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汽車的太陽能熱控制系統(tǒng)

夏日停放在陽光下的汽車車內(nèi)溫度比外界溫度高30～40℃，在30℃氣溫下車內(nèi)溫度可高達(dá)70℃，而溫升的75%是發(fā)生在停車后的5min內(nèi)。重新進(jìn)入車內(nèi)打開車載空調(diào)后需要一定的時(shí)間才能降低車廂內(nèi)溫度，同時(shí)車內(nèi)過多的熱量會(huì)損害汽車的內(nèi)飾及車廂內(nèi)個(gè)人財(cái)產(chǎn)。為此，設(shè)計(jì)一種利用太陽能供電的冷卻裝置，實(shí)現(xiàn)車內(nèi)溫度的恒溫控制。

該冷卻系統(tǒng)主要由兩個(gè)高性能微型風(fēng)扇組成，其中一個(gè)風(fēng)扇用于排出車內(nèi)熱空氣；另一個(gè)用于吸入冷藏室內(nèi)的冷空氣。通過這種工作方式可達(dá)到控制車內(nèi)溫度的目的。冷卻裝置的工作原理基于牛頓冷卻法，且兩個(gè)風(fēng)扇所需電量由車內(nèi)的太陽能電池板提供。

為驗(yàn)證所提出的冷卻裝置的有效性，利用同一輛車進(jìn)行4組對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)條件為：①停放車輛未安裝冷卻系統(tǒng)；②停放車輛安裝冷卻系統(tǒng)，但在進(jìn)氣風(fēng)扇口處未安裝冷卻室；③停放車輛安裝冷卻系統(tǒng)，并在進(jìn)氣風(fēng)扇口處安裝丙酮冷卻劑的冷卻室；④停放車輛安裝冷卻系統(tǒng)，并在進(jìn)氣風(fēng)扇口處安裝丙酮冷卻劑的冷卻室，但沒有彎曲的軟管連接。

記錄這4組試驗(yàn)過程中車內(nèi)溫度的變化。試驗(yàn)結(jié)果表明，情況④時(shí)，在試驗(yàn)前5min內(nèi)，車廂內(nèi)溫度增長速度非常緩慢，然后開始以恒定速度下降，最后保持溫度恒定不變，表明了該裝置對(duì)車內(nèi)溫度進(jìn)行控制的可行性。該裝置所用能源為太陽能，不會(huì)增加車輛額外的能耗。

刊名：International Journal of Engineering Research and Applications（英）

刊期：2014年第4期

作者：Abin John et al

編譯：郭明超