性能分析

针对一种新型半透明光伏-热电制冷辐射窗（STPV-TE-RCW）,通过实验和数值模拟方法对其热电性能进行研究,建立STPV-TE-RCW计算模型,验证其准确性,并针对STPV-TE-RCW中的热电模块不同排列形式、辐射板尺寸、散热形式等进行优化分析。在考虑结构自身发电量与耗电量关系的基础上,通过分析制冷系统COP和耗电量,认为5块热电片串联2个支路并联的热电模块排列形式,高度为1 m的辐射板尺寸和强制对流的散热形式效果更好,在这种情况下,STPV-TE-RCW的耗电量与发电量之比为0.83,制冷量能承担该结构产生的60%冷负荷,辐射铝板提供的制冷量为63.4 W/m²,热电模块的COP为1.41。     

基于辐射制冷超材料技术的变电站零能耗节能降耗研究与应用

变电站中主变压器公用控制柜等箱体及建筑物内部存在长期温度过高的共性问题.这种持续高温的情况会对设备寿命及安全造成极大隐患.在应用被动式零能耗辐射制冷超材料技术(包括辐射制冷涂料、辐射制冷膜等被动制冷降温产品)的基础上,对变电站中主变公用控制柜等暴露在烈日下的密闭设备及设施在应用被动式零能耗辐射制冷超材料技术前后的降温、...     

基于辐射制冷超材料技术的变电站零能耗节能降耗研究与应用

变电站中主变压器公用控制柜等箱体及建筑物内部存在长期温度过高的共性问题。这种持续高温的情况会对设备寿命及安全造成极大隐患。在应用被动式零能耗辐射制冷超材料技术(包括辐射制冷涂料、辐射制冷膜等被动制冷降温产品)的基础上,对变电站中主变公用控制柜等暴露在烈日下的密闭设备及设施在应用被动式零能耗辐射制冷超材料技术前后的降温、节能、可靠性、安全性和寿命等有益效果进行了系统研究。     

薄膜装置增上溴化锂制冷机组分析

为充分利用炼油装置低品位热源,2008年5月,洛阳石化新建两套低温热水系统,Ⅰ套供生产装置工艺使用,替代低压蒸汽;Ⅱ套供生活区和办公区,用做生活热水和冬季采暖。其中,Ⅱ套低温热水系统夏季尚有350t/h的热水富余,需要用循环水冷却至70℃以下再循环利用,存在能量利用不合理状况。薄膜装置现有2台螺杆式冷水机组,每台额定制冷量为1680kW,正常运行时制冷量约为额定制冷量的3/4,额定输入功率为350kW,所产冷冻水主要用于冷却电机齿轮箱、牵引辊等设备和降低厂房环境温度。经分析,可以在薄膜装置增上一台额定制冷量为1798kW的低温热水型溴化锂制冷机组,代替原环境空调用冷冻水机组,回收夏季富余的350t/h低温热水热量,生产出符合薄膜装置工艺要求的冷冻水。同时,就增上一台低温热水型溴化锂制冷机组后薄膜装置冷冻水系统运行方式进行可行性分析,并估算投资金额及经济效益。     

透射型辐射制冷膜对冷饮柜降温节能模拟分析

为缓解冷饮柜在制冷设备停用状态下由内部高温所引起的柜体结构损坏现象,本文通过将透射型辐射制冷膜应用于冷饮柜玻璃门外表面,利用全建筑能耗模拟软件Energyplus计算冷饮柜冷藏室内的温度与能耗.模拟计算结果表明:双层Low-e中空玻璃外表面应用透射型辐射制冷膜后,不仅降低了能耗,还缓解了内部高温问题.空载状态下冷藏室内部温度降低23.9℃,负载状态下全年空调制冷能耗降低11.6％.     

辐射制冷材料军用帐篷内热舒适性的实验研究

为了研究辐射制冷材料应用于军用帐篷对帐篷内环境热舒适的改善效果,将辐射制冷材料制成的降温帐篷与普通军用帐篷作对比,在夏季太阳照度充足的时间进行现场实验,测量了两种帐篷的外表面及内部空气温度,并结合WBGT、TSV及TCV等热舒适评价指标比较二者内部环境的热舒适情况。实验结果表明：在实验持续三小时,室外温度为34℃、总太阳辐射强度为743W/m2的情况下,相较于普通军用帐篷,辐射制冷帐篷表面温度可降低6.9℃,从而低于周围空气温度;帐篷内部空气温度可降低4.3℃,达到32.9℃;WBGT由32.1℃降低到28.1℃,可降低4℃。由WBGT、TSV及TCV的比较结果显示,帐篷内的热舒适情况得到了显著的改善。     

基于辐射制冷和微槽道热管的相变墙体实验研究

为防止夏季室外温度过高情况的发生,提高建筑墙体的节能率,提出一种集相变材料、微槽道热管、丙烯酸树脂辐射制冷板为一体的新型节能墙体。为测试新型墙体的热工性能,构建1个南墙为新型墙体的实验房间(房间C);另外搭建2个南墙分别为砖墙、相变-砖墙的实验房间(房间A、B)作为参照房间。经实验测试分析得:1)房间C南墙内表面峰值温度比室外综合峰值温度低30.7℃,降低了52.5%,时间延迟为4.5 h;2)房间C室内日平均温度比房间B低0.4℃;3)房间C通过南墙的得热量比房间A、B分别低41.4%、21.3%。因此,新型节能墙体在夏季降低温度、减少得热量等方面均具有较好的实践效果。     

辐射制冷技术在夏热冬冷地区的应用潜力分析:以杭州为例

为探究辐射制冷在以杭州为代表的常年高湿度的我国夏热冬冷地区的应用潜力,本文基于选择性独立法估算并分析了相对湿度对辐射制冷潜能的影响。计算结果表明,温度的升高及相对湿度的增加会显著降低辐射制冷技术的潜力,其中相对湿度的影响更为明显。杭州在近二十年来的最差工况下平均黑体辐射降温功率可达47 W/m²,平均天空温降约为8℃,在典型年的春秋两季具有良好的制冷潜力,辐射制冷技术可作为过渡季节的降温补偿工具。因此,辐射制冷技术在杭州等夏热冬冷地区具有一定的应用前景。     

优化半导体制冷工况的理论分析

对半导体制冷的原理进行简单介绍,同时对三种不同工况下半导体制冷进行理论分析,导出使制冷量和制冷系数达到最大值时的电流值,并由此得出设计用的主要参数,给半导体制冷器的设计提供了依据。     

辐射致冷用氮化硅薄膜的微观结构和光学性质

采用射频等离子体化学气相沉积（PECVD）法制备了SiNx薄膜,用X－射线荧光光谱,红外吸收光谱,红外反射光谱以及扫描电镜对薄膜的成分,结构,表面形貌和光学性质进行了步研究,X－射线荧光分析表明SiNx薄膜的组成为SiN0.35,从红外透过光谱可见,氮参加了反应并生成Si-N键,薄膜中有少量的Si－H键和N－H键,红外反射光谱表明SiN0.35薄膜是非常好的窗口材料,在8－13um波段内具有很低的反射率,8－13um波段外反射率高,适合制备辐射制冷体,SEM观察结果对薄膜的表面形态和生长机量给予了初步解释。     

基于天空辐射冷却系统的光伏组件降温研究

在南北向相邻两排光伏组件之间,背阳设置天空辐射冷却模块,不仅可有效利用屋顶面积,还可提升辐射冷却性能。辐射冷却模块产生的冷量通过水系统作用于光伏组件背面的换热模块,对光伏组件进行降温,提升光伏发电效率,延长使用寿命。实验结果表明：该系统在夏季和秋季可分别使光伏组件日平均温度降低13.6℃和10.6℃,发电效率可分别提升1.21%和0.96%。     

ZnO:Al绒面透明导电薄膜的制备及分析

利用中频脉冲磁控溅射方法,采用Al掺杂(质量百分比2%)的Zn(纯度99.99%)金属材料为靶材制备平面透明导电ZnO:Al(ZAO)薄膜。利用湿法腐蚀方法,将平面ZAO薄膜在0.5%的稀盐酸中浸泡一定时间后,形成表面凹凸起伏的绒面结构。研究了平面ZAO薄膜的结构特性以及衬底温度、溅射功率和腐蚀时间对绒面ZAO薄膜表面形貌的影响,并对腐蚀前后薄膜的电阻变化进行了分析。结果表明:高温、低功率条件下制备的绒面ZAO薄膜表面形貌较好,在硅薄膜太阳电池中具有潜在的应用前景。     

超声电沉积-硒化制备CuInSe_2薄膜

采用超声电沉积法在钼基底上制备了Cu-In合金预制膜,随后在硒蒸汽进行硒化处理,得到了CuInSe2(CIS)薄膜.分别用SEM、EDS和XRD分析了合金预制膜和CuIrISe2薄膜的表面形貌、成分及相组成.结果表明:超声电沉积可以得到晶粒细小、均匀致密的Cu-In合金薄膜,并且可以利用电流密度控制预制膜中的Cu/In比率;随着Cu含量的增加,CIS薄膜的结晶性变好;富铜的CIS薄膜中除了CuInSe2以外还有CuSe相,CuSe的含量随铜含量的增加而增加.     

厚度对FeS2薄膜的光电性能的影响

采用Fe膜硫化工艺制备不同厚度的FeS2薄膜。研究了不同厚度FeS2薄膜的晶体结构，电阻率，载流子浓度，光吸收系数以及禁带宽度（Eg)。结果表明，随着薄膜厚度的增加，FeS2的电阻率升高，载流子浓度下降，在高吸收区FeS2薄膜的光吸收系数也呈下降趋势。当薄膜厚度小于130nm时，薄膜厚度增加可导致其禁带宽度上升，当薄膜厚度大于130nm时，薄膜厚度增大反而会导致禁带宽度下降。     

低功率共溅射再硒化法制备CuInSe2薄膜

采用Cu、In双靶,直流磁控溅射的方法制备Cu-In薄膜,然后采用固态源硒化的方法形成CuInSe2(CIS)薄膜.采用SEM和EDX观察和分析了样品的表面形貌和成分,用XRD表征了薄膜的组织结构.分析了硒化中的反应过程并研究了热处理对改善薄膜质量的影响.结果表明,Cu-In预制膜主要以CuIn相形式存在.由CuIn相为主相的预制膜制成的CIS薄膜具有单一的CuInSe2相黄铜矿结构,且其成分接近CuInSe2化学计量比.     

EBV法制备Znln2S4薄膜的性质研究

用电子束加热真空蒸发法（ＥＢＶ法）制备了厚度为３５０ｎｍ的ＺｎＩｎ２Ｓ４薄膜。研究了最佳成膜工艺条件和最新电子能谱分析结果；通过不同气氛处理可以控制材料的导电类型，典型膜的电阻率为２．５×１０＾－１Ω．ｃｍ，Ｈａｌｌ迁移率为５２ｃｍ＾２．Ｖ＾－１．ｓ＾－１，载流子浓度为１．４２×１０＾１７ｃｍ＾－３，禁带宽度为２．１３ｅＶ。探讨了ＺｎＩｎ２Ｓ４膜的导电机理，并制作了ＺｎＩｎ２Ｓ４－Ｓｉ太阳电池。     

热壁外延碲化镉薄膜光学特性的分析及测试

用热壁外延的方法,在清洁的玻璃衬底上外延生长了不同厚度的CdTe薄膜,对薄膜的本征吸收光学特性进行了全面的研究分析和测量。对玻璃衬底的样品模式:空气-CdTe薄膜-玻璃-空气系统经光照的反射、吸收和透射问题进行了严格的数学处理,给出了总反射率和透射率的表达式。用Cary5000型双光束分光光度计测试了样品薄膜的反射谱和透射谱,据测量结果经数学处理,计算得到了描述薄膜宏观光学特性的重要物理量,即薄膜的本征光学吸收系数、消光系数、折射率和联系宏观可测量与微观量之间桥梁作用的复介电函数ε=ε1-iε2。用"Tauc"作图法,得到了薄膜的光学能隙Egopt,证明了材料是直接带隙结构,得到了薄膜厚度分别为0.12、0.48、0.81μm时相应的多晶晶粒尺寸增大的样品,其光学能隙分别变窄为1.54、1.48和1.46eV,向单晶CdTe能隙值1.44eV逼近。薄膜在本征吸收的可见光区有高的吸收系数。     

RTCVD工艺制备poly—Si薄膜太阳电池的研究

报道了快速热化学气相沉积（ＲＴＣＶＤ）工艺制备多晶硅（ｐｏｌｙ－Ｓｉ）薄膜及电池的实验和结果。采用ＳｉＨ２Ｃｌ２作为原料气体，衬底温度为１０３０℃时，薄膜的生长速率为１０ｎｍ／ｓ。发现薄膜的平均晶粒度及载流子迁移率与衬底温度和材料有关。用该薄膜在未抛光重掺杂磷的硅衬底上制备１ｃｍ２的ｐ＋ｎ结样品电池，无减反射涂层，其转换效率为４．５４％（ＡＭ１．５，１００ｍＷ／ｃｍ２，２５℃）。