一种分布式太阳能并网发电制冷换能系统技术方案

本实用新型专利技术为一种分布式太阳能并网发电制冷换能系统，包括太阳能并网发电系统和制冷换能系统两个子系统；太阳能并网发电系统由太阳能阵列、光伏逆变控制器、多功能计量装置、公共电网、蓄电池组构成，制冷换能系统内部划分为制冷系统和储能换热系统。在制冷行业，一般都具备固定的场地空间，而电费是其最大的成本，通过分布式太阳能发电和制冷系统相结合，充份利用大型制冷场所的净空，利用虽不稳定但却源源不断的太阳能，通过太阳能发电驱动制冷系统制冷蓄冷，利用公用电网做为容量无限的备用能源，通过合理的设计和配置不但可以满足制冷系统对电能的需求，而且还可以实现对外售电，不但节约了企业的电费支出，还能额外带来售电的收益。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种分布式太阳能并网发电储冷换能系统，属于太阳能(光伏)发电系统和储冷式制冷系统，尤其在分布式太阳能发电和制冷系统的设计制造领域。
技术介绍
随着社会经济的发展，制冷行业得到了蓬勃的发展，在生鲜加工、果蔬存储，化工生产等行业都需要低温源，市场空间巨大，冷库等大型制冷系统的建设在近年得到了极大的增长，由于在运输环节中货物保存对制冷大多要求速冷，导致在冷库等大型制冷系统设计制造中需要加大制冷系统制冷能力，在大规模制冷系统中由于制冷系统技术限制通常需要设置多套制冷设备，导致建设成本和运行维护成本大幅提高，而在冷库运行高峰期，电力消耗巨大，对电网造成较大负担，企业也要为其付出高昂的电费成本。随着人们环保意识的提高，绿色清洁能源逐步被人们所认可，而我国也成为了太阳能芯片生产大国，太阳能发电成本逐年下降，在节能减排的大背景下，国内开始大规模推广太阳能发电站建设，虽然太阳能发电有其清洁无污染的优点，但其缺点也十分明显:a、太阳能发电整体效率偏低，占地面积需求大；b、太阳能发电受环境影响大，云朵、阴影都会大幅降低输出功率，而在夜晚则无输出；c、太阳能发电存储困难，目前还没有经济高效的电能存储技术，采用蓄电池蓄能成本高、寿命短。所以目前太阳能发电大多应用在建立大型并网电站上，而建立大型并网电站成本巨大，投资回报率较低，目前过多依赖国家补贴，在没有补贴的情况下，太阳能发电没有经济优势；而对于小型的分布式太阳能发电系统由于储能技术的局限导致应用并不广泛。在制冷行业，一般都具备固定的场地空间，而电费是其最大的成本，如何降低制冷行业的电能消耗对用户和供电企业及对国家都具有非常重大的意义，通过分布式太阳能发电和制冷系统相结合，充份利用大型制冷场所的净空，利用虽不稳定但却源源不断的太阳能，通过太阳能发电驱动制冷系统制冷蓄冷，利用公用电网做为容量无限的备用能源，通过合理的设计和配置不但可以满足制冷系统对电能的需求，而且还可以实现对外售电，不但节约了企业的电费支出，还能额外带来售电的收益，而企业也大大降低了碳排放量，利国利民。
技术实现思路
为了降低制冷系统对电能的消耗，充份利用清洁的太阳能源，本技术设计了一种分布式太阳能并网发电制冷换能系统，如图1所示，实现由分布式太阳能发电为主、公共电网为辅的制冷系统供能方式，通过对制冷系统进行重新设计和改造，实现实时冷量存储，由制冷系统来存储太阳能，在需要供冷时通过储冷装置释放冷量，通过将分布式太阳能并网发电和制冷系统相结合，充分发挥两者的长处，弥补不足，不但解决了太阳能发电的储能问题，也解决了制冷系统对降低电费成本和提高制冷能力的需求，而实现分布式太阳能并网发电和制冷系统相结合需要解决的问题为:1、最大化利用太阳能所发电能量，减少对电网的依赖，在满足自用的前提下再向外输电。2、制冷系统功率适应范围要足够大，能够适应在不同功率输入下持续工作。3、重新设计制冷系统蒸发器，最大可能的提尚换能盒的换能效率。4、载冷剂回路控制，自动判断系统运行状态实现载冷剂回路自动调整，实现换能储能效率最大化、智能化。5、低温相变储冷装置模块化。本技术的技术方案如下:—种分布式太阳能并网发电制冷换能系统，本技术特征在于，包括太阳能并网发电系统和制冷换能系统两个子系统；太阳能并网发电系统由太阳能阵列、光伏逆变控制器、多功能计量装置、公共电网、蓄电池组五个大的核心模块构成，太阳能阵列与光伏逆变控制器连接，将太阳能转换为电能输入至光伏逆变控制器，光伏逆变控制器分别连接蓄电池组和多功能计量装置，多功能计量装置与公共电网相连接；太阳能发电系统通过由光伏逆变控制器分别引出的控制电缆和动力电缆与制冷换能系统的控制器连接；制冷换能系统内部划分为制冷系统和储能换热系统，由控制器分别控制的制冷压缩机组、冷凝设备、干燥器、储液盒、膨胀阀、包括蒸发器的换能盒依序连接构成了制冷储能系统中的制冷系统，蒸发器封闭在换能盒中，在换能盒设有载冷剂；由换能盒、低温栗、电磁阀A、包括储冷模块的储冷装置、电磁阀B、电磁阀C、风机制冷模块依序连接构成了储能换热系统；其中电磁阀A还与风机制冷模块连接，风机制冷模块、电磁阀C分别与换能盒连接。本技术换能盒设为一个密闭保温的扁平立式容器，包括一个盒壁、设置在盒壁内的蒸发器以及位于蒸发器内侧的散热翅片，整个蒸发器包括散热翅片浸泡于载冷剂之中；在盒壁(顶部开设有载冷剂入口，底部开设有载冷剂出口，在盒壁侧面上部开设有制冷剂蒸发器入口，下部开设有制冷剂蒸发器出口。本技术蒸发器采用扁平蛇形排管加装所述散热翅片的结构。本技术储冷装置的储能模块包括一个保温外壳和设置在保温外壳内的载冷剂储能排管，该载冷剂储能排管设为蛇形呈立式结构，其上端连接开设在保温外壳上部的载冷剂出水口，下端连接开设在保温外壳下部的载冷剂入水口 ；采用氯化钠或氯化钾或氯化钙溶液作为低温相变储冷材料；整个储冷装置采用组件化结构，模块的接口统一，支持串联或并联工作模式；储冷装置采用具有温控和电控旁路功能的控制电路；储冷装置的载冷剂出入口设在同一侧。本技术在所述制冷换能系统中增加了载冷剂储液器，其中换能盒、电磁阀C、风机制冷模块分别与载冷剂储液器连接。本技术制冷换能系统中的制冷压缩机组采用一台以上的多台并联，由系统核心的控制器根据规则自动控制制冷压缩机组中的各个压缩机，增大了制冷系统压缩机对电源输入功率的适应范围。本技术由换能盒将制冷换能系统分隔为制冷系统和换能系统两部分，制冷系统采用制冷剂循环制冷，换能系统采用载冷剂循环进行储能或放冷。本技术系统核心的控制器能够根据太阳能实时发电功率和制冷实际需求，自动控制制冷储能系统工作状态。本技术的储冷模块载冷剂出水口处安装有温度传感器。本技术的有益效果是:(1)本技术通过对制冷系统进行重新设计和改造，实现实时冷量存储，由制冷系统来存储太阳能，在需要供冷时通过储冷装置释放冷量，通过将分布式太阳能并网发电和制冷系统相结合，充分发挥两者的长处，弥补不足；(2)不但解决了太阳能发电的储能问题，也解决了制冷系统对降低电费成本和提高制冷能力的需求；(3)本技术能最大化利用太阳能的发电能量，减少对电网的依赖；可以根据制冷系统最大功率需求和高峰期日均耗电量，参考用户具备的净空面积合理的计算出太阳能光伏发电规模，最大限度的保证用户减少对公共电网的电力需求，在保证制冷系统电力需求的情况下光伏发电；(4)光伏逆变控制器采用最大功率点跟踪技术(MPPT)，可时刻保证太阳能光伏组件的最大功率输出；(5)太阳能发电系统最大可输出功率数据支持实时输出功能，制冷系统的控制系统可通过实时采集此数据来控制制冷系统工作状况；(6)光伏逆变控制器具备孤网运行能力，当公共电网发生停电后，根据设置光伏逆变控制器可脱网运行，保证制冷系统核心功能的正常运行；(7)本技术设计了一套智能控当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式太阳能并网发电制冷换能系统，其特征在于，包括太阳能并网发电系统和制冷换能系统两个子系统；太阳能并网发电系统由太阳能阵列(1)、光伏逆变控制器(2)、多功能计量装置(3)、公共电网(4)、蓄电池组(5)五个大的核心模块构成，太阳能阵列(1)与光伏逆变控制器(2)连接，将太阳能转换为电能输入至光伏逆变控制器(2)，光伏逆变控制器(2)分别连接蓄电池组(5)和多功能计量装置(3)，多功能计量装置(3)与公共电网(4)相连接；太阳能发电系统通过由光伏逆变控制器(2)分别引出的控制电缆(7)和动力电缆(6)与制冷换能系统的控制器(8)连接；制冷换能系统内部划分为制冷系统和储能换热系统，由控制器(8)分别控制的制冷压缩机组(9)、冷凝设备(10)、干燥器(11)、储液盒(12)、膨胀阀(13)、包括蒸发器(15)的换能盒(14)依序连接构成了制冷储能系统中的制冷系统，蒸发器(15)封闭在换能盒(14)中，在换能盒(14)设有载冷剂(16)；由换能盒(14)、低温泵(17)、电磁阀A(18)、包括储冷模块(20)的储冷装置(19)、电磁阀B(22)、电磁阀C(23)、风机制冷模块(21)依序连接构成了储能换热系统；其中电磁阀A(18)还与风机制冷模块(21)连接，风机制冷模块(21)、电磁阀C(23)分别与换能盒(14)连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王乐东，
申请(专利权)人：云南犀鸟科技有限公司，
类型：新型
国别省市：云南;53