太阳能发热实习报告Word文档格式.docx

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杨会智

2014 

年 

12 

月 

20 

日

目录

引言…………………………………………………………………………………3

摘要………………………………………………………………………………………3

关键词……………………………………………………………………………………………3

一发热材料：

碳纤维………………………………………………………………………4

（一）碳纤维发热丝、片的特点………………………………………………4

（二）测量成品碳纤维发热片性能…………………………………………………4

二制作发热片………………………………………………………………5

（一）制作发热片………………………………………………………………5

（二）测试制作的发热片…………………………………………………………………5

三制作发热丝…………………………………………………………………5

（一）制作发热丝………………………………………………………………5

（二）测试制作的发热片…………………………………………………………6

（三）测试结论……………………………………………………………………………6

四电源：

多晶硅太阳能电池……………………………………………………6

（一）制作太阳能电池板………………………………………………………6

（二）测试制作好的太阳能电池板………………………………………………………7

五用太阳能板给发热片供电…………………………………………………………………8

（一）用太阳能板给图2.1中的发热片通电，并测量电压电流……………8

（二）实验结论……………………………………………………………………………10

引言：

太阳能与其他能源相比具有普遍性、无污染、可再生、储量巨大等特点。

因此考虑用太阳能作为碳纤维发热的能源。

又考虑到晚上没有太阳能，所以晚上可以用充电宝给发热片供电。

白天在不用发热片的时候，可以用太阳能电池给充电宝充电。

摘要:

先拆解发热片成品，通过测试了解发热片的物理性能。

然后试着自己制造发热片、发热丝。

然后根据需要制造太阳能电池板。

最后测试他们是否符合设计要求，并根据实验结果改进。

关键词：

太阳能电池发热测试

一、发热材料:

碳纤维

（一）碳纤维发热丝、片的特点

1．电热转换率达95%以上,比镍铬、钨钼等材料作为发热体节能30%。

2．发热产生红外线辐射，相当于一部频谱理疗仪。

3．被人体、衣物等直接吸收性特强，在热传递过程中热量损失小。

4．升温迅速、发热温度低、热滞后小、发热均匀。

5．低压下就可以有效发热，可用太阳能电池作为电源。

图1.1市售的碳纤维发热片

（二）测量成品碳纤维发热片性能

用标称输出电压为5V、1A的充电器给制作好的发热片供电，发热效果良好。

1．拆解发热片成品

图1.2拆解后的成品发热片

2．通过测量得到：

发热片两铜带宽度为50mm，碳片宽度为20mm。

共5片并联，总电阻为5Ω。

3．用上述充电器给拆解后的发热片通电，测量其两端的电压为4.56V，电流为0.69A。

由公式P=UI得发热片功率为3.1464W。

二、制作发热片

（一）制作发热片

1．裁剪出6片规格为60mm×

25mm的碳纤维片。

用铜带将这6片碳纤维片并联，并粘贴在塑料薄膜上。

图2.1本小组自己制作的发热片，电阻为5Ω

（二）测试制作的发热片

1．采用标称输出电压为5V、1A的充电器给制作好的发热片供电，发现发热效果良好，制作的发热片质量良好。

2．测量制作的发热片两端的电压为4.68V，电流为0.67A。

功率为3.1356W。

三、制作发热丝

（一）制作发热丝

1．将11条长50mm的发热丝并联，测得总电阻为5.4Ω。

记为发热丝①。

图3.1发热丝①

2．将11条长100mm的发热丝并联，测得总电阻为12Ω。

记为发热丝②。

图3.2发热丝②

3．将3条长230mm的发热丝扭成绳状然后并联，测得电阻6Ω。

记为发热丝③

图3.3扭成绳状的发热丝③

（二）测试制作的发热丝

用标称输出电压为5V的充电器分别给制作好的发热丝通电2分钟。

发现：

发热丝①铜片微热，碳丝不发热。

测量得到其两端的电压为2.30V，电流为0.76A，功率为1.748W；

发热丝②铜片发热严重，发热丝不发热.测量得到其两端的电压为4.32V，电流为0.76A，功率为3.2832W；

发热丝③发热效果良好。

测得这时发热丝两段的电压为3.9V，电流0.77A，功率为3.003W。

（三）测试结论

发热丝①、②制作失败，发热丝③制作成功。

发热丝制作失败的原因是发热丝材料接触性不好，导致导电性较差。

所以将发热丝拧成绳状加强发热丝之间的相互接触，使发热丝导电性增强。

四、电源：

多晶硅太阳能电池

（一）制作太阳能电池板

1．测量规格为156mm×

36mm的多晶硅电池片的开路电压电压、短路电流分别为0.58V、1.2A。

根据设计思路要求，因为要给充电宝充电，所以制造的太阳能电池电压要大于5V。

故采用12块电池片串联并进行焊接，焊接好以后再焊接上一个二极管，防止在用太阳能电池板给充电宝充电时发生倒充。

焊接好以后先测试太阳能电池组的电学性能是否正常，测试正常后把焊接好的太阳能电池粘贴在裁剪好的铝塑板上。

从太阳能电池的正负极引出两条电线，并进行封装。

图4.1本小组制造的太阳能电池

（二）测试制作好的太阳能电池板

1．测量焊接好的太阳能电池。

得到其开路电压为7.13V，短路电流为1.27A。

所以制作的太阳能电池性能正常。

图4.2测量电池开路电压

图4.3测量电池短路电流

2．用太阳能电池板给充电宝充电，发现充电宝充电指示灯亮起。

说明太阳能电池板可以给充电宝充电。

五、用太阳能电池板给发热片供电

（一）用太阳能电池板给图2.1中的发热片通电，并测量电压电流。

图5.1测量电压

图5.2测量电流

由测量结果知道，太阳能电池板给发热片通电时，发热片的工作电压为5.04V、电流为0.9A。

发热片的功率为4.536W。

（二）实验结论

在太阳能电池板作为电源时，制作好的发热片的功率为4.536W，大于用标称输出电压为5V、1A的充电器给给发热片通电时的功率3.1356W。

所以用太阳能电池片给制作的发热丝做电源的设想是可行的，实验成功。