[实用新型]新型离网无蓄电池直驱户用光伏空调系统

说明书

本实用新型涉及一种新型无蓄电池离网直驱户用光伏空调系统。提出光伏组件输出功率匹配负载压缩机运行功率的控制策略，在多变天气下，减小压缩机变频范围，使其稳定运行。在制冷循环中，将蒸发器设计为单通道串联双盘管蒸发器结构，采用全覆盖融冰器，加速平衡冷量；此外，加装二位四通换向电磁阀，实现单通道双蒸发器制冷顺序对换，实现交叉蓄冷的功能。在用冷循环中，加装两个三通电磁水阀，实现交叉用冷功能。控制器控制光伏组件的输入功率、四通电磁阀和三通电磁水阀的各通路的通断，实现智能蓄冷、用冷功能。本实用新型解决了多变天气下压缩机运行稳定性问题、制冰循环下制冷效率低等问题，可24小时不间断运行；系统维护较少，可广泛使用。

技术领域

本实用新型涉及一种新型离网无蓄电池直驱户用光伏空调系统，属于太阳能利用技术领域。

背景技术

随着社会进步与科技的发展，空调已成为人们对于追求高质量生活所必不可少的家用电器，尤其是在酷热的夏季，因此，空调也成为家庭中耗电最多的器件。随着空调的普及使用，国家电网压力越来越大，炎热的夏季成为用电高峰期。为了解决这个难题，世界各国开始研究太阳能空调，由于其环境友好、节能减排且取之不尽等突出特性，引起各国研究人员的高度重视；其中光伏制冰蓄冷空调系统通过利用水转化为冰蓄冷，冰吸热相变为水释放冷量的方式供冷，相对于传统带有蓄电池的光伏空调，通过冰蓄冷代替蓄电储能，降低系统成本，也更加环保。

然而，对于光伏蓄冰制冷空调系统，其存在的几个难题一直困扰的它的发展与推广：1，由于辐照度的间歇性和不稳定性使得压缩机运行不稳定，制约着其使用寿命；2，蓄冷箱中随着冰层厚度的增加使得蒸发器温度降低，蒸发系数急剧下降，形成过冷冰，严重影响制冰效率；3，在无辐照度的夜晚，光伏空调不能继续工作，其使用受限其工作的条件，不适于大量推广。为了解决这些问题，研究人员做出了大量尝试，如改进蒸发器的分布，增大蓄冷箱的体积等等，使得冷量分布均匀，冷量储存增加，但是其工艺复杂，制作成本也大大提高。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有的光伏空调的不足，提供一种新型离网无蓄电池直驱户用光伏空调系统。系统分为光伏能源模块、制冰蓄冷模块和房间供冷模块3个模块，如图1所示；光伏能源模块由光伏阵列、控制器、多路电磁感应开关、光伏逆控一体机等组成，制冷模块包括制冷变频压缩机、冷凝器、储液器、毛细管、二位四通换向电磁阀、单通道串联双盘管蒸发器、气液分离器等，房间供冷模块由双蓄冷箱、三通电磁水阀、循环水泵、室内机等组成。需要解决的问题有：1、光伏空调双蓄冷箱过冷导致蒸发器换热效率低的问题；2、夜间无阳光下光伏空调的连续使用问题。3，多变天气下光伏阵列输出功率波动过大，压缩机变频过快、幅度过高，导致制冷变频压缩机运行不稳定且效率低的问题。

为解决上述难题，本实用新型的技术方案为：

本系统设计了一种单通道串联双盘管蒸发器，将其浸没密封于不锈钢绝热双蓄冷箱中，单通道串联双盘管蒸发器管道穿过双蓄冷箱中间的小孔相连；蒸发器为单个通道串联两个盘管蒸发器而成，单通道串联双盘管蒸发器进、出口分别连接二位四通换向电磁阀的两个换向出口阀中，二位四通换向电磁阀进口阀连接单向阀与毛细管的公共端出口，二位四通换向电磁阀另外一个出口阀连接气液分离器入口，具体如图1中的制冰供冷模块。

温度传感器分布在双蓄冷箱内的不同位置检测冰层和水层的温度，控制器以双蓄冷箱中蒸发器不同层的温度为输入信号，控制二位四通换向电磁阀和三通电磁水阀各通路的通断，智能调控制冷，具体如图2所示。