太阳能半导体制冷控制器的设计

太阳能半导体制冷控制器的设计

【摘要】本设计是一种基于单片机控制的太阳能半导体制冷控制器，它由太阳能电池直接供给所需的直流电，利用半导体的热电效应，达到制冷制热的效果。其不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源。本设计具有低速、中速、高速和自动制冷的功能，具有定时、设置制冷上下限温度和系统检测的功能。本文从设计的基本功能、硬件线路、元器件原理及程序设计四个方面来说明太阳能半导体制冷控制器的功能与设计过程。

【关键词】太阳能；半导体制冷；单片机；控制器

1.设计背景

温室效应的加剧，生活水平的提高，人类对空调的需求急剧上升。以中国为例，普通空调发展很快，大部分使用的空调技术是一种以电能为动力，把室内热量加以吸收排除到室外的循环系统，但这种空调系统具有耗电大、热岛效应严重的问题，在世界能源日益紧张的今天，采用更为节能的空调系统是人类的共同需要。本太阳能半导体制冷控制器正是基于这种节能的思想而设计，由于该装置是半导体制冷控制，半导体制冷是利用热电制冷效应的一种制冷方式，借助各种传热器件，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，达到制冷的效果。它具有低速、中速、高速和自动制冷的功能，能实现实时显示制冷温度，同时该系统还具有自检测功能，能实时检测并显示关键元件或部位的相关参数，例如温度、电压、电流、频率等，制冷效果显著又安全。

2.总体方案设计

2.1总体方案

2.2方案选择

2.2.1太阳能电池的选择

太阳能光电转换器[3]可以选择晶体硅太阳能电池或纳米晶体太阳能电池，按照制冷装置容量选择太阳能电池的型号。晴天时，太阳能光电转换器把照射在它表面上的太阳辐射能转换成电能，供整个系统使用。

2.2.2储能设备的选择

储能设备一般使用蓄电池，它把光电转换器输出的一部分或全部能量储存起来，以备太阳能光电转换器没有输出的时候使用，从而使太阳能半导体制冷系统达到全天候的运行。

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