[實用新型]離網光伏直驅冰蓄冷空調冰箱系統

有效

• 申請號: 201920302279.7
• 申請日: 2019-03-11
• 公開（公告）號: CN209893578U
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 季杰;韓可東;蔡靖雍;高毓壑;蘇鵬
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F13/30;F25D3/06;F25D19/00
• 代理公司: 34114 合肥金安專利事務所(普通合伙企業)
• 代理人: 金惠貞

本實用新型涉及離網光伏直驅冰蓄冷空調冰箱系統。主要包括光伏發電機構、制冷機構和冰蓄冷空調冰箱機構。光伏發電機構包括太陽能光伏板和壓縮機控制器；制冷機構包括直流壓縮機、冷凝器和蒸發盤管，直流壓縮機、冷凝器和蒸發盤管依次串聯形成制冷回路；冰蓄冷空調冰箱機構包括冷藏室、蓄冰室、小容量直流水泵和換熱器。采用直流變頻壓縮機實現軟啟動功能，保證低輻照條件下也能成功啟動運行。采用冰蓄冷能夠解決太陽能本身的波動性和周期性變化，同時，夜間提供冷量用于室內降溫，本實用新型不使用電網電能，能夠滿足偏遠熱帶地區的用冷需求和食品、藥品的保存和儲藏需求，對更有效地利用可再生能源具有深遠意義。

技術領域

本實用新型屬于太陽能光伏利用技術領域，涉及光伏發電、制冷、冰蓄冷技術和空調，具體涉及一種動態的蓄冰制冷的光伏冰蓄冷空調/冰箱系統。

背景技術

太陽能具有綠色安全、取用方便、能量巨大、無污染、安全性好等優點。光伏制冷是將太陽能轉換成電能，再用電能驅動變轉速直流壓縮機。將太陽能用于制冷，最大的優點是季節匹配性好，天氣越熱、越需要制冷的時候，系統制冷量越大。將太陽能制冷用于熱帶地區，能夠極大的滿足人們的制冷需求，降低能源消耗。同時，太陽能具有波動性和不穩定性，受天氣、季節、地理位置等環境因素影響較大。且太陽能由于它的周期性限制，只能在白天使用，在夜晚時無法使用。而在熱帶地區，每年由于高溫炎熱，導致大量的食物和藥品出現變質導致的食物中毒和疾病死亡等問題，造成極大的損失。這些對于制冷和冷藏也是一個巨大的挑戰。

水/冰具有較大的熱容和潛熱、易于獲得、無污染等特點，能夠作為相變儲能材料，稱為冰蓄冷。冰蓄冷常用于大型的中央空調系統中，用于解決電力需求不平衡的問題。將冰蓄冷技術用于太陽能制冷領域，能夠克服太陽能的上述缺點，將由太陽能得到的巨大能量儲存成冰的冷量，從而解決太陽能的波動性和不穩定性問題，實現能量的穩定利用。

現有研究中光伏儲能系統基本由光伏電池組件、控制器、蓄電池、逆變器、制冷設備組成，其使用雖然可以在一定程度上緩解光伏冰箱受太陽輻照的限制，但缺點也較多，主要有以下幾點：1、蓄電池的使用會大大增加系統的初期投資成本，蓄電池的壽命相較于系統其他部件要短得多，一般只有兩到三年，后期維護更換也會增加成本；2、蓄電池的生產使用和最后的回收處理過程中都有可能對環境產生嚴重的廢物污染。因此，如何能夠盡量的減少和避免蓄電池在光伏制冷系統中的使用是一個需要解決的問題。

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型提出了一種能最大化利用太陽能且能持續提供冷量的離網光伏直驅冰蓄冷空調冰箱系統。

離網光伏直驅冰蓄冷空調冰箱系統包括光伏發電機構、制冷機構和冰蓄冷空調冰箱機構；

所述光伏發電機構包括太陽能光伏板1和壓縮機控制器2，光伏發電機構為離網光伏直驅冰蓄冷空調冰箱系統提供直流電能；

所述制冷機構包括直流變頻壓縮機4、冷凝器5和蒸發盤管7，直流變頻壓縮機4、冷凝器5和蒸發盤管7依次串聯形成制冷回路；

冰蓄冷空調冰箱機構包括冷藏室8、蓄冰室9、小容量直流水泵13和換熱器11；所述蓄冰室9內填裝有冰水，所述蒸發盤管7浸沒在蓄冰室9的冰水；所述冷藏室8、蓄冰室9和蒸發盤管7構成冰箱機構；所述小容量直流水泵13和表面換熱器11串聯，小容量直流水泵13的入口通過管道連通著蓄冰室9的一側，表面換熱器11的出口通過管道連通著蓄冰室9的另一側；所述換熱器11的一側設有風機10，所述蓄冰室9、小容量直流水泵13、表面換熱器11和風機10構成空調室內機；

所述太陽能光伏板2、太陽能光伏控制器3、直流變頻壓縮機4和冷凝器5位于室外，所述冰箱機構和空調室內機位于室內；