小型太阳能制冷装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于太阳能利用及制冷相结合技术领域，尤其涉及一种小型太阳能制冷装置。
【背景技术】
[0002]伴随社会的发展和居民生活条件提高，制冷设备的能耗给能源和环境带来了很大的压力。节能环保的小型化太阳能制冷设备的开发就显得尤其必要。实现太阳能制冷有两条途径:一是太阳能光电转换，以电制冷；二是太阳能光热转换，以热制冷。以太阳能为主要能源的光电制冷系统既节能又环保，而且在体现节能减排的同时推动了太阳能制冷技术的发展，而且太阳能光电制冷顺应了能源及制冷市场的发展趋势，具有良好的发展前景。
[0003]迄今为止，国内外学者在太阳能制冷这一领域已进行了大量的研宄工作，提出了各种不同的制冷方法，取得了一定的进展。美国和日本起步较早，发展得较快。近年来，西欧各国，澳大利亚、新加坡、韩国等，也开始进行了不同程度的研宄试验工作。在产业化方面，日本做得比较成功。在国内，中国科学院广州能源研宄所从事太阳能空调的研宄和应用已有十多年的历史。早在1987年，与香港理工大学合作在广东深圳建成了国内第一座太阳能空调和热水综合系统。另外，华南理工大学、西安交通大学、北京航空航天大学等在太阳能吸附式制冷技术方面的研宄也取得了一定成果。利用太阳能驱动实现制冷这门技术虽然已有不少应用，但仍处于初步应用与实验阶段。目前，利用太阳能制冷的净COP值一般在〈0.5，总的来说仍然很低。与传统制冷设备相比还有很大的改进空间，比如小型化、降低成本、提高效率、增加系统可靠性和简化结构等。因此方便易用、成本低廉的小型太阳能制冷装置具有重要的应用推广意义。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种节能环保、持续稳定、运行平稳、效率高、制冷效果好的小型太阳能制冷装置。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:小型太阳能制冷装置，包括太阳能光伏板、蓄电池、市电网、电子控制系统和制冷系统；
[0006]电子控制系统包括相互连接的转换控制器和电源管理控制器，转换控制器与市电网连接，电源管理控制器分别与蓄电池、太阳能光伏板、转换控制器和制冷系统连接；
[0007]太阳能光伏板和蓄电池分别设置至少三个，太阳能光伏板和蓄电池的数目相等，蓄电池通过电源管理控制器分别与太阳能光伏板和制冷系统连接，每个太阳能光伏板对应与一个蓄电池连接。
[0008]制冷系统包括串联设置的压缩机、蒸发器和冷凝器。
[0009]采用上述技术方案，本实用新型采用太阳能光伏板，在室外收集太阳能转化成电能，并存储在蓄电池中，在直流供电模式下驱动压缩机，从而达到制冷目的。在连续阴雨等光照不足状况下，太阳能光伏板发电量不足以使压缩机正常运转，转换控制器将电路自动切换到市电供应模式。另外市电网因其功率大、电压高等特点也将作为压缩机的启动电源使用。
[0010]由于本实用新型需要具备节能、成本低、制冷效率高等特点，其性能受太阳能光伏板、电池组、控制组件以及制冷装置节能措施的影响，所以在设计时，必须针对太阳能光伏特性和制冷性能，对相关部件进行合理设计，在经济平衡前提下择优选择合理的配套组件，提高能量利用效率，提高系统装置运行性能。
[0011]综上所述，本实用新型具有以下特点:
[0012]1、节能环保。本装置利用清洁能源太阳能，绿色环保，无污染及碳排放。
[0013]2、持续稳定。系统在电力不足时自动进行转换切割到市电供应状态，一方面避免了持续阴雨天气下单纯依靠太阳能供电能量不足的问题，另一方面市电可以作为压缩机的启动电源使用，保证了装置持续工作的稳定性。
[0014]3、运行可靠平稳。采用的直流压缩机体积和质量较小，启动、运转平稳，振动小，噪声低，更降低了故障率，延长压缩机寿命。
[0015]4、效率高，耗电量小。采用直流供电方式，节省了直流电在逆变器中的损失，同时直流压缩机本身的变频特性可以大幅减少压缩机的启停次数，减低耗电量，使得整体系统的效率得到进一步提升。
[0016]5、智能化电源管理。电源管理控制器采用智能化管理设计，首先实时监测每个蓄电池的电力情况并进行预测判断，哪个蓄电池的电压最低就打开其充电开关；同时哪个蓄电池的电压最高就打开其输出开关给制冷压缩机供电，从而达到智能化充电用电的效果，不仅可以提高电能利用效率，而且能够有效避免电池的过量充电及深度放电，延长电池寿命O
[0017]6、制冷效果好。对制冷系统而言，能够提升装置能效水平的主要措施仍然是降低发泡料K值和提高压缩机COP值。本装置在现有C/P和245fa双组分基础上创新性的引入R134a作为发泡剂，利用其低沸点性、低导热性的特点建立多元发泡体系，实现在成本基本不变的前提下，大幅度降低发泡料K值，从而提高制冷装置的制冷效果。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]如图1所示，本实用新型的小型太阳能制冷装置，包括市电网1、太阳能光伏板2、蓄电池3、电子控制系统和制冷系统。
[0020]电子控制系统包括相互连接的转换控制器4和电源管理控制器5，转换控制器4与市电网I连接，电源管理控制器5分别与蓄电池3、太阳能光伏板2、转换控制器4和制冷系统连接。
[0021]太阳能光伏板2和蓄电池3分别设置至少三个，太阳能光伏板2和蓄电池3的数目相等，蓄电池3通过电源管理控制器5分别与太阳能光伏板2和制冷系统连接，，每个太阳能光伏板2对应与一个蓄电池3连接。
[0022]制冷系统包括串联设置的压缩机6、蒸发器7和冷凝器8。
[0023]在光照充足的条件下，照射在太阳能光伏板2上的辐射能转化成为直流电能，通过控制器的智能化电源管理系统输出稳定的直流电，一方面经过直流升压模块提升电压后直接为直流压缩机6供电，另一方面则经过充电电路储存在蓄电池3中。在持续阴雨天气时，太阳能光伏板2发电量不足以使制冷压缩机正常运转，系统会自动切换到市电网I供电状态，使得交流市电经变压后作为辅助电力补充为压缩机6供电。这样就避免了在恶劣环境条件下制冷装置不能正常运行的问题。
[0024]本实用新型的工作原理为:太阳能光伏板2吸收室外的太阳能，转化为直流电能。电源管理控制器5首先检测每个蓄电池3的电压，哪个蓄电池3的电压最低就打开其充电开关；同时哪个蓄电池3的电压最高就打开其输出开关给制冷压缩机6供电。从而达到智能化充电用电的效果，不仅提高了电能利用效率，而且有效避免了电池的过量充电及深度放电。当每个蓄电池3的电压均低于压缩机6的额定工作电压时，转换控制器4自动切换到市电网I直接给压缩机6供电。当蓄电池3经过太阳能光伏板2充电回复电力时，又转换为太阳能光伏板2提供制冷电力供应模式。若在持续阴雨天气下，启动电压不够或电量不足时会自动切换到市电补充模式，保障装置的连续稳定运行。
[0025]针对图1所示的由三个太阳能光伏板2和三个蓄电池3组成的电源部分，其工作原理为:电源管理控制器5首先检测三个蓄电池3的电压并进行比较，若一个蓄电池3电压最低，则闭合其电源输出，接通充电开关，此时由另两个蓄电池3提供电源输出，从而实现智能化充放电管理。
[0026]以上实施例描述了本实用新型的基本原理和主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.小型太阳能制冷装置，其特征在于:包括太阳能光伏板、市电网、蓄电池、电子控制系统和制冷系统； 电子控制系统包括相互连接的转换控制器和电源管理控制器，转换控制器与市电网连接，电源管理控制器分别与蓄电池、太阳能光伏板、转换控制器和制冷系统连接； 太阳能光伏板和蓄电池分别设置至少三个，太阳能光伏板和蓄电池的数目相等，蓄电池通过电源管理控制器分别与太阳能光伏板和制冷系统连接，每个太阳能光伏板对应与一个蓄电池连接。2.根据权利要求1所述的小型太阳能制冷装置，其特征在于:制冷系统包括串联设置的压缩机、蒸发器和冷凝器。
【专利摘要】小型太阳能制冷装置，包括太阳能光伏板、蓄电池、市电网、电子控制系统和制冷系统；电子控制系统包括相互连接的转换控制器和电源管理控制器，转换控制器与市电网连接，电源管理控制器分别与蓄电池、太阳能光伏板、转换控制器和制冷系统连接。本实用新型具备节能、成本低、制冷效率高、持续稳定等特点，能量利用效率高，系统装置运行性能好。
【IPC分类】F25B27/00, F25B1/00, F25B49/02
【公开号】CN204630149
【申请号】CN201520273665
【发明人】杜金宇, 卜文静, 张冰, 张丽萍, 徐卫星
【申请人】河南牧业经济学院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月30日