太阳能相变蓄冷空调系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种太阳能相变蓄冷空调系统，包括太阳能光伏发电并网单元、热泵制冷机组、相变蓄冷调温单元和空调末端，太阳能光伏发电并网单元驱动热泵制冷机组，通过热泵制冷机组运行产生冷量，以水为冷媒通过相变蓄冷调温单元进行恒温调节，给空调末端持续稳定的提供冷量，该系统包括四种运行工况边蓄边供工况、热泵蓄冷联供工况、纯蓄工况、蓄供工况。通过上述方式，本实用新型专利技术太阳能相变蓄冷空调系统将热泵技术、相变储能技术与太阳能相结合，能够在恒温下进行热流密度的调节，提高能量有效利用率，具有较好节能效益，白天峰电时段太阳能光伏发电补充，晚间尽可能利用谷电蓄冷，大大减缓电网不平衡。大大减缓电网不平衡。大大减缓电网不平衡。

【技术实现步骤摘要】
太阳能相变蓄冷空调系统


[0001]本技术涉及太阳能利用
，特别是涉及一种太阳能相变蓄冷空调系统。

技术介绍

[0002]我国建筑能耗约占社会终端总能耗的30%，制冷或采暖所产生的能耗约占建筑能耗的40%-50%，常规空调制冷均采用电压缩式制冷方式，以及极少数溴化锂吸收式制冷方式。
[0003]电压缩式制冷方式是消耗高品位电能驱动压缩机获取冷量，由于人们生活工作习惯以及白天环温较高，建筑冷负荷的需求大部分集中在白天，这样给电网带来极大的不平衡，造成巨大的电力损耗。
[0004]采用冰蓄冷技术可以部分解决以上问题，但冰蓄冷技术相变点较低（0℃），且相变换热温差较大（一般有6~7℃），带来谷电蓄冷工况工作温度较低（≤-7℃），造成的结果是：蓄冷工况系统能效比COP较低，常规空调机组无法适应，必须更换专用制冰机组，造成初期投资增大。
[0005]太阳能作为一种免费的清洁能源应用于建筑采暖极具价值，它既可以解决电网不平衡的问题，又可大幅度降低运行费用，但是太阳辐照强度受环境因素及入射角的影响无法连续稳定的运行。

技术实现思路

[0006]本技术主要解决的技术问题是提供一种太阳能相变蓄冷空调系统，将热泵技术、相变储能技术与太阳能相结合，能够在恒温下进行热流密度的调节，提高了能量的有效利用率，具有较好的节能效益，减少了对环境的污染，白天峰电时段太阳能光伏发电补充，晚间尽可能利用谷电蓄冷，大大减缓了电网的不平衡。
[0007]为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种太阳能相变蓄冷空调系统，包括：太阳能光伏发电并网单元、热泵制冷机组、相变蓄冷调温单元和空调末端，
[0008]太阳能光伏发电并网单元驱动热泵制冷机组，通过热泵制冷机组运行产生冷量，以水为热媒通过相变蓄冷调温单元进行恒温调节，给空调末端持续稳定的提供冷量。
[0009]在本技术一个较佳实施例中，太阳能光伏发电并网单元包括市政电网、光伏组件和光伏并网逆变器，
[0010]光伏组件与光伏并网逆变器的输入端相连，光伏并网逆变器的输出端与热泵制冷机组相连，光伏组件将产生的直流电经过光伏并网逆变器转换为交流电后并入市政电网进行并网发电。
[0011]在本技术一个较佳实施例中，热泵制冷机组包括压缩机、节流阀、风冷冷凝器和水冷蒸发器，
[0012]水冷蒸发器的制冷剂侧出口与压缩机相连后再与风冷冷凝器的制冷剂侧入口相连，风冷冷凝器的制冷剂侧出口通过节流阀与水冷蒸发器的制冷剂侧入口相连。
[0013]在本技术一个较佳实施例中，相变蓄冷调温单元包括循环水泵、相变蓄冷罐、第一电动阀门和第二电动阀门，水冷蒸发器的水侧与循环水泵、相变蓄冷罐和空调末端形成水系统，循环水泵与相变蓄冷罐之间的管路上设置有第一电动阀门循环水泵与空调末端之间的管路上设置有第二电动阀门。
[0014]在本技术一个较佳实施例中，水冷蒸发器的载冷剂侧出口连接相变蓄冷罐的载冷剂入口，相变蓄冷剂的出口向空调末端供冷，水冷蒸发器的负荷侧连接循环水泵，在循环水泵的驱动下，载冷剂进入相变蓄冷罐调温，再进入空调末端放冷，其中载冷剂为防冻液。
[0015]在本技术一个较佳实施例中，相变蓄冷罐包括保温箱体以及位于保温箱体内部的蓄冷球，蓄冷球为HDPE塑料空心球，蓄冷球内部装有蓄冷相变材料，蓄冷相变材料为6℃蓄冷相变材料。
[0016]本技术的有益效果是：本技术太阳能相变蓄冷空调系统将热泵技术、相变储能技术与太阳能相结合，能够在恒温下进行热流密度的调节，提高了能量的有效利用率，具有较好的节能效益，减少了对环境的污染，白天峰电时段太阳能光伏发电补充，晚间尽可能利用谷电蓄冷，大大减缓了电网的不平衡。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
[0018]图1是本技术的太阳能相变蓄冷空调系统一较佳实施例的结构示意图；
[0019]图2是本技术的太阳能相变蓄冷空调系统中相变蓄冷罐的结构示意图；
[0020]附图中各部件的标记如下：1、市政电网，2、光伏组件，3、光伏并网逆变器，4、热泵制冷机组，5、压缩机，6、节流阀，7、风冷冷凝器，8、水冷蒸发器，9、循环水泵，10、相变蓄冷罐，11、第一电动阀门，12、第二电动阀门，13、空调末端，14、保温箱体，15、蓄冷球。
具体实施方式
[0021]下面将对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
[0022]请参阅图1至图2，本技术实施例包括：
[0023]实施例一
[0024]一种太阳能相变蓄冷空调系统，包括太阳能光伏发电并网单元、热泵制冷机组4、相变蓄冷调温单元和空调末端，太阳能光伏发电并网单元驱动热泵制冷机组4，通过热泵制冷机组4运行产生冷量，以水为热媒通过相变蓄冷调温单元进行恒温调节，给空调末端持续
稳定的提供冷量。
[0025]太阳能光伏发电并网单元包括市政电网1、光伏组件2和光伏并网逆变器3，光伏组件1与光伏并网逆变器3的输入端相连，光伏并网逆变器3的输出端与热泵制冷机组4相连，光伏组件2将产生的直流电经过光伏并网逆变器3转换为交流电后并入市政电网1进行并网发电。
[0026]热泵制冷机组包括压缩机5、节流阀6、风冷冷凝器7和水冷蒸发器8，水冷蒸发器8的制冷剂侧出口与压缩机5相连后再与风冷冷凝器7的制冷剂侧入口相连，风冷冷凝器7的制冷剂侧出口通过节流阀6与水冷蒸发器8的制冷剂侧入口相连。
[0027]相变蓄冷调温单元包括循环水泵9、相变蓄冷罐10、第一电动阀门11和第二电动阀门12，水冷蒸发器8的水侧与循环水泵9、相变蓄冷罐10和空调末端13形成水系统，循环水泵9与相变蓄冷罐10之间的管路上设置有第一电动阀门11，循环水泵9与空调末端13之间的管路上设置有第二电动阀门12。
[0028]相变蓄冷罐10包括：保温箱体14以及位于保温箱体14内部的蓄冷球15，蓄冷球15为HDPE塑料空心球，蓄冷球15内部装有蓄冷相变材料，蓄冷相变材料为6℃蓄冷相变材料。
[0029]进一步地，6℃蓄冷相变材料主要由氢氧化钠NaOH、氯化钠NaCl和水H2O组成，各组分的质量百分比如下：氢氧化钠30~50%，氯化钠0~10%和水40~60%，6℃蓄冷相变材料的相变潜热为240~260KJ/kg，密度为1.45~1.55 kg/l。
[0030]太阳能相变蓄冷空调系统工作原理为：
[0031本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能相变蓄冷空调系统，其特征在于，包括：太阳能光伏发电并网单元、热泵制冷机组、相变蓄冷调温单元和空调末端，太阳能光伏发电并网单元驱动热泵制冷机组，通过热泵制冷机组运行产生冷量，以水为冷媒通过相变蓄冷调温单元进行恒温调节，给空调末端持续稳定的提供冷量。2.根据权利要求1所述的太阳能相变蓄冷空调系统，其特征在于，太阳能光伏发电并网单元包括市政电网、光伏组件和光伏并网逆变器，光伏组件与光伏并网逆变器的输入端相连，光伏并网逆变器的输出端与热泵制冷机组相连，光伏组件将产生的直流电经过光伏并网逆变器转换为交流电后并入市政电网进行并网发电。3.根据权利要求1所述的太阳能相变蓄冷空调系统，其特征在于，热泵制冷机组包括压缩机、节流阀、风冷冷凝器和水冷蒸发器，水冷蒸发器的制冷剂侧出口与压缩机相连后再与风冷冷凝器的制冷剂侧入口相连，风冷冷凝器的制冷剂侧出口通过节流阀与水冷蒸发器的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋绿林，
申请(专利权)人：常州海卡太阳能热泵有限公司，
类型：新型
国别省市：