CN104482616B - 一种能够独立运行的离网型光伏空调 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能够独立运行的离网型光伏空调，包括光伏方阵、功率分配调节器、直流变频空调、能量存储系统、蓄电装置、循环泵、需要调温单元和温度传感器，所述温度传感器设置在需要调温单元内部。本发明解决了无电地区、经常断电地区的空调连续使用问题，是一种真正意义上能够独立运行的离网型光伏空调，它无需市电的介入、能够独立运行，也无需大量的电能存储设备，在无源情况下，也能保证光伏空调24小时不间断运行，有效降低了系统成本；本发明提供的能量存储系统直接制冷/制热并存储，减少了能量的二次转换，大大提高了系统工作效率。

Description

一种能够独立运行的离网型光伏空调
技术领域
本发明属于太阳能利用技术领域，具体涉及一种无需市电介入、能够独立运行，也无需大量电能存储装置的离网型光伏空调。
背景技术
目前空调的动力来源主要为市电，随着太阳能光伏技术的发展，近年来出现了太阳能光伏空调，并以其节能、环保等特点发展迅速，但由于太阳能分布特点限制了其使用的局限性，即光伏空调只有在白天太阳能辐照较好的情况下才能使用，到了晚上或者阴雨天光伏空调因没有光照而无法工作，为解决这一问题，目前有以下两种方法：一种方法是引入市电作为补充，为光伏空调系统增加一个太阳能/市电切换开关，在晚上、阴雨天或者太阳能辐照较弱不足以启动光伏空调时则切换到市电继续工作。另一种方法则是增加一组蓄电储能装置，为光伏空调系统增加太阳能组件的配置量，在白天太阳能辐照较好时，太阳能组件所发电能除给空调提供电能外，还要给储能装置充电备用，以便晚上或阴雨天时空调还能继续工作。
但上述两种方法都有其缺点，第一种方法对市电依赖很大，在电网不通或经常断电的地方不太实用，另一方面则没有很好体现太阳能的清洁、环保、无污染等特性。第二种方法则是需要大量的储能设备，而储能设备价格昂贵，寿命短需要经常更换，不经济且不宜于推广，另一方面太阳能所发电能经过储能装置转换再利用，降低了太阳能的利用率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无需市电介入、能够独立运行，也无需大量电能存储装置的离网型光伏空调。
本发明的目的是这样实现的，包括光伏方阵、功率分配调节器、直流变频空调、能量存储系统、蓄电装置、循环泵、需要调温单元和温度传感器，所述温度传感器设置在需要调温单元内部；所述功率分配调节器分别与光伏方阵、直流变频空调、能量存储系统、蓄电装置和温度传感器电性连接，所述直流变频空调与需要调温单元之间的连通通道上设置单向阀门a，所述能量存储系统包括制冷存储装置、制热存储装置，所述功率分配调节器通过双向电子开关K1分别实现与制冷存储装置、制热存储装置之间的电性连接，所述制冷存储装置与循环泵之间的连通通道上设置单向阀门b，所述制热存储装置与循环泵之间的连通通道上设置单向阀门c，所述循环泵与需要调温单元之间的连通通道上设置单向阀门d。
本发明中的光伏方阵在白天太阳能辐照较好的情况下直接驱动直流变频空调工作，实现对需要调温单元的温度调节，同时光伏方阵所产生的富余电能通过功率分配调节器协调分配给能量存储系统和蓄电装置存储起来，在晚上或阴雨天没有太阳辐照时，光伏方阵和直流变频空调不能工作，功率分配调节器根据温度传感器反馈回来的温度信号判断需要调温单元是否需要制冷或制热，此时由蓄电装置为循环泵提供电能供给，通过循环泵与需要调温单元之间的连通通道将能量存储系统所存储的冷量或是热量输送到需要调温单元，实现对需要调温单元的温度调节。
本发明解决了无电地区、经常断电地区的空调连续使用问题，是一种真正意义上能够独立运行的离网型光伏空调，它无需市电的介入、能够独立运行，也无需大量的电能存储设备，在无源情况下，也能保证光伏空调24小时不间断运行，有效降低了系统成本；本发明提供的能量存储系统直接制冷/制热并存储，减少了能量的二次转换，大大提高了系统工作效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：1-光伏方阵、2-功率分配调节器、3-直流变频空调、4-能量存储系统、5-蓄电装置、6-循环泵、7-需要调温单元、8-温度传感器、9-制冷存储装置、10-制热存储装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不得以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明包括光伏方阵1、功率分配调节器2、直流变频空调3、能量存储系统4、蓄电装置5、循环泵6、需要调温单元7和温度传感器8，所述温度传感器8设置在需要调温单元7内部；所述功率分配调节器2分别与光伏方阵1、直流变频空调3、能量存储系统4、蓄电装置5和温度传感器8电性连接，所述直流变频空调3与需要调温单元7之间的连通通道上设置单向阀门a，所述能量存储系统4包括制冷存储装置9、制热存储装置10，所述功率分配调节器2通过双向电子开关K1分别实现与制冷存储装置9、制热存储装置10之间的电性连接，所述制冷存储装置9与循环泵6之间的连通通道上设置单向阀门b，所述制热存储装置10与循环泵6之间的连通通道上设置单向阀门c，所述循环泵6与需要调温单元7之间的连通通道上设置单向阀门d。
所述蓄电装置5为蓄电池。
所述需要调温单元7为室内。
本发明的工作原理及工作过程如下：
在白天太阳能辐照较好的情况下，光伏方阵1所发电能较为充足，温度传感器8将检测到的需要调温单元7内部的温度信号传输至功率分配调节器2，功率分配调节器2根据接收到的温度信号判断需要调温单元7是否需要制冷或是制热，并向直流变频空调3发送启动信号，即光伏方阵1所发电能直接驱动直流变频空调3工作，此时设置在直流变频空调3与需要调温单元7之间的连通通道上的单向阀门a打开，单向阀门b、单向阀门c和单向阀门d关闭，直流变频空调3实现对需要调温单元7的温度调节。同时光伏方阵1所产生的富余电能通过功率分配调节器2协调分配给能量存储系统4进行存储和为蓄电装置5充电，在晚上或阴雨天没有太阳辐照时，光伏方阵1和直流变频空调3不能工作，蓄电装置5为循环泵6提供电能供给，功率分配调节器2根据温度传感器8反馈回来的温度信号判断需要调温单元7是否需要制冷或制热，当需要调温单元7需要制冷时，双向电子开关K1接通功率分配调节器2与制冷存储装置9之间的线路，单向阀门a和单向阀门c关闭，单向阀门b和单向阀门d打开，通过循环泵6与需要调温单元7之间的连通通道将制冷存储装置9所存储的冷量输送到需要调温单元7，实现对需要调温单元7的温度调节；当需要调温单元7需要制热时，双向电子开关K1接通功率分配调节器2与制热存储装置10之间的线路，单向阀门a和单向阀门b关闭，单向阀门c和单向阀门d打开，通过循环泵6与需要调温单元7之间的连通通道将制热存储装置10所存储的热量输送到需要调温单元7，实现对需要调温单元7的温度调节。
本发明解决了无电地区、经常断电地区的空调连续使用问题，是一种真正意义上能够独立运行的离网型光伏空调，它无需市电的介入、能够独立运行，也无需大量的电能存储设备，在无源情况下，也能保证光伏空调24小时不间断运行，有效降低了系统成本；本发明提供的能量存储系统直接制冷/制热并存储，减少了能量的二次转换，大大提高了系统工作效率。

Claims (2)

1.一种能够独立运行的离网型光伏空调，其特征在于包括光伏方阵（1）、功率分配调节器（2）、直流变频空调（3）、能量存储系统（4）、蓄电装置（5）、循环泵（6）、需要调温单元（7）和温度传感器（8），所述温度传感器（8）设置在需要调温单元（7）内部；所述功率分配调节器（2）分别与光伏方阵（1）、直流变频空调（3）、能量存储系统（4）、蓄电装置（5）和温度传感器（8）电性连接，所述直流变频空调（3）与需要调温单元（7）之间的连通通道上设置单向阀门a，所述能量存储系统（4）包括制冷存储装置（9）、制热存储装置（10），所述功率分配调节器（2）通过双向电子开关K1分别实现与制冷存储装置（9）、制热存储装置（10）的电性连接，所述制冷存储装置（9）与循环泵（6）之间的连通通道上设置单向阀门b，所述制热存储装置（10）与循环泵（6）之间的连通通道上设置单向阀门c，所述循环泵（6）与需要调温单元（7）之间的连通通道上设置单向阀门d。
2.根据权利要求1所述的离网型光伏空调，其特征在于所述蓄电装置（5）为蓄电池。
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