阅读说明：本技术 一种市电与分布式光伏独立能源结合驱动的冰蓄冷冷库系统 (Commercial power and independent energy of distributing type photovoltaic combine driven ice cold-storage freezer system ) 是由 李明 胡承志 韩友华 杜文平 周晓燕 赵乐 马明瑞 王良 尹卓 于 2019-01-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种市电与分布式光伏独立能源结合驱动的冰蓄冷冷库系统,采用市电与分布式光伏独立能源驱动,白天太阳辐照度足够时利用分布式光伏驱动压缩机组工作,同时蓄冰槽蒸发器蓄冰；白天太阳辐照度不够时利用市电驱动压缩机组工作,同时蓄冰槽蓄冰,晚上利用风机盘管融冰释冷将蓄冰槽储存的冷量释放出来给冷库供冷。整个系统中太阳能的利用节约能源,有效缓解能源压力。该系统能保证冷库正常运行,蓄冰槽内的蒸发器结构为三个蒸发器串并联结合均匀分布,有效缓解过冷冰的问题,同时能保证三个蒸发器能制备足够的冰储存起来,保证足够的蓄冰量供冷库晚上使用,维持冷库在设定温度。实现资源合理化运用和综合化利用,提升能源综合利用效率。(The invention discloses an ice storage cold storage system driven by combination of commercial power and distributed photovoltaic independent energy, which is driven by commercial power and distributed photovoltaic independent energy, wherein a compressor set is driven to work by using distributed photovoltaic when solar irradiance is enough in the daytime, and an ice storage tank evaporator stores ice; when solar irradiance is insufficient in the daytime, the compressor unit is driven by commercial power to work, the ice storage tank stores ice, and the fan coil pipe is used for melting ice and releasing cold to release cold energy stored in the ice storage tank to supply cold to the refrigeration house. The utilization of solar energy in the whole system saves energy and effectively relieves energy pressure. The system can ensure the normal operation of the refrigeration house, the evaporator structure in the ice storage tank is formed by combining three evaporators in series and parallel connection to be uniformly distributed, the problem of over-cooled ice is effectively relieved, meanwhile, the three evaporators can be ensured to prepare enough ice for storage, the enough ice storage amount is ensured to be used by the refrigeration house at night, and the refrigeration house is maintained at a set temperature. Reasonable application and comprehensive utilization of resources are realized, and comprehensive utilization efficiency of energy is improved.)

一种市电与分布式光伏独立能源结合驱动的冰蓄冷冷库系统

技术领域

本发明涉及一种市电与分布式光伏独立能源结合驱动的冰蓄冷冷库系统，属于蓄能式冷库系统，特别是采用市电与分布式光伏独立能源结合驱动蓄能式冷库制冷和太阳能制冷利用的设计与制造领域。

背景技术

随着社会的进步与经济的发展，冷库主要用作对食品、乳制品、肉类、水产、化工、医药、育苗等的恒温贮藏冷气设备，冷库已经在工业，农业、生物制药等领域起到越来越大的作用。尤其是在炎热的夏季，对于果蔬等农产品的冷藏保鲜尤为重要。随着工业和农业等领域上冷库的普遍使用，作为一个大型用电设备，耗电量很大。国家电网压力逐年增加，夏天白天和冬天晚上成为用电高峰期。国家电力部门为缓解用电高峰压力，出台制定了用电谷电价和阶梯电价，但是收效颇微，峰值电能消耗屡创纪录，电能供应得紧张形势也日趋严峻。

市电与分布式光伏独立能源结合驱动的冰蓄冷冷库系统技术利用市电与太阳能分布式光伏独立能源结合驱动压缩机运行制冷蓄冰尤其在太阳能光照充足的地区节能效果更加显著，不仅合理利用电力资源，还降低供冷系统使用成本。该系统利用市电与太阳能结合，合理利用太阳能资源，为未来太阳能制冷提供一个研究方向。

市电与分布式光伏独立能源结合的冰蓄冷蓄能式冷库系统中太阳能的利用弥补了其他保鲜方法在能量供应方面不足的情况，能有效缓解传统冷库耗电量高的问题，合理的利用太阳能，并与市电结合避免太阳能光伏发电不足时的冷库冷量要求不够的情况。我国作为一个能耗大国，新能源的开发利用是十分重要的，该系统中太阳能的合理利用具有很积极的意义，为太阳能的利用提供了一个十分有用的应用。

发明内容

为减少现有冷库的能源消耗，本发明提供了一种市电与分布式光伏独立能源结合驱动的冰蓄冷冷库系统，如图1所示。实现利用市电与太阳能分布式光伏独立能源驱动系统供能，增加系统普适性，有效节约能源。

为达到提高冰蓄冷冷库效率且同时降低投资维护成本和增加冰蓄冷冷库运行稳定性，本发明的技术方案为：利用市电与太阳能分布式光伏独立能源接结合驱动，增加蓄冰系统。将蓄冰系统中的蓄冰槽内部的蒸发器改成三个蒸发器串并联结合，蓄冰槽内三个蒸发器的连接方式如图3，制冷剂进入蒸发器的主干管再通过三个电磁阀导流换向，蒸发器20、蒸发器21和蒸发器22并联，每个蒸发器支管上都装有电磁阀，蒸发器20、蒸发器21和蒸发器22分别对应的电磁阀为电磁阀15、电磁阀16和电磁阀17；同样而换热工质经过蒸发器的主干管经过三个电磁阀导流换向，蒸发器25、蒸发器24和蒸发器23并联，每个蒸发器支管上都装有电磁阀，蒸发器25、蒸发器24和蒸发器23分别对应的电磁阀为电磁阀29、电磁阀28和电磁阀27，且蒸发器20与蒸发器23交叉紧凑，蒸发器21与蒸发器24交叉紧凑，蒸发器22与蒸发器25交叉紧凑，如图3，制冷剂在蒸发器20、蒸发器21和蒸发器22中的流向与换热工质在蒸发器25、蒸发器24和蒸发器23中的流向相反，采用逆流式设计能最大效果换热，达到最好效果。蒸发器这样设计同时利用电磁阀导流换向，能解决过冷冰问题和提高蓄冰效率。

本发明提供的一种市电与分布式光伏独立能源结合驱动的冰蓄冷冷库系统主要是由分布式光伏能源加市电系统、供冷制冰系统和供冷蓄冰系统三部分组成，其中包括制冷机组循环和风机盘管融冰释冷循环。制冷机组循环包括压缩机6、油分离器7、冷凝器8、储液器9、过滤干燥器10、比例调节阀30、节流膨胀阀11、冷风机12、蓄冰槽13、电磁阀15、电磁阀16、电磁阀17、蒸发器20、蒸发器21、蒸发器22和气液分离器19，风机盘管融冰释冷循环包括蒸发器23、蒸发器24、蒸发器25、电磁阀26、电磁阀27、电磁阀28、电磁阀29、工质泵18和风机盘管14。所述的冷风机组循环的蒸发器20、蒸发器21和蒸发器22沉浸在蓄冰槽13内制冰储存蓄冰。夜晚的时候储存的冰量利用风机盘管融冰释冷循环将冰中储存的冷量释放出来供冷库使用。

本发明的有益效果为区别传统冷库系统，利用冰蓄冷，利用市电与分布式光伏独立能源结合驱动的冰蓄冷冷库系统。将蓄冰槽13内蒸发器分成三个小的蒸发器利用电磁阀导流换向，解决过冷冰问题和提高制冰蓄冰效率。

附图说明

图1为本发明提供的市电与分布式光伏独立能源结合驱动的冰蓄冷冷库系统原理图。

图2为本发明提供的市电与分布式光伏独立能源结合驱动的冰蓄冷冷库系统结构及运行图。

图3为本发明提供的蓄冰槽内部蒸发器结构示意图。

图4为本发明提供的蓄冰槽内部的蓄冰蒸发器结构及制冷剂工质流向示意图。

图5为本发明提供的蓄冰槽内部的释冷蒸发器结构及换热工质流向示意图。

具体实施方式

如附图1所示，本发明的市电与分布式光伏独立能源结合驱动的冰蓄冷冷库系统其特征在于包括分布式光伏能源加市电系统、供冷制冰系统和供冷蓄冰系统三部分组成，其中包括制冷机组循环和风机盘管融冰释冷循环。

工作模式1：在白天太阳能充足，辐照强度足够时，利用分布式光伏独立能源驱动压缩机6工作，当系统制冷机组的压缩机6工作时，冷风机12工作释放冷量给冷库降温，同时蓄冰槽13内三个蒸发器通过电磁阀控制制冷剂工质流向，从而使三个蒸发器分时段制冰蓄冰。白天的时候冷风机12开启同时蓄冰，储存足够的冰供夜晚使用。当冷库温度达到所设定的温度时，冷风机12先关闭，同时蓄冰槽13内三个蒸发器继续蓄冰。当环境温度逐渐升高偏离设定温度时，冷风机12又启动释放冷量，同时蓄冰，如此循环工作。保证在白天太阳能充足，辐照强度足够的时间内能储存足够的冰量，使蓄冰槽13内冰中储存的冷量能够保证供应风机盘管14融冰释冷出来的冷量满足夜间冷库来维持设定温度。在夜间的时候，开启风机盘管融冰释冷循环，开启风机盘管14，将蓄冰槽13内冰的冷量释放出来，维持冷库温度在设定范围内。这样运行，从而保证全天冷库都能有足够的冷量供应，维持冷库温度一直在设定的温度范围内，实现冷藏保鲜。

工作模式2：在多云天气，白天太阳能不够充足，辐照度不够的情况下，根据太阳辐照度强度情况，辐照好的时候，先用分布式光伏独立能源驱动压缩机6工作，当系统制冷机组的压缩机6工作时，冷风机12工作释放冷量给冷库降温，同时蓄冰槽13内三个蒸发器通过电磁阀控制制冷剂工质流向，从而使三个蒸发器分时段制冰蓄冰。由于白天太阳能不够 ，太阳辐照度不强，所以冷库中的冷量可能不够，达不到设定的温度范围，蓄冰槽13内的三个蒸发器也不能储存足够的冰量。此时，就需要使用市电带动压缩机6驱动，从而制冷机组工作，冷风机12工作释放冷量给冷库降温，同时蓄冰槽13内三个蒸发器通过电磁阀控制制冷剂工质流向，从而使三个蒸发器分时段制冰蓄冰。通过市电的补充从而保证蓄冰槽13内储存的冰量足够，使蓄冰槽13内冰中储存的冷量能够保证供应风机盘管14融冰释冷出来的冷量满足夜间冷库来维持在设定温度范围内。

工作模式3：在雨雪天气，白天太阳能不够，辐照度极小的情况下，分布式光伏独立能源完全不能产生足够的电量来驱动压缩机6工作，此时则采用市电系统。采用市电驱动压缩机6工作，从而冷风机12工作运行释放冷量给冷库降温，同时蓄冰槽13内蒸发器15、蒸发器16和蒸发器17分别分时段蓄冰储存在蓄冰槽内，储存足够的冰量来保证冰量释放的冷量能够供冷库夜间使用，使冷库夜间温度维持在设定温度范围内。

循环1：如附图4所示，所述的沉浸在蓄冰槽13内的制冷机组循环中的入口分别经三个串并联结合的蒸发器20、蒸发器21和蒸发器22、，通过电磁阀导流换向控制分别制冰蓄冰。三个蒸发器分别于主铜管相连，每个蒸发器前装有电磁阀来控制导流换向。工质依次经过电磁阀15经蒸发器20后经气液分离器19进入压缩机6吸气口被吸入至压缩机6内部；经过电磁阀16经蒸发器21后经气液分离器19进入压缩机6吸气口被吸入至压缩机6内部；经过电磁阀17经蒸发器22后经气液分离器19进入压缩机6吸气口被吸入至压缩机6内部，完成一个循环。

循环2：如附图5所示，所述的蓄冰槽13内的风机盘管融冰释冷循环的工质与蓄冰蒸发器运行相适应，经过工质泵18经电磁阀26经电磁阀27过蒸发器23进入风机盘管释放冷量；经过工质泵18经电磁阀26经电磁阀28过蒸发器24进入风机盘管释放冷量；经过工质泵18经电磁阀26经电磁阀29过蒸发器25 进入风机盘管释放冷量，完成一个循环。

所述的循环1和循环2中，制冷剂工质流向和换热工质流向正好相反，如附图4、附图5和附图3所示，其中附图3中可清楚看出蓄冰槽内总的蒸发器结构及制冷剂工质和换热工质的流向。

所述的制冷机组循环，制冷剂经过压缩机6进入油分离器7进行分离，然后进入冷凝器8内，然后进入储液器9中，再经过干燥过滤器10，经比例调节阀30和节流膨胀阀11进入冷风机12释放冷量，同时通过控制电磁阀15、电磁阀16和电磁阀17调节工质导流换向的作用分别使蒸发器20、蒸发器21和蒸发器22制冰蓄冰，再经气液分离器19进入压缩机6吸气口被吸入至压缩机6

内部。其中三个蒸发器串并联结合可以解决过冷冰问题，提高制冰蓄冰效率。

所述的风机盘管融冰释冷循环，为换热装置，工质泵18将换热工质泵出，通过电磁阀26、电磁阀27、电磁阀28和电磁阀29控制调节，依次将储存的冰中的冷量传到风机盘管14中释放出来，维持冷库冷量和温度稳定。

所述控制器2用于控制电路。