[实用新型]带热水供应的家用光伏直流变频空调器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光伏直流变频空调器，尤其是一种带热水供应的家用光伏直流变频空调器。 

背景技术

目前，公知的太阳能制冷形式主要有太阳能吸收式制冷、太阳能吸附式制冷、太阳能喷射式制冷、太阳能半导体制冷、太阳能光伏压缩式制冷，其中太阳能吸收式制冷技术和太阳能光伏压缩式制冷技术较为成熟，但目前我国还不能实现小功率溴化锂制冷机商品化生产，不适合家庭用户。光伏压缩式制冷形式可以根据需要选择光伏电池方阵的规模，可采用常规蒸气压缩式制冷设备，具有原理简单、运行稳定等特点，比较适合家庭用户。中国专利文献号CN101917054A于2010年12月15日公开了一种带太阳能电池的直流变频空调器，包括太阳能电池、直流变频空调器、连接在太阳能电池和直流变频空调器之间的太阳能供电控制器及市电电网，太阳能供电控制器包括DC-高压DC逆变器和MPPT控制单元。这种空调器运行时太阳能光伏电池板把吸收太阳辐射能转换成的电能通过太阳能供电控制器直接供电给直流变频空调器，中间没有经过DC/AC逆变过程，减少了电源损耗，相对于有DC/AC逆变环节的变频空调器而言提高了太阳能利用效率。 

但是带太阳能电池的直流变频空调器尚有不足之处：首先，带太阳能电池的直流变频空调器还需要市电电网联合供电，不能独立运行；其次，带太阳能电池的直流变频空调器提高太阳能利用效率是有限的，一般太阳能光伏电池的光电转换效率在15％左右，其余80％多的太阳能被太阳能光伏电池板吸收或者反射掉，并且太阳能电池吸收太阳辐射能使自身温度升高，其光电转换效率降低，太阳能 电池的温度每升高1℃，其光电转换相对效率下降约0.5％；再次，直流变频空调器通过室外风机把冷凝热释放到周围环境中，这样既浪费了能源物质，又环境造成了“热污染”。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、占用空间小、运行稳定、节约能源、无需电网供电、能同时供应生活热水的家用光伏直流变频空调器，其目的旨在提高太阳能利用率、直流变频空调器制冷效率，减少“热污染”，为偏远不通电地区提供一种能独立运行，同时供应生活热水的家用空调器。 

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是： 

光伏阵列的电路部分与太阳能控制器连接，太阳能控制器分别与蓄电池组、循环水泵、直流变频空调器的直流变频空调器控制单元连接；直流变频空调器控制单元通过导线分别与无刷直流变频压缩机、室内直流风机、室外直流风机连接；光伏阵列上设置光伏冷却装置，光伏冷却装置的两端通过管路与蓄热水箱连接，并设有循环水泵；换热器的蒸气侧通过管路与直流变频空调器连接，换热器的冷水侧通过管路和蓄热水箱连接，并设有循环水泵。 

所述光伏阵列是由多个光伏组件串并联组成。所述蓄电池组是由多个蓄电池串并联组成。 

所述的太阳能控制器包括最大功率点跟踪(MPPT)控制单元、DC/DC转换器、蓄电池充放电检测控制单元，MPPT控制单元能保证太阳能电池始终运行在最大功率点，DC/DC控制器能保证太阳能电池向直流变频空调器和蓄电池组输出稳定的电压，蓄电池检测控制单元能防止蓄电池过充电和过放电，延长蓄电池寿命。 

所述的蓄电池组保证在太阳能电池板发电不足或者阴雨天不发电的情况下 直流变频空调器能稳定运行一段时间。 

所述直流变频空调器内，无刷直流变频压缩机、四通阀、冷凝器、蒸发器通过管路依次顺序连接；所述换热器的蒸气侧通过管路一端与直流变频空调器的四通阀连接，另一端与冷凝器连接。 

所述光伏冷却装置是由吸热板、金属扁管、保温层依次压合在框架中制成；其中，吸热板紧贴在光伏阵列的太阳能电池板的下方。金属扁管通过流体把光伏阵列的热能带走，降低太阳能电池板的温度，保证太阳能电池板具有较高的光电转换效率。 

所述光伏冷却装置和循环水泵之间设置第四阀门。 

所述四通阀和换热器之间设有第二阀门；所述四通阀和冷凝器之间设有旁通管，且旁通管上设置第一阀门。 

所述换热器与循环水泵之间设置第三阀门。 

所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门为手动阀或者自控阀。 

所述循环水泵的电动机为无刷直流电动机。 

所述直流变频空调器的冷凝器与蒸发器之间设置与直流变频空调器控制单元连接的节流装置，该节能装置采用电子膨胀阀；所述室内直流风机和室外直流风机的电动机为无刷直流电动机。 

所述蓄热水箱设有自来水入口和热水出口。