[发明专利]太阳能光伏空调冷热机组

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用太源能光伏直流电源驱动、用于制冷和/或加热的冷热系统。

背景技术

现有的太阳能光伏蒸气压缩式制冷系统均使用了逆变器，工作时需要通过逆变器将太阳能光伏板输出的直流电先进行升压、逆变成交流电，然后以交流电去驱动交流压缩机以制取热量和冷量。而逆变器的价格昂贵，增加了系统的制作成本，另外，当太阳光强度不足时，还需要将太阳能光伏电源和市电对接去混合驱动压缩机。

普通的太阳能热水器是利用平板式集热器、真空玻璃管集热器等收集太阳光的能量，从而将冷水加温的装置。但此太阳能热水器不能在制取热水的同时制取冷水，另外，尽管太阳能本身是取之不尽、用之不竭的清洁能源，但在阴天最需要热水的时候，普通太阳能热水器却由于阳光强度不足而无法取得热水。

为此，中国专利号为“ZL 200910076400.X”的专利公开了一种太阳能光伏—市电混合驱动蓄冷蓄热型热泵机组，其具有互为补充的一个直流压缩机和一个交流压缩机，当阳光充足时，利用太阳能电池板产生的直流电直接驱动直流压缩机以制取热量和冷量，而所产生的冷量和热量一方面可直接提供给需要冷量或热量的室内环境，对室内空气进行降温或加温，另一方面，也可通过相变的蓄冷和蓄热介质将冷量或热量储存起来，然后通过储存了冷量或热量的蓄冷介质或蓄热介质对水进行降温或升温，为用户提供所需的冷水和/或热水。而当阳光不足时，则通过市电来驱动交流压缩机，从而使系统继续工作，此太阳能光伏—市电混合驱动蓄冷蓄热型热泵机组与现有的太阳能光伏蒸汽压缩式制冷系统相比，其无需使用价格昂贵的逆变器将直流电先进行升压、逆变成交流电后，以交流电去驱动交流压缩机，从而降低了系统的成本；与普通的太阳能热水器相比，其可同时制取冷水和热水，而当阳光不足时，则可通过市电来驱动交流压缩机从而制取冷水和热水。

但是，此太阳能光伏—市电混合驱动蓄冷蓄热型热泵机组尚有不足这之处，首先，该热泵机组的光伏直流子系统仅为一个较大功率的直流压缩机供电，而直流压缩机的最小运行功率是不变的，太阳能电池光伏板的实际输出功率却是随光照强度的增大或减小而相应地增加或减少的，因此，当光照强度较弱时（如，阴天、雨天、早晨或者傍晚等情况下），该光伏直流子系统输出的功率往往小于该直流压缩机的最小运行功率，此时，直流压缩机无法正常工作，必须用市电来驱动热泵机组运行，因此，光伏直流子系统以及直流压缩机的使用率较低，工作时间较少，仍无法充分利用太阳能；其次，当阳光充足时，直流压缩机的转速是随着光伏直流子系统输出的功率的增加而增大的，而直流压缩机转动做功所相应产生的制冷量或制热量虽然会随压缩机的转速的增大而增加，但是其制冷量或制热量的增加率却低于直流压缩机的运行功率的增加率，特别是直流压缩机进入高速旋转状态时，即使直流压缩机的运行功率大幅度上升，但其做功所相应产生的制冷量或制热量却是只有小幅度上升，因此，在这种运行状态下，直流压缩机做功所相应产生的制冷量与其运行所消耗的能量（电能）的功率比在3倍以下，直流压缩机做功所相应产生的制热量与其运行所消耗的能量（电能）的功率比则在4倍以下。远低于直流压缩机在接近最小运行功率状态转动时（即直流压缩机低速转动时），直流压缩机做功所相应产生的制冷量与其运行所消耗的能量（电能）的功率比，显然该热泵机组对太阳能的利用率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够更充分利用太阳能，且制冷、制热效率更高的太阳能光伏空调冷热机组。

本发明所述的一种太阳能光伏空调冷热机组，包括：

多套冷热机子系统，每套冷热机子系统包括小功率直流压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、以及蒸发器，所述的小功率直流压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、以及蒸发器通过管路连接形成一个供制冷剂循环流动的回路；

光伏直流电源系统，用于对冷热机子系统供电；

控制器的一端与光伏直流电源系统连接，另一端并联有多套冷热机子系统，控制器根据光伏直流电源系统输出的功率来控制对应数量的冷热机子系统，使该冷热机子系统的小功率直流压缩机启动或停机。