一種分布式太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電制冷換能系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種分布式太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電儲(chǔ)冷換能系統(tǒng)，屬于太陽(yáng)能(光伏)發(fā)電系統(tǒng)和儲(chǔ)冷式制冷系統(tǒng)，尤其在分布式太陽(yáng)能發(fā)電和制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，制冷行業(yè)得到了蓬勃的發(fā)展，在生鮮加工、果蔬存儲(chǔ)，化工生產(chǎn)等行業(yè)都需要低溫源，市場(chǎng)空間巨大，冷庫(kù)等大型制冷系統(tǒng)的建設(shè)在近年得到了極大的增長(zhǎng)，由于在運(yùn)輸環(huán)節(jié)中貨物保存對(duì)制冷大多要求速冷，導(dǎo)致在冷庫(kù)等大型制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造中需要加大制冷系統(tǒng)制冷能力，在大規(guī)模制冷系統(tǒng)中由于制冷系統(tǒng)技術(shù)限制通常需要設(shè)置多套制冷設(shè)備，導(dǎo)致建設(shè)成本和運(yùn)行維護(hù)成本大幅提高，而在冷庫(kù)運(yùn)行高峰期，電力消耗巨大，對(duì)電網(wǎng)造成較大負(fù)擔(dān)，企業(yè)也要為其付出高昂的電費(fèi)成本。
[0003]隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高，綠色清潔能源逐步被人們所認(rèn)可，而我國(guó)也成為了太陽(yáng)能芯片生產(chǎn)大國(guó)，太陽(yáng)能發(fā)電成本逐年下降，在節(jié)能減排的大背景下，國(guó)內(nèi)開始大規(guī)模推廣太陽(yáng)能發(fā)電站建設(shè)，雖然太陽(yáng)能發(fā)電有其清潔無污染的優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)也十分明顯:a、太陽(yáng)能發(fā)電整體效率偏低，占地面積需求大；b、太陽(yáng)能發(fā)電受環(huán)境影響大，云朵、陰影都會(huì)大幅降低輸出功率，而在夜晚則無輸出；c、太陽(yáng)能發(fā)電存儲(chǔ)困難，目前還沒有經(jīng)濟(jì)高效的電能存儲(chǔ)技術(shù)，采用蓄電池蓄能成本高、壽命短。所以目前太陽(yáng)能發(fā)電大多應(yīng)用在建立大型并網(wǎng)電站上，而建立大型并網(wǎng)電站成本巨大，投資回報(bào)率較低，目前過多依賴國(guó)家補(bǔ)貼，在沒有補(bǔ)貼的情況下，太陽(yáng)能發(fā)電沒有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)；而對(duì)于小型的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)由于儲(chǔ)能技術(shù)的局限導(dǎo)致應(yīng)用并不廣泛。
[0004]在制冷行業(yè)，一般都具備固定的場(chǎng)地空間，而電費(fèi)是其最大的成本，如何降低制冷行業(yè)的電能消耗對(duì)用戶和供電企業(yè)及對(duì)國(guó)家都具有非常重大的意義，通過分布式太陽(yáng)能發(fā)電和制冷系統(tǒng)相結(jié)合，充份利用大型制冷場(chǎng)所的凈空，利用雖不穩(wěn)定但卻源源不斷的太陽(yáng)能，通過太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)制冷系統(tǒng)制冷蓄冷，利用公用電網(wǎng)做為容量無限的備用能源，通過合理的設(shè)計(jì)和配置不但可以滿足制冷系統(tǒng)對(duì)電能的需求，而且還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外售電，不但節(jié)約了企業(yè)的電費(fèi)支出，還能額外帶來售電的收益，而企業(yè)也大大降低了碳排放量，利國(guó)利民。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了降低制冷系統(tǒng)對(duì)電能的消耗，充份利用清潔的太陽(yáng)能源，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種分布式太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電制冷換能系統(tǒng)，如圖1所示，實(shí)現(xiàn)由分布式太陽(yáng)能發(fā)電為主、公共電網(wǎng)為輔的制冷系統(tǒng)供能方式，通過對(duì)制冷系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和改造，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)冷量存儲(chǔ)，由制冷系統(tǒng)來存儲(chǔ)太陽(yáng)能，在需要供冷時(shí)通過儲(chǔ)冷裝置釋放冷量，通過將分布式太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電和制冷系統(tǒng)相結(jié)合，充分發(fā)揮兩者的長(zhǎng)處，彌補(bǔ)不足，不但解決了太陽(yáng)能發(fā)電的儲(chǔ)能問題，也解決了制冷系統(tǒng)對(duì)降低電費(fèi)成本和提高制冷能力的需求，而實(shí)現(xiàn)分布式太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電和制冷系統(tǒng)相結(jié)合需要解決的問題為:
[0006]1、最大化利用太陽(yáng)能所發(fā)電能量，減少對(duì)電網(wǎng)的依賴，在滿足自用的前提下再向外輸電。
[0007]2、制冷系統(tǒng)功率適應(yīng)范圍要足夠大，能夠適應(yīng)在不同功率輸入下持續(xù)工作。
[0008]3、重新設(shè)計(jì)制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器，最大可能的提尚換能盒的換能效率。
[0009]4、載冷劑回路控制，自動(dòng)判斷系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)載冷劑回路自動(dòng)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)換能儲(chǔ)能效率最大化、智能化。
[0010]5、低溫相變儲(chǔ)冷裝置模塊化。
[0011]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0012]—種分布式太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電制冷換能系統(tǒng)，本發(fā)明特征在于，包括太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)和制冷換能系統(tǒng)兩個(gè)子系統(tǒng)；太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)由太陽(yáng)能陣列、光伏逆變控制器、多功能計(jì)量裝置、公共電網(wǎng)、蓄電池組五個(gè)大的核心模塊構(gòu)成，太陽(yáng)能陣列與光伏逆變控制器連接，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能輸入至光伏逆變控制器，光伏逆變控制器分別連接蓄電池組和多功能計(jì)量裝置，多功能計(jì)量裝置與公共電網(wǎng)相連接；太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)通過由光伏逆變控制器分別引出的控制電纜和動(dòng)力電纜與制冷換能系統(tǒng)的控制器連接；制冷換能系統(tǒng)內(nèi)部劃分為制冷系統(tǒng)和儲(chǔ)能換熱系統(tǒng)，由控制器分別控制的制冷壓縮機(jī)組、冷凝設(shè)備、干燥器、儲(chǔ)液盒、膨脹閥、包括蒸發(fā)器的換能盒依序連接構(gòu)成了制冷儲(chǔ)能系統(tǒng)中的制冷系統(tǒng)，蒸發(fā)器封閉在換能盒中，在換能盒設(shè)有載冷劑；由換能盒、低溫栗、電磁閥A、包括儲(chǔ)冷I吳塊的儲(chǔ)冷裝置、電磁閥B、電磁閥C、風(fēng)機(jī)制冷模塊依序連接構(gòu)成了儲(chǔ)能換熱系統(tǒng)；其中電磁閥A還與風(fēng)機(jī)制冷模塊連接，風(fēng)機(jī)制冷模塊、電磁閥C分別與換能盒連接。
[0013]本發(fā)明換能盒設(shè)為一個(gè)密閉保溫的扁平立式容器，包括一個(gè)盒壁、設(shè)置在盒壁內(nèi)的蒸發(fā)器以及位于蒸發(fā)器內(nèi)側(cè)的散熱翅片，整個(gè)蒸發(fā)器包括散熱翅片浸泡于載冷劑之中；在盒壁(頂部開設(shè)有載冷劑入口，底部開設(shè)有載冷劑出口，在盒壁側(cè)面上部開設(shè)有制冷劑蒸發(fā)器入口，下部開設(shè)有制冷劑蒸發(fā)器出口。
[0014]本發(fā)明蒸發(fā)器采用扁平蛇形排管加裝所述散熱翅片的結(jié)構(gòu)。
[0015]本發(fā)明儲(chǔ)冷裝置的儲(chǔ)能模塊包括一個(gè)保溫外殼和設(shè)置在保溫外殼內(nèi)的載冷劑儲(chǔ)能排管，該載冷劑儲(chǔ)能排管設(shè)為蛇形呈立式結(jié)構(gòu)，其上端連接開設(shè)在保溫外殼上部的載冷劑出水口，下端連接開設(shè)在保溫外殼下部的載冷劑入水口 ；采用氯化鈉或氯化鉀或氯化鈣溶液作為低溫相變儲(chǔ)冷材料；整個(gè)儲(chǔ)冷裝置采用組件化結(jié)構(gòu)，模塊的接口統(tǒng)一，支持串聯(lián)或并聯(lián)工作模式；儲(chǔ)冷裝置采用具有溫控和電控旁路功能的控制電路；儲(chǔ)冷裝置的載冷劑出入口設(shè)在同一側(cè)。
[0016]本發(fā)明在所述制冷換能系統(tǒng)中增加了載冷劑儲(chǔ)液器，其中換能盒、電磁閥C、風(fēng)機(jī)制冷模塊分別與載冷劑儲(chǔ)液器連接。
[0017]本發(fā)明制冷換能系統(tǒng)中的制冷壓縮機(jī)組采用一臺(tái)以上的多臺(tái)并聯(lián)，由系統(tǒng)核心的控制器根據(jù)規(guī)則自動(dòng)控制制冷壓縮機(jī)組中的各個(gè)壓縮機(jī)，增大了制冷系統(tǒng)壓縮機(jī)對(duì)電源輸入功率的適應(yīng)范圍。
[0018]本發(fā)明由換能盒將制冷換能系統(tǒng)分隔為制冷系統(tǒng)和換能系統(tǒng)兩部分，制冷系統(tǒng)采用制冷劑循環(huán)制冷，換能系統(tǒng)采用載冷劑循環(huán)進(jìn)行儲(chǔ)能或放冷。
[0019]本發(fā)明系統(tǒng)核心的控制器能夠根據(jù)太陽(yáng)能實(shí)時(shí)發(fā)電功率和制冷實(shí)際需求，自動(dòng)控制制冷儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)。
[0020]本發(fā)明的儲(chǔ)冷模塊載冷劑出水口處安裝有溫度傳感器。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:
[0022](I)本發(fā)明通過對(duì)制冷系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和改造，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)冷量存儲(chǔ)，由制冷系統(tǒng)來存儲(chǔ)太陽(yáng)能，在需要供冷時(shí)通過儲(chǔ)冷裝置釋放冷量，通過將分布式太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電和制冷系統(tǒng)相結(jié)合，充分發(fā)揮兩者的長(zhǎng)處，彌補(bǔ)不足；
[0023](2)不但解決了太陽(yáng)能發(fā)電的儲(chǔ)能問題，也解決了制冷系統(tǒng)對(duì)降低電費(fèi)成本和提高制冷能力的需求；
[0024](3)本發(fā)明能最大化利用太陽(yáng)能的發(fā)電能量，減少對(duì)電網(wǎng)的依賴；可以根據(jù)制冷系統(tǒng)最大功率需求和高峰期日均耗電量，參考用戶具備的凈空面積合理的計(jì)算出太陽(yáng)能光伏發(fā)電規(guī)模，最大限度的保證用戶減少對(duì)公共電網(wǎng)的電力需求，在保證制冷系統(tǒng)電力需求的情況下光伏發(fā)電；
[0025](4)光伏逆變控制器采用最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)(MPPT)，可時(shí)刻保證太陽(yáng)能光伏組件的最大功率輸出；
[0026](5)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)最大可輸出功率數(shù)據(jù)支持實(shí)時(shí)輸出功能，制冷系統(tǒng)的控制系統(tǒng)可通過實(shí)時(shí)采集此數(shù)據(jù)來控制制冷系統(tǒng)工作狀況；
[0027](6)光伏逆變控制器具備孤網(wǎng)運(yùn)行能力，當(dāng)公共電網(wǎng)發(fā)生停電后，根據(jù)設(shè)置光伏逆變控制器可脫網(wǎng)運(yùn)行，保證制冷系統(tǒng)核心功能的正常運(yùn)行；
[0028](7)本發(fā)明設(shè)計(jì)了一套智能控制系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)太陽(yáng)能發(fā)