一种分布式太阳能制冷供暖储能一体机制造技术

本实用新型专利技术属太阳能制冷供暖储能一体化装置技术领域，具体而言，涉及一种分布式太阳能制冷供暖储能一体机，包括箱体，箱体上设置有多个进风口和一个出风口，箱体内设置有正面和背面两个舱室，正面舱室利用太阳能进行供暖，背面舱室提供制冷和储能。正面和背面舱室都设置有风道仓和电气室，正面风道仓的开口处覆盖有透明玻璃；位于风道仓长边的两侧有两个电动卷轴，卷轴在玻璃与风道仓间可任意切换柔性太阳能组件或透明塑料薄膜。正面电气室开口处覆盖有光伏组件。背面开口处覆盖有散热板；背面直部风道是渐变窄结构，由风道变窄节省的空间利于散热和安置冷凝水管路。本实用新型专利技术的技术方案采用模块化设计，便于组装，生产效率高，应用前景广阔。

A Distributed Solar Refrigeration, Heating and Energy Storage Integrated Machine

【技术实现步骤摘要】
一种分布式太阳能制冷供暖储能一体机
本技术属太阳能制冷供暖储能一体化装置
，具体而言，涉及一种分布式太阳能制冷供暖储能一体机。
技术介绍
今年初，国家发改委等十部委明确提出了北方地区清洁供暖的规划，鼓励各种清洁能源供暖方式的发展。太阳能被认为是最好的清洁供暖方式之一，使用成本为零，无排放，节能环保。但太阳能很不稳定，晚上和阴雨天无光照，因此储电能或者储热技术作为太阳能供暖的必备技术，近几年已经获得了较大的发展，部分储能技术产品已经初步具备了产业化能力。冬季供暖的清洁改造是控制空气污染的一个重要环节。国家曾推出“煤改电”政策，但推行后发现国家补贴不起，老百姓也用不起。因为冬季用电取暖，耗电量是平时的几倍甚至十倍以上。因此，太阳能供暖被国家重点推进，不过由于太阳能仅限于晴朗的白天，夜晚或者阴雨天就需要其他能源的补充，或者是储能或储热技术的联合利用。同样，夏季的空调制冷虽然效果很好，但空调制冷耗电量也很大，费用较高，一般老百姓不舍得用，且长时间制冷后室内氧含量下降较多。调研近十年来太阳能制冷技术的发展发现，过去的研究多是利用太阳能发电，然后带动压缩机进行制冷或者利用太阳能聚光的能量带动蒸发器或者冷凝液再加上循环系统进行制冷。绝大多数都离不开冷热水箱。如一项专利描述一种便携式太阳能制冷装置，包括太阳能板、冷藏盒和盒盖，制冷区内设置有一蒸发器，蒸发器下端分别通过蒸汽管和毛细管连接位于工作室内的压缩机和冷凝器，所述毛细孔内设置有节流阀。这是典型的通过太阳能板产生电能，然后给压缩机供电。另有碟式太阳能制冷系统，包括太阳能集热器、水箱和吸收式制冷机，所述太阳能集热器通过管道与水箱联接并形成回路，通过太阳能集热器对管道中的流体进行加热，从而对水箱中水进行热交换，所述水箱通过管路与吸收式制冷机联接并形成回路，所述管道和管路上分别设有循环泵，所述水箱的容量可以调节，所述水箱内设有内胆。随着温度的升高，太阳能的辐射能力也增强，水箱中的水温度也越高，从而使吸收式制冷机的制冷性能提高。还有一种太阳能制冷系统，利用菲涅尔透镜以及设置在菲涅尔透镜端部的太阳光追踪器，还包括依次串联并形成循环回路的太阳能水蒸汽发生器、泵、冷凝器、节流阀、蒸发器和储液罐，所述太阳能水蒸汽发生器位于菲涅尔透镜的焦点处，利用膨胀石墨层和碳泡沫层材料以及通过太阳能产生热能加热循环液与热泵结合进行制冷的方法。类似的还有通过具有聚焦集热发生装置的太阳能制冷空调，该聚焦集热发生装置采用高倍环面聚焦式的菲涅尔透镜结合太阳能灶，通过调节将光照聚焦，把高聚光集结在装有吸收剂和制冷剂的混合溶液的金属管上，该金属管镀有选择性吸收膜，产生高热的热源使吸收剂和制冷剂的混合溶液在发生器中分离；当无阳光或太阳能灶和菲涅尔透镜不能很好地聚焦时，利用光电转化装置对聚焦的该段金属管的内部电热丝进行电力加热，同时胶合有电机的可旋转铁盘在单片机的点光源跟踪程序下，可实时追踪点光源，带动太阳能灶的智能转动聚焦，实现了用于太阳能制冷空调中的集热发生装置的智能聚焦及制冷的高效运行。还有太阳能结合地下水进行制冷的研究，将光伏发电系统连接逆变器，逆变器分别连接制冷机和地下水循环系统，制冷机设于屋顶上且其冷风出口正对屋内空间，光伏发电系统设于建筑物屋顶上；地下水循环系统包括地下水上水管、地下水回水管、换热箱、换热管、制冷管、第一水泵和第二水泵，地下水上水管一端连接地下水，另一端连接换热箱的进水口，地下水回水管一端连接地下水，另一端连接换热箱的出水口，换热箱内设有换热管，换热管通过循环管道连接制冷管，制冷管内嵌在地板内，地下水上水管上设有第一水泵，循环管道上设有第二水泵，第一水泵和第二水泵均连接逆变器。这种方法和整套系统太复杂，且依赖地下水的程度太高。整体而言，以上太阳能制冷技术的原理都很一致，利用太阳能发电，通过制冷剂或者压缩机，以水为介质进行热量交换，达到降温的目的。缺点是，体系太复杂，而水循环有很大的跑冒滴漏的隐患；此外制冷剂多有剧毒不宜使用；并且在客户端最关心的能耗上，以上各种技术与现有空调或者空气能热泵等相比无优势。太阳能供暖方面，许多研究团队在蓝膜等多种吸热涂层的性能研究上已经取得了较大的进步，比如通过改变膜厚，不同材料的混合比例等参数来提高吸收比、吸热效率。还有以水介质交换，冷水不断地通过太阳能集热器被加热后，通过管道输送热水起到供暖效果。去年，某光伏公司曾经推出一款产品，是将光伏组件的背面增加一些管路和吸热涂层，管路内部可以通过水介质吸热产生热水供应，这个产品也仅限于白天使用，且光伏背面的吸热量有限，而水的比热又很大，所以热水的效果并不一定很好。还有一些通过地板下的地暖管路结合太阳能加热热水进行供暖，这些都可以起到一定的效果，不过这样存在的问题很多，如水质变化带来的锈蚀，漏水，冰冻裂纹等后期问题，给老百姓的生活带来了巨大的隐患。而且，供热效能方面，热水输送过程中能量损失很大。虽然在过去的研究中也有太阳能空气介质供暖的装置，但此类装置或产品节能性较差，另外也仅仅限于供暖，不具备冷热储联用的能力。在制冷和供暖相结合方面，也发现已有多种研究思路。如一种直接蒸发式太阳能热电冷联产系统，包括直接蒸发式太阳能集热器、压缩膨胀双功能机头、永磁电动发电一体化电机、冷凝器、膨胀阀、工质泵、双效溴化锂吸收式制冷机组、热泵单向阀、发电单向阀和12个截止阀；通过控制阀体的通断状态可以实现太阳能采暖、太阳能低温发电和太阳能制冷。也有利用制冷机、太阳能光伏板、充电器、蓄电设备、集水罐、冷水管、进水管、太阳能集热器以及排热水管进行冷热联共，主要是利用集热器将冷水加热变成热水，利用水介质的循环来提供热能和制冷。另一个是在2015年，有一项专利公开了一种太阳能制冷、暖双节能系统，利用太阳能发电板通过光伏发电控制器将产生的电能储存到储电设备组，再通过全自动逆变电源将电输送给空气能制冷机，从而带动冷库的排管蒸发器和风机蒸发器，达到制冷，交换器可以有效降低蒸发器供液管道的温度，使制冷系统更节能，同时又可以使蒸发器回气管道的温度升高，使制冷产生的液态制冷剂蒸发，避免损坏压缩机组，也使余热增加，冷库所产生的余热可以供地暖管和中央空调使用，太阳能发电与市电可以交换使用，通过太阳能发电来带动冷库和中央空调的制冷系统。还有其他一些类似的技术和装置，主要都是利用太阳能发电，然后带动制冷或者制热的压缩机，通过制冷剂的蒸发或者热水的温度交换来进行冷热输送。与前述单纯的太阳能制冷技术相比，以上太阳能冷暖相结合的思路和技术体系更加复杂，而且液态的化学物品和水媒介在高低温的交替作用下很容易出现安全隐患，所以没有明显可应用的价值和潜力。储能技术包含多种能源的储存，包括储电，储热，储冷等。其中讲的最多的是储电，也是国家近年来大力发展的一个热门产业。经过多年的发展，储电技术和产品已经具备了规模化的潜力，去年和今年在江苏等多地建成了5MW级以及更大级别的光伏发电储能示范项目，标志着储电技术已经成熟，且成本大幅降低，非常利于大批量推广。同时，储热技术也是国内外研究的热点项目之一，储热基本都基于有机相变材料，或者通过掺杂，提高储热材料的导热性。近年来，相变微胶囊及其制备技术已有专利公开，根据包覆的壁材不同，可分为有机壁材和无机壁材两种。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式太阳能制冷供暖储能一体机，包括箱体，箱体上设置有多个进风口和一个出风口，其特征在于：所述箱体内设置有正面和背面两个舱室，正面舱室利用太阳能供暖，背面舱室提供制冷和储能功能，正面和背面舱室之间用隔热保温材料隔离，正面和背面舱室都设置有风道仓和电气室，正面舱室的制暖风道仓的开口处覆盖有透明玻璃；位于制暖风道仓长边的两侧有两个电动卷轴，卷轴在玻璃与风道仓之间可任意切换张开柔性光伏组件或透明塑料薄膜；正面舱室制暖风道仓的底板上铺设有隔热板，隔热板上方铺设有加热层，加热层上安放有通风管道，通风管道的进口和出口分别与设置在正面舱室内的进风道和出风道对应；正面舱室的电气室位于进风道和出风道之间，风道分别对应着进风口和出风口，其中进风口设置在元件仓的底壁上，出风口设置在元件仓的侧壁上，电气室和进、出风道的开口处覆盖有太阳能电池板；背面舱室的直部风道是渐变窄结构，与制冷进风口相连接的直部风道宽度大于与冷风出口相连的直部风道，由风道变窄节省的空间形成散热隔离室用于散热和安置冷凝水管路；散热隔离室与背面舱室的直部风道之间敷设有隔热材料；冷凝水管路收集制冷进风口相连的直部风道内冷凝水，从制冷进风口侧面导入散热隔离室，然后经过散热隔离室充分吸热后U型回路返回到出风口一端，经由短管从冷凝水喷淋口将水喷洒到正面舱室的玻璃外表面；背面舱室的储能电池模组与制冷风道仓隔离，并与背面舱室的电气室相连接；制冷进风口设置在背面舱室的底壁上，出风口与供暖出风口为同一个出风口，设置在侧壁上，背面舱室的整体开口处覆盖有散热板。...

【技术特征摘要】
1.一种分布式太阳能制冷供暖储能一体机，包括箱体，箱体上设置有多个进风口和一个出风口，其特征在于：所述箱体内设置有正面和背面两个舱室，正面舱室利用太阳能供暖，背面舱室提供制冷和储能功能，正面和背面舱室之间用隔热保温材料隔离，正面和背面舱室都设置有风道仓和电气室，正面舱室的制暖风道仓的开口处覆盖有透明玻璃；位于制暖风道仓长边的两侧有两个电动卷轴，卷轴在玻璃与风道仓之间可任意切换张开柔性光伏组件或透明塑料薄膜；正面舱室制暖风道仓的底板上铺设有隔热板，隔热板上方铺设有加热层，加热层上安放有通风管道，通风管道的进口和出口分别与设置在正面舱室内的进风道和出风道对应；正面舱室的电气室位于进风道和出风道之间，风道分别对应着进风口和出风口，其中进风口设置在元件仓的底壁上，出风口设置在元件仓的侧壁上，电气室和进、出风道的开口处覆盖有太阳能电池板；背面舱室的直部风道是渐变窄结构，与制冷进风口相连接的直部风道宽度大于与冷风出口相连的直部风道，由风道变窄节省的空间形成散热隔离室用于散热和安置冷凝水管路；散热隔离室与背面舱室的直部风道之间敷设有隔热材料；冷凝水管路收集制冷进风口相连的直部风道内冷凝水，从制冷进风口侧面导入散热隔离室，然后经过散热隔离室充分吸热后U型回路返回到出风口一端，经由短管从冷凝水喷淋口将水喷洒到正面舱室的玻璃外表面；背面舱室的储能电池模组与制冷风道仓隔离，并与背面舱室的电气室相连接；制冷进风口设置在背面舱室的底壁上，出风口与供暖出风口为同一个出风口，设置在侧壁上，背面舱室的整体开口处覆盖有散热板。2.根据权利要求1所述的一种分布式太阳能制冷供暖储能一体机，其特征在于：所述正面和背面舱室的进风口处均安装有风扇，风扇为离心风扇，一个或多个；离心风扇，由双开关连接两个电源，一个是系统自带的储能电池模组，另一个接入电网。3.根据权利要求2所述的一种分布式太阳能制冷供暖储能一体机，其特征在于：所述正面舱室和背面舱室的进风口处均安装有过滤网。4.根据权利要求3所述的一种分布式太阳能制冷供暖储能一体机，其特征在于：所述正面舱室的电气室内安装有风扇控制电路、通信电路、辅助电路；背面舱室的电气室内安装有风扇控制电路、通信电路、充电电路、电池管理系统、逆变电路和电气保护装置。5.根据权利要求4所述的一种分布式太阳能制冷供暖储能一体机，其特征在于：所述制冷和供暖风道仓内的通风管道包括直部和弧部，直部采用并排的方管制成，弧部位于直部的两端，呈半圆形，用于将相邻的直部连通，直部...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雷，陈利民，
申请(专利权)人：苏州天驷翼雅能源科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32