[实用新型]一种光伏直驱冷库能量流控制系统

说明书

本实用新型公开了一种光伏直驱冷库能量流控制系统，包括光伏阵列、光伏逆控变频一体机、压缩机控制器、压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器、循环水泵、电磁阀、单向阀、比例调节阀和冷风机。该冷库供冷系统采用分布式光伏能源驱动，为实现太阳能最大化利用，采用了具有最大跟踪技术的控制器，并对冷库供冷系统的压缩机进行了改造优化，将传统的单一变频压缩机改为采用两个变频压缩机并联运行，可实现光伏阵列输出功率的最大化利用，为摒弃蓄电池确保分布式光伏能源系统输出电能的稳定性，因此采用冰蓄冷替代蓄电池储存能量，实现资源合理利用和能量最大化利用。

技术领域

本实用新型涉及一种光伏直驱冷库能量流控制系统，属于太阳能低温制冷技术领域，特别是冰蓄冷冷库系统的设计和制造领域。

背景技术

随着现代农业的发展，冷库行业在储存禽肉、水果、蔬菜中得到快速发展，从环保意识来看，要解决使用压缩机制冷设备引起的能源与环境问题，最好的方式就是应用光伏能源驱动制冷工质制冷，其次为了更好的实现冷库节能降耗，采用冰蓄冷技术利用夜间低谷电力进行制冰蓄冷，在日间电力高峰时段融冰放冷，起到消峰填谷的作用，具有很好的经济效益和社会效益。相比传统的商业冷库，新型环保冷库具有更重要的意义，太阳能直驱冰蓄冷冷库系统在常年炎热无寒冷地区可得到充分利用。

实用新型内容

为充分利用分布式独立能源，本实用新型提供了一种光伏直驱冷库能量流控制系统，为提高分布式光伏组件发电量与制冷系统能量匹配耦合目的，本实用新型的技术方案：将传统的单一变频压缩机改为采用两个变频压缩机。为提高制冷蓄冰效率，使光伏组件与制冷系统能量优化匹配耦合，本实用新型的创新是变频压缩机系统由一个大功率变频压缩机和一个小功率变频压缩机并联运行，通过控制策略，使得两个压缩机启动运行时段不一致，充分完全利用光伏发电制冰蓄冷。

本实用新型提供了一种光伏直驱冷库能量流控制系统主要由光伏组件、带最大功率的光伏逆控变频一体机、压缩机控制器、压缩机系统、冷凝器、节流阀、蒸发器和循环水泵、电磁阀、单向阀、比例调节阀和冷风机组成，如图1所示，要解决的技术问题是分布式光伏组件与制冷系统能量匹配与耦合，实现冷库系统24小时不间断供冷。为了克服太阳辐射间歇性对光伏制冷系统工作周期的局限性，就需要能充分利用白天的太阳能资源实现高效光伏制冰并将其尽可能多地蓄存下来，而夜间则利用白天存储的冷量继续供冷，用蓄冰的形式代替蓄电，这样不仅能节省蓄电成本，还能有效地减少光—电—冷之间的能量转换损失；其次为了提高太阳能利用率，拓宽太阳能辐照度利用范围，必须对传统制冰系统的压缩机进行优化改造，传统制冰系统为单一的交流/直流压缩机，具有额定的功率、电压和电流值，最大输出功率的转速也被固定不能始终确保制冰系统工作在最大输出功率转速，当转速不够时，影响制冰效率，转速过高，造成能量浪费。此外，只有当供能系统供给的能量达到制冰系统压缩机开启的条件后，制冰系统才开始工作，造成压缩机开启前和停机后较大部分的能量浪费，影响制冰效率，采用单一变频压缩机的太阳能冷库系统能量利用情况如图2所示，图中曲线所包含的面积为分布式光伏供能系统提供的功率，带阴影的方框面积为制冰系统消耗功率，白色部分为未利用的浪费掉的功率。