一種能夠獨立運行的離網型光伏空調的製作方法

2023-06-29 13:43:31

一種能夠獨立運行的離網型光伏空調的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種能夠獨立運行的離網型光伏空調，包括光伏方陣、功率分配調節器、直流變頻空調、能量儲存系統、蓄電裝置、循環泵、需要調溫單元和溫度傳感器，所述溫度傳感器設置在需要調溫單元內部。本發明解決了無電地區、經常斷電地區的空調連續使用問題，是一種真正意義上能夠獨立運行的離網型光伏空調，它無需市電的介入、能夠獨立運行，也無需大量的電能存儲設備，在無源情況下，也能保證光伏空調24小時不間斷運行，有效降低了系統成本；本發明提供的能量存儲系統直接製冷/制熱並存儲，減少了能量的二次轉換，大大提高了系統工作效率。
【專利說明】一種能夠獨立運行的離網型光伏空調

【技術領域】
[0001]本發明屬於太陽能利用【技術領域】，具體涉及一種無需市電介入、能夠獨立運行，也無需大量電能存儲裝置的離網型光伏空調。

【背景技術】
[0002]目前空調的動力來源主要為市電，隨著太陽能光伏技術的發展，近年來出現了太陽能光伏空調，並以其節能、環保等特點發展迅速，但由於太陽能分布特點限制了其使用的局限性，即光伏空調只有在白天太陽能輻照較好的情況下才能使用，到了晚上或者陰雨天光伏空調因沒有光照而無法工作，為解決這一問題，目前有以下兩種方法:一種方法是引入市電作為補充，為光伏空調系統增加一個太陽能/市電切換開關，在晚上、陰雨天或者太陽能輻照較弱不足以啟動光伏空調時則切換到市電繼續工作。另一種方法則是增加一組蓄電儲能裝置，為光伏空調系統增加太陽能組件的配置量，在白天太陽能輻照較好時，太陽能組件所發電能除給空調提供電能外，還要給儲能裝置充電備用，以便晚上或陰雨天時空調還能繼續工作。
[0003]但上述兩種方法都有其缺點，第一種方法對市電依賴很大，在電網不通或經常斷電的地方不太實用，另一方面則沒有很好體現太陽能的清潔、環保、無汙染等特性。第二種方法則是需要大量的儲能設備，而儲能設備價格昂貴，壽命短需要經常更換，不經濟且不宜於推廣，另一方面太陽能所發電能經過儲能裝置轉換再利用，降低了太陽能的利用率。


【發明內容】

[0004]本發明的目的在於提供一種無需市電介入、能夠獨立運行，也無需大量電能存儲裝置的離網型光伏空調。
[0005]本發明的目的是這樣實現的，包括光伏方陣、功率分配調節器、直流變頻空調、能量儲存系統、蓄電裝置、循環泵、需要調溫單元和溫度傳感器，所述溫度傳感器設置在需要調溫單元內部；所述功率分配調節器分別與光伏方陣、直流變頻空調、能量存儲系統、蓄電裝置和溫度傳感器電性連接，所述直流變頻空調與需要調溫單元之間的連通通道上設置單向閥門a，所述能量存儲系統包括製冷/冷源存儲裝置、制熱/熱源存儲裝置，所述功率分配調節器通過雙向電子開關Kl分別實現與製冷/冷源存儲裝置、制熱/熱源存儲裝置之間的電性連接，所述製冷/冷源存儲裝置與循環泵之間的連通通道上設置單向閥門b，所述制熱/熱源存儲裝置與循環泵之間的連通通道上設置單向閥門C，所述循環泵與需要調溫單元之間的連通通道上設置單向閥門d。
[0006]本發明中的光伏方陣在白天太陽能輻照較好的情況下直接驅動直流變頻空調工作，實現對需要調溫單元的溫度調節，同時光伏方陣所產生的富餘電能通過功率分配調節器協調分配給能量存儲系統和蓄電裝置存儲起來，在晚上或陰雨天沒有太陽輻照時，光伏方陣和直流變頻空調不能工作，功率分配調節器根據溫度傳感器反饋回來的溫度信號判斷需要調溫單元是否需要製冷或制熱，此時由蓄電裝置為循環泵提供電能供給，通過循環泵與需要調溫單元之間的連通通道將能量存儲系統所存儲的冷量或是熱量輸送到需要調溫單元，實現對需要調溫單元的溫度調節。
[0007]本發明解決了無電地區、經常斷電地區的空調連續使用問題，是一種真正意義上能夠獨立運行的離網型光伏空調，它無需市電的介入、能夠獨立運行，也無需大量的電能存儲設備，在無源情況下，也能保證光伏空調24小時不間斷運行，有效降低了系統成本；本發明提供的能量存儲系統直接製冷/制熱並存儲，減少了能量的二次轉換，大大提高了系統工作效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發明的結構示意圖；
圖中:1_光伏方陣、2-功率分配調節器、3-直流變頻空調、4-能量存儲系統、5-蓄電裝置、6-循環泵、7-需要調溫單元、8-溫度傳感器、9-製冷/冷源存儲裝置、10-制熱/熱源存儲裝置。

【具體實施方式】
[0009]下面結合附圖對本發明作進一步的說明，但不得以任何方式對本發明加以限制，基於本發明教導所作的任何變更或改進，均屬於本發明的保護範圍。
[0010]如圖1所示，本發明包括光伏方陣1、功率分配調節器2、直流變頻空調3、能量儲存系統4、蓄電裝置5、循環泵6、需要調溫單元7和溫度傳感器8，所述溫度傳感器8設置在需要調溫單元7內部；所述功率分配調節器2分別與光伏方陣1、直流變頻空調3、能量存儲系統4、蓄電裝置5和溫度傳感器8電性連接，所述直流變頻空調3與需要調溫單元7之間的連通通道上設置單向閥門a，所述能量存儲系統4包括製冷/冷源存儲裝置9、制熱/熱源存儲裝置10，所述功率分配調節器2通過雙向電子開關Kl分別實現與製冷/冷源存儲裝置9、制熱/熱源存儲裝置10之間的電性連接，所述製冷/冷源存儲裝置9與循環泵6之間的連通通道上設置單向閥門b，所述制熱/熱源存儲裝置10與循環泵6之間的連通通道上設置單向閥門c，所述循環泵6與需要調溫單元7之間的連通通道上設置單向閥門d。
[0011]所述蓄電裝置5為蓄電池。
[0012]所述需要調溫單元7為室內。
[0013]本發明的工作原理及工作過程如下:
在白天太陽能輻照較好的情況下，光伏方陣I所發電能較為充足，溫度傳感器8將檢測到的需要調溫單元7內部的溫度信號傳輸至功率分配調節器2，功率分配調節器2根據接收到的溫度信號判斷需要調溫單元7是否需要製冷或是制熱，並向直流變頻空調3發送啟動信號，即光伏方陣I所發電能直接驅動直流變頻空調3工作，此時設置在直流變頻空調3與需要調溫單元7之間的連通通道上的單向閥門a打開，單向閥門b、單向閥門c和單向閥門d關閉，直流變頻空調3實現對需要調溫單元7的溫度調節。同時光伏方陣I所產生的富餘電能通過功率分配調節器2協調分配給能量存儲系統4進行存儲和為蓄電裝置5充電，在晚上或陰雨天沒有太陽輻照時，光伏方陣I和直流變頻空調3不能工作，蓄電裝置5為循環泵6提供電能供給，功率分配調節器2根據溫度傳感器8反饋回來的溫度信號判斷需要調溫單元7是否需要製冷或制熱，當需要調溫單元7需要製冷時，雙向電子開關Kl接通功率分配調節器2與製冷/冷源存儲裝置9之間的線路，單向閥門a和單向閥門c關閉，單向閥門b和單向閥門d打開，通過循環泵6與需要調溫單元7之間的連通通道將製冷/冷源存儲裝置9所存儲的冷量輸送到需要調溫單元7，實現對需要調溫單元7的溫度調節；當需要調溫單元7需要制熱時，雙向電子開關Kl接通功率分配調節器2與制熱/熱源存儲裝置9之間的線路，單向閥門a和單向閥門b關閉，單向閥門c和單向閥門d打開，通過循環泵6與需要調溫單元7之間的連通通道將制熱/熱源存儲裝置10所存儲的熱量輸送到需要調溫單元7，實現對需要調溫單元7的溫度調節。
[0014]本發明解決了無電地區、經常斷電地區的空調連續使用問題，是一種真正意義上能夠獨立運行的離網型光伏空調，它無需市電的介入、能夠獨立運行，也無需大量的電能存儲設備，在無源情況下，也能保證光伏空調24小時不間斷運行，有效降低了系統成本；本發明提供的能量存儲系統直接製冷/制熱並存儲，減少了能量的二次轉換，大大提高了系統工作效率。
【權利要求】
1.一種能夠獨立運行的離網型光伏空調，其特徵在於包括光伏方陣(1)、功率分配調節器(2)、直流變頻空調(3)、能量儲存系統(4)、蓄電裝置(5)、循環泵(6)、需要調溫單元(7)和溫度傳感器(8)，所述溫度傳感器(8)設置在需要調溫單元(7)內部；所述功率分配調節器(2)分別與光伏方陣(1)、直流變頻空調(3)、能量存儲系統(4)、蓄電裝置(5)和溫度傳感器(8)電性連接，所述直流變頻空調(3)與需要調溫單元(7)之間的連通通道上設置單向閥門a，所述能量存儲系統(4 )包括製冷/冷源存儲裝置(9 )、制熱/熱源存儲裝置(10 )，所述功率分配調節器(2)通過雙向電子開關K1分別實現與製冷/冷源存儲裝置(9)、制熱/熱源存儲裝置(10)的電性連接，所述製冷/冷源存儲裝置(9)與循環泵(6)之間的連通通道上設置單向閥門b，所述制熱/熱源存儲裝置(10)與循環泵(6)之間的連通通道上設置單向閥門c，所述循環泵(6)與需要調溫單元(7)之間的連通通道上設置單向閥門d。
2.根據權利要求1所述的離網型光伏空調，其特徵在於所述蓄電裝置(5)為蓄電池。
【文檔編號】F24F11/02GK104482616SQ201410762558
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月14日 優先權日:2014年12月14日
【發明者】傅定文, 安家才 申請人:雲南晶能科技有限公司