[发明专利]一种独立光伏直流制冰蓄冷装置

说明书

本发明公开一种独立光伏直流制冰蓄冷装置，包括离网式光伏发电系统、制冷循环系统和蓄冰桶，其中，离网式光伏发电系统包括光伏组件、太阳能控制器、蓄电池和稳压器；制冷循环系统包括直流变频无刷压缩机、冷凝器、单向阀、第一动力阀、第二动力阀、膨胀阀、第一闸阀、第二闸阀、第三闸阀、储液器、干燥过滤器、气液分离器和蒸发盘管；蓄冰桶内壁与蒸发盘管紧密贴合。本发明无需使用逆变器节省了能量转化损失，配有更小容量的蓄电池，本装置降低了建造和维护成本，提高了系统的稳定性，可实现在长期无人工干预的情况下独立、自动、有效地持续制冰以及蓄冰。

技术领域

本发明涉及一种独立光伏直流制冰蓄冷装置，属于离网式光伏发电和制冰蓄冷技术领域。

背景技术

随着能源领域的不断更新，太阳能无疑是一种典型的清洁、高效和永不衰竭的新能源，是现代能源发展的趋向。近年来，由于光伏组件成本的有效降低及光电转换效率的提高，太阳能光伏的研究近年来呈现了新的发展态势。人们制冷需求量不断增加，而太阳能制冷在太阳能辐射资源与用冷需求匹配性较高，采用太阳能驱动制冷已成为太阳能利用研究热点重点之一。

现有光伏能源驱动制冷蓄能系统主要分为两种：一种是并网型，另一种则是离网型。并网发电是指将光伏系统直接地接入公共电网；而离网系统也称独立光伏发电系统，是不依赖电网而独立运行的系统。其主要由太阳能电池板、储能蓄电池、充放电控制器、逆变器等部件组成，所以独立光伏系统能有效地解决偏远地区的用电问题。

并网导致光伏制冰系统必须依赖现有电网才能运行，这就是其明显的缺点之一。目前全世界有超过十亿人没有用上电，且在中国，也有20万人口的居住地没有连接电网。中国的无电人口区域，主要分布在自然条件恶劣、居住分散的边远地区和少数民族聚集地区，地理环境复杂，不少区域处于祖国的边境线上。当公共电网断电时，太阳能光伏发电也不能运行，因此并网式光伏系统的应用就收到了很大的限制，类似孤岛沙漠这样的偏远地区，使用并网的可能性是极小的。

对于离网型发电系统而言，一般的独立光伏系统都需要配备与用电量相匹配的蓄电池和逆变器。但是蓄电池的价格高昂，占发电系统三分之一甚至更多，且电池寿命短，一般只有3~5年的寿命。逆变器在部分负荷下工作的转换效率低于90%，造成一部分能量的损失。因此带有蓄电池和逆变器的独立光伏系统推广困难、无法真正地普及。

太阳能驱动制冷的工作方式主要有太阳能光热制冷与太阳能光伏制冷。目前，太阳能光热制冷转化效率有待提高，且系统较为复杂、操作及稳定性需要进一步改进完善。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种独立光伏直流制冰蓄冷装置，实现在无电地区（荒漠、岛礁等）通过光伏组件直接驱动蒸汽压缩制冷系统来制冰及蓄冰。

本发明中主要采用的技术方案为：

一种独立光伏直流制冰蓄冷装置，包括离网式光伏发电系统、制冷循环系统和蓄冰桶，其中，

所述离网式光伏发电系统包括光伏组件、太阳能控制器、蓄电池和稳压器，所述光伏组件的电流输出端与太阳能控制器电流输入端连接，所述太阳能控制器与所述蓄电池充放电接口连接，所述太阳能控制器的电流输出端与所述稳压器的电流输入端连接；