[發(fā)明專利]太陽能光伏空調(diào)冷熱機組

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110292998.3
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN102374689A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設計）人: 李士龍
• 申請（專利權）人: 廣州西河冷熱設備工程有限公司
• 主分類號: F25B5/00
• 分類號: F25B5/00;F25B6/00;F25B49/02
• 代理公司: 廣州致信偉盛知識產(chǎn)權代理有限公司 44253
• 代理人: 伍嘉陵

技術領域

本發(fā)明涉及一種利用太源能光伏直流電源驅(qū)動、用于制冷和/或加熱的冷熱系統(tǒng)。

背景技術

現(xiàn)有的太陽能光伏蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)均使用了逆變器，工作時需要通過逆變器將太陽能光伏板輸出的直流電先進行升壓、逆變成交流電，然后以交流電去驅(qū)動交流壓縮機以制取熱量和冷量。而逆變器的價格昂貴，增加了系統(tǒng)的制作成本，另外，當太陽光強度不足時，還需要將太陽能光伏電源和市電對接去混合驅(qū)動壓縮機。

普通的太陽能熱水器是利用平板式集熱器、真空玻璃管集熱器等收集太陽光的能量，從而將冷水加溫的裝置。但此太陽能熱水器不能在制取熱水的同時制取冷水，另外，盡管太陽能本身是取之不盡、用之不竭的清潔能源，但在陰天最需要熱水的時候，普通太陽能熱水器卻由于陽光強度不足而無法取得熱水。

為此，中國專利號為“ZL?200910076400.X”的專利公開了一種太陽能光伏—市電混合驅(qū)動蓄冷蓄熱型熱泵機組，其具有互為補充的一個直流壓縮機和一個交流壓縮機，當陽光充足時，利用太陽能電池板產(chǎn)生的直流電直接驅(qū)動直流壓縮機以制取熱量和冷量，而所產(chǎn)生的冷量和熱量一方面可直接提供給需要冷量或熱量的室內(nèi)環(huán)境，對室內(nèi)空氣進行降溫或加溫，另一方面，也可通過相變的蓄冷和蓄熱介質(zhì)將冷量或熱量儲存起來，然后通過儲存了冷量或熱量的蓄冷介質(zhì)或蓄熱介質(zhì)對水進行降溫或升溫，為用戶提供所需的冷水和/或熱水。而當陽光不足時，則通過市電來驅(qū)動交流壓縮機，從而使系統(tǒng)繼續(xù)工作，此太陽能光伏—市電混合驅(qū)動蓄冷蓄熱型熱泵機組與現(xiàn)有的太陽能光伏蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)相比，其無需使用價格昂貴的逆變器將直流電先進行升壓、逆變成交流電后，以交流電去驅(qū)動交流壓縮機，從而降低了系統(tǒng)的成本；與普通的太陽能熱水器相比，其可同時制取冷水和熱水，而當陽光不足時，則可通過市電來驅(qū)動交流壓縮機從而制取冷水和熱水。

但是，此太陽能光伏—市電混合驅(qū)動蓄冷蓄熱型熱泵機組尚有不足這之處，首先，該熱泵機組的光伏直流子系統(tǒng)僅為一個較大功率的直流壓縮機供電，而直流壓縮機的最小運行功率是不變的，太陽能電池光伏板的實際輸出功率卻是隨光照強度的增大或減小而相應地增加或減少的，因此，當光照強度較弱時（如，陰天、雨天、早晨或者傍晚等情況下），該光伏直流子系統(tǒng)輸出的功率往往小于該直流壓縮機的最小運行功率，此時，直流壓縮機無法正常工作，必須用市電來驅(qū)動熱泵機組運行，因此，光伏直流子系統(tǒng)以及直流壓縮機的使用率較低，工作時間較少，仍無法充分利用太陽能；其次，當陽光充足時，直流壓縮機的轉速是隨著光伏直流子系統(tǒng)輸出的功率的增加而增大的，而直流壓縮機轉動做功所相應產(chǎn)生的制冷量或制熱量雖然會隨壓縮機的轉速的增大而增加，但是其制冷量或制熱量的增加率卻低于直流壓縮機的運行功率的增加率，特別是直流壓縮機進入高速旋轉狀態(tài)時，即使直流壓縮機的運行功率大幅度上升，但其做功所相應產(chǎn)生的制冷量或制熱量卻是只有小幅度上升，因此，在這種運行狀態(tài)下，直流壓縮機做功所相應產(chǎn)生的制冷量與其運行所消耗的能量（電能）的功率比在3倍以下，直流壓縮機做功所相應產(chǎn)生的制熱量與其運行所消耗的能量（電能）的功率比則在4倍以下。遠低于直流壓縮機在接近最小運行功率狀態(tài)轉動時（即直流壓縮機低速轉動時），直流壓縮機做功所相應產(chǎn)生的制冷量與其運行所消耗的能量（電能）的功率比，顯然該熱泵機組對太陽能的利用率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠更充分利用太陽能，且制冷、制熱效率更高的太陽能光伏空調(diào)冷熱機組。

本發(fā)明所述的一種太陽能光伏空調(diào)冷熱機組，包括：

多套冷熱機子系統(tǒng)，每套冷熱機子系統(tǒng)包括小功率直流壓縮機、冷凝器、電子膨脹閥、以及蒸發(fā)器，所述的小功率直流壓縮機、冷凝器、電子膨脹閥、以及蒸發(fā)器通過管路連接形成一個供制冷劑循環(huán)流動的回路；

光伏直流電源系統(tǒng)，用于對冷熱機子系統(tǒng)供電；

控制器的一端與光伏直流電源系統(tǒng)連接，另一端并聯(lián)有多套冷熱機子系統(tǒng)，控制器根據(jù)光伏直流電源系統(tǒng)輸出的功率來控制對應數(shù)量的冷熱機子系統(tǒng)，使該冷熱機子系統(tǒng)的小功率直流壓縮機啟動或停機。