一种基于太阳能PV/T技术的冷库制冷系统论文和设计-杨昭

全文摘要

本实用新型公开了一种基于太阳能PV\/T技术的冷库制冷系统，包括太阳能PV\/T系统、制冷循环系统和用于该制冷循环系统融霜的融霜系统；太阳能PV\/T系统输出电能供给制冷循环系统；制冷循环系统设有若干个融霜管路，太阳能PV\/T系统设有集热器，集热器通过融霜系统向融霜管路输出用于传送热能的融霜介质；融霜介质流经融霜管路后返回集热器。本实用新型利用融霜后的低温介质降低太阳能PV\/T板温度，提高了太阳能PV\/T板的发电效率，利用太阳能PV\/T板产生的热量去融霜，可以节省用电除霜方式的电能的消耗，提高了太阳能的利用率。

主设计要求

1.一种基于太阳能PV\/T技术的冷库制冷系统，其特征在于，包括太阳能PV\/T系统、制冷循环系统和用于该制冷循环系统融霜的融霜系统；所述太阳能PV\/T系统输出电能供给所述制冷循环系统；所述制冷循环系统设有若干个融霜管路，所述太阳能PV\/T系统设有集热器，所述集热器通过所述融霜系统向所述融霜管路输出用于传送热能的融霜介质；所述融霜介质流经所述融霜管路后返回所述集热器。

设计方案

2.根据权利要求1所述的基于太阳能PV\/T技术的冷库制冷系统，其特征在于，所述太阳能PV\/T系统包括依次电连接的太阳能电池板、蓄电池和逆变器；所述逆变器输出电能供给所述制冷循环系统；所述集热器为板式集热器，其在所述太阳能电池板背部设有集热管路。

3.根据权利要求1所述的基于太阳能PV\/T技术的冷库制冷系统，其特征在于，所述融霜系统包括蓄热箱、融霜循环泵、融霜供液干路和融霜回液干路；所述蓄热箱的出液口与所述融霜循环泵的输入口连通；所述融霜循环泵的输出口与所述集热器的输人口连通；所述集热器的输出口与所述融霜供液干路连通；所述融霜回液干路与所述蓄热箱的第一蓄热进液口连通；所述融霜管路的输入口与所述融霜供液干路连通；所述融霜管路的输出口与所述融霜回液干路连通。

4.根据权利要求3所述的基于太阳能PV\/T技术的冷库制冷系统，其特征在于，所述融霜系统还包括第一三通阀；所述第一三通阀的进口A与所述集热器的输出口连通；所述第一三通阀的出口B与所述融霜供液干路连通；所述第一三通阀的出口C与所述蓄热箱的第二蓄热进液口连通。

5.根据权利要求3所述的基于太阳能PV\/T技术的冷库制冷系统，其特征在于，所述融霜系统还包括第二三通阀；所述第二三通阀的进口A与所述融霜循环泵的输出口连通；所述第二三通阀的出口B与所述集热器的输人口连通；所述第二三通阀的出口C与所述融霜供液干路连通。

6.根据权利要求3所述的基于太阳能PV\/T技术的冷库制冷系统，其特征在于，所述制冷循环系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器、冷却供液干路、冷却回液干路和若干个冷风机；每个所述冷风机均设有一个冷却管路，每个所述冷却管路的输入口与所述冷却供液干路连通；每个所述冷却管路的输出口与所述冷却回液干路连通；所述蒸发器包括冷却介质通道和被冷却介质通道；所述蒸发器的冷却介质通道、所述压缩机和所述冷凝器依次连通形成冷却介质的循环回路；被冷却介质，从所述被冷却介质通道的输出口输出，并依次流经所述冷却供液干路、所述冷却管路和所述冷却回液干路后，输入至所述被冷却介质通道的输入口。

7.根据权利要求6所述的基于太阳能PV\/T技术的冷库制冷系统，其特征在于，所述制冷循环系统还包括蓄冷箱、第一冷却循环泵和第二冷却循环泵，所述蓄冷箱设有第一蓄冷进液口、第二蓄冷进液口、第一蓄冷出液口和第二蓄冷出液口；所述第一蓄冷出液口经所述第一冷却循环泵与所述蒸发器的被冷却介质通道的输人口连通；所述第一蓄冷进液口与所述蒸发器的被冷却介质通道的输出口连通；所述第二蓄冷出液口经所述第二冷却循环泵与所述冷却供液干路连通；所述第二蓄冷进液口与所述冷却回液干路连通。

8.根据权利要求7所述的基于太阳能PV\/T技术的冷库制冷系统，其特征在于，每个所述冷风机还设有一个所述融霜管路，同一个所述冷风机的冷却管路和融霜管路为同一管路；所述被冷却介质和所述融霜介质相同；每个所述冷却管路的输入口设有输入三通阀，所述输入三通阀的进口A与所述冷却管路的输入口连通，所述输入三通阀的出口B与所述冷却供液干路连通，所述输入三通阀的出口C与所述融霜供液干路连通；每个所述冷却管路的输出口设有输出三通阀，所述输出三通阀的进口A与所述冷却管路的输出口连通，所述输出三通阀的出口B与所述冷却回液干路连通，所述输出三通阀的出口C与所述融霜回液干路连通。

9.根据权利要求7所述的基于太阳能PV\/T技术的冷库制冷系统，其特征在于，每个所述冷风机还设有一个所述融霜管路，同一个所述冷风机的冷却管路和融霜管路为同一管路；所述被冷却介质和所述融霜介质相同；每个所述冷却管路的输入口设有两个支路；每个支路设有一个输入截止阀，两个所述输入截止阀的输出口均与所述冷却管路的输入口连通，其中一个支路的所述输入截止阀的输入口与所述冷却供液干路连通，另一个支路的所述输入截止阀的输入口与所述融霜供液干路连通；每个所述冷却管路的输出口设有两个支路；每个支路设有一个输出截止阀，两个所述输出截止阀的输入口均与所述冷却管路的输出口连通，其中一个支路的所述输出截止阀的输出口与所述冷却回液干路连通，另一个支路的所述输出截止阀的输出口与所述融霜回液干路连通。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冷库制冷系统，特别涉及一种基于太阳能PV\/T技术的冷库制冷系统。

背景技术

目前，能源与环境问题已经成为制约人类社会发展的主要问题，节能与环保是推动经济发展、人与自然和谐相处的有力保障。随着人们生活水平的提高和对美好生活的追求，对生鲜食品的需求越来越大，促进了冷链系统的快速发展。冷库作为冷链系统的基础设施，其数量和能耗呈现逐年快速增长的趋势，有效降低和解决冷库系统的能量消耗，具有重要的意义。另一方面，太阳能作为一种可再生的清洁能源，分布广、储量大，如何有效的利用太阳能为人类提供充足的能量，成为目前学术界研究的热点问题。

冷库采用人工制冷的方式，对易腐食品进行冷加工和低温贮藏的建筑物。但由于冷库内温度较低、湿度较大，导致冷库内蒸发器严重结霜，影响贮藏品质，同时增大冷库能耗。一般冷库在除霜时需要额外消耗能量将霜除去，然后通过制冷装置再将除霜增加的热量消除，造成了双倍的能量浪费。

太阳能利用方面，现有技术主要包括太阳能集热技术和太阳能光伏发电技术，太阳能集热技术通过物理手段单纯的产生热量，能量品味低。太阳能光伏发电技术利用太阳能产生高品位的电能，提高了太阳能的利用率，但是太阳辐射照射到光伏板上，只有一小部分能量转换为了电能，大部分其余太阳能转化为热能，使光伏板温度升高，从而导致光伏电池的内阻增大，使发电效率降低，如何有效的降低光伏板的温度，成为提高光伏板发电效率的关键问题。

中国实用新型专利CN207180131U公开了一种简易可拆式太阳能冷库，利用传统的光伏板发电、风-光互补供电等不同形式电量替代原有的单一电网供电模式，但并未考虑冷库的除霜能耗和光伏板的发电效率问题。中国专利CN108507267A公布了一种适用于间接制冷系统的太阳能冷库融霜系统，利用太阳能集热器产生的热量对冷库蒸发器进行融霜，但是融霜时必须关闭制冷机组。中国专利CN108507256A、CN207922654U都公开了一种便于移动的太阳能冷库，主要从便于移动的角度进行了一定技术的改进，利用太阳能代替传统的电网供电，并未考虑太阳能的光电光热综合利用。

综上所述，如何克服现有技术的不足，充分提高太阳能的发电率，降低冷库除霜能耗和综合能耗成为亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种既能充分提高太阳能利用率的基于太阳能PV\/T技术的冷库制冷系统。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种基于太阳能PV\/T技术的冷库制冷系统，包括太阳能PV\/T系统、制冷循环系统和用于该制冷循环系统融霜的融霜系统；所述太阳能PV\/T系统输出电能供给所述制冷循环系统；所述制冷循环系统设有若干个融霜管路，所述太阳能PV\/T系统设有集热器，所述集热器通过所述融霜系统向所述融霜管路输出用于传送热能的融霜介质；所述融霜介质流经所述融霜管路后返回所述集热器。

进一步地，所述太阳能PV\/T系统包括依次电连接的太阳能电池板、蓄电池和逆变器；所述逆变器输出电能供给所述制冷循环系统；所述集热器为板式集热器，其在所述太阳能电池板背部设有集热管路。

进一步地，所述融霜系统包括蓄热箱、融霜循环泵、融霜供液干路和融霜回液干路；所述蓄热箱的出液口与所述融霜循环泵的输入口连通；所述融霜循环泵的输出口与所述集热器的输人口连通；所述集热器的输出口与所述融霜供液干路连通；所述融霜回液干路与所述蓄热箱的第一蓄热进液口连通；所述融霜管路的输入口与所述融霜供液干路连通；所述融霜管路的输出口与所述融霜回液干路连通。

进一步地，所述融霜系统还包括第一三通阀；所述第一三通阀的进口A与所述集热器的输出口连通；所述第一三通阀的出口B与所述融霜供液干路连通；所述第一三通阀的出口C与所述蓄热箱的第二蓄热进液口连通。

进一步地，所述融霜系统还包括第二三通阀；所述第二三通阀的进口A与所述融霜循环泵的输出口连通；所述第二三通阀的出口B与所述集热器的输人口连通；所述第二三通阀的出口C与所述融霜供液干路连通。

进一步地，所述制冷循环系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器、冷却供液干路、冷却回液干路和若干个冷风机；每个所述冷风机均设有一个冷却管路，每个所述冷却管路的输入口与所述冷却供液干路连通；每个所述冷却管路的输出口与所述冷却回液干路连通；所述蒸发器包括冷却介质通道和被冷却介质通道；所述蒸发器的冷却介质通道、所述压缩机和所述冷凝器依次连通形成冷却介质的循环回路；被冷却介质，从所述被冷却介质通道的输出口输出，并依次流经所述冷却供液干路、所述冷却管路和所述冷却回液干路后，输入至所述被冷却介质通道的输入口。

进一步地，所述制冷循环系统还包括蓄冷箱、第一冷却循环泵和第二冷却循环泵，所述蓄冷箱设有第一蓄冷进液口、第二蓄冷进液口、第一蓄冷出液口和第二蓄冷出液口；所述第一蓄冷出液口经所述第一冷却循环泵与所述蒸发器的被冷却介质通道的输人口连通；所述第一蓄冷进液口与所述蒸发器的被冷却介质通道的输出口连通；所述第二蓄冷出液口经所述第二冷却循环泵与所述冷却供液干路连通；所述第二蓄冷进液口与所述冷却回液干路连通。

进一步地，每个所述冷风机还设有一个所述融霜管路，同一个所述冷风机的冷却管路和融霜管路为同一管路；所述被冷却介质和所述融霜介质相同；每个所述冷却管路的输入口设有输入三通阀，所述输入三通阀的进口A与所述冷却管路的输入口连通，所述输入三通阀的出口B与所述冷却供液干路连通，所述输入三通阀的出口C与所述融霜供液干路连通；每个所述冷却管路的输出口设有输出三通阀，所述输出三通阀的进口A与所述冷却管路的输出口连通，所述输出三通阀的出口B与所述冷却回液干路连通，所述输出三通阀的出口C与所述融霜回液干路连通。

进一步地，每个所述冷风机还设有一个所述融霜管路，同一个所述冷风机的冷却管路和融霜管路为同一管路；所述被冷却介质和所述融霜介质相同；每个所述冷却管路的输入口设有两个支路；每个支路设有一个输入截止阀，两个所述输入截止阀的输出口均与所述冷却管路的输入口连通，其中一个支路的所述输入截止阀的输入口与所述冷却供液干路连通，另一个支路的所述输入截止阀的输入口与所述融霜供液干路连通；每个所述冷却管路的输出口设有两个支路；每个支路设有一个输出截止阀，两个所述输出截止阀的输入口均与所述冷却管路的输出口连通，其中一个支路的所述输出截止阀的输出口与所述冷却回液干路连通，另一个支路的所述输出截止阀的输出口与所述融霜回液干路连通。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

本实用新型能够充分利用太阳能，降低冷库能量消耗和浪费，利用融霜介质融霜后温度降低，来降低太阳能PV\/T板的温度，提高了太阳能PV\/T板的发电效率，利用太阳能PV\/T板产生的热量去融霜，可以节省用电除霜方式的电能的消耗。本实用新型既利用了太阳能电池板工作时产生的热能进行融霜，又将通过融霜时热交换产生的冷能，传送到太阳能电池板，降低太阳能电池板工作温度，提高了太阳能PV\/T板的发电效率，这样充分利用太阳能，提高了太阳能的利用率。

本实用新型使用相同的蓄冷和蓄热循环介质，蓄冷和蓄热循环介质在冷风机中可以使用相同的管道，制冷循环系统中的冷风机，可在融霜工作模式和制冷工作模式之间交替切换，减少常规电热融霜时电加热管在冷风机中的体积，增加了换热面积。

本实用新型白天利用太阳能PV\/T板所产生电能进行制冷，节省能源，同时减少或避免了使用电网高峰电，降低了用电成本，同时考虑到太阳能的季节性差异和不稳定性，系统采用了蓄冷式设计，能够充分提高系统运行的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、压缩机；2、冷凝器；3、电子膨胀阀；4、蒸发器；5、第一冷却循环泵；6、蓄冷箱；7、第二冷却循环泵；8、逆变器；9、蓄电池；10、太阳能电池板；11、第二三通阀；12、融霜循环泵；13、第一三通阀；14、蓄热箱；15、冷风机；16、输出三通阀；17、输入三通阀；18、单向阀；101、融霜供液干路；102、融霜回液干路；141、第二蓄热进液口；142、第一蓄热进液口；143、蓄热箱的出液口；161、第一蓄冷进液口；162、第二蓄冷进液口；163、第一蓄冷出液口；164、第二蓄冷出液口；201、冷却供液干路；202、冷却回液干路。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参见图1，一种基于太阳能PV\/T技术的冷库制冷系统，包括太阳能PV\/T系统、制冷循环系统和用于该制冷循环系统融霜的融霜系统；所述太阳能PV\/T系统输出电能供给所述制冷循环系统；所述制冷循环系统设有若干个融霜管路，所述太阳能PV\/T系统设有集热器，所述集热器通过所述融霜系统向所述融霜管路输出用于传送热能的融霜介质；所述融霜介质流经所述融霜管路后返回所述集热器。

融霜介质是一种热媒，可以为水、油等能够传送热能(热量)的各种液体媒介或者气体媒介。本实用新型优选液体热媒。融霜管路是指通过传送热能的介质流动释放热能来进行融霜的热交换管路。

太阳能PV\/T系统产生的电能输出，供给制冷循环系统的一些用电设备，也可以并网进入电网，太阳能PV\/T系统工作时产生的热能，通过集热器吸收，并通过融霜系统的管路，将热能通过传送热能的融霜介质传送至制冷循环系统的融霜管路中，在融霜管路中进行热交换，释放热能，由温度较高的融霜介质变成温度较低的融霜介质，降温后的融霜介质通过融霜系统的管路返回集热器，在集热器内再次吸收热能，同时使太阳能PV\/T系统降温，太阳能PV\/T系统、融霜系统和制冷循环系统的融霜管路形成融霜介质流动的循环回路。利用融霜后的低温融霜介质降低太阳能PV\/T板的温度，提高了太阳能PV\/T板的发电效率，利用太阳能PV\/T系统产生的热量使融霜介质升温，用温度较高的融霜介质在融霜管路中进行热交换，释放热能，可以节省用电除霜方式的电能的消耗。

进一步地，所述太阳能PV\/T系统可包括依次电连接的太阳能电池板10、蓄电池9和逆变器8；所述逆变器8输出电能供给所述制冷循环系统；所述集热器可为板式集热器，其在所述太阳能电池板10背部可设有集热管路。采用蓄电池9可以储存电能；采用逆变器8输出电压可为市电，可以并网电网，输出的电压更适合多种常规市电用电设备。在所述太阳能电池板10背部设有集热管路的板式集热器结构简单，热能吸收效率高。

进一步地，所述融霜系统可包括蓄热箱14、融霜循环泵12、融霜供液干路101和融霜回液干路102；所述蓄热箱的出液口143与所述融霜循环泵12的输入口连通；所述融霜循环泵12的输出口与所述集热器的输人口连通；所述集热器的输出口与所述融霜供液干路101连通；所述融霜回液干路102可与所述蓄热箱14的第一蓄热进液口142连通；所述融霜管路的输入口与所述融霜供液干路101连通；所述融霜管路的输出口与所述融霜回液干路102连通。采用蓄热箱14可以储存热能，在太阳光不足时，集热器产生的热能不足以实现制冷循环系统的融霜时，可使用蓄热箱14储存的热能，持续供给制冷循环系统的融霜管路。

进一步地，所述融霜系统还可包括第一三通阀13；所述第一三通阀13的进口A可与所述集热器的输出口连通；所述第一三通阀13的出口B可与所述融霜供液干路101连通；所述第一三通阀13的出口C可与所述蓄热箱14的第二蓄热进液口141连通。

采用第一三通阀13，通过阀门不同通道的开闭，融霜介质可实现不同的循环模式：

1、太阳光充足时，制冷循环系统需要融霜时，第一三通阀13的进口A和第一三通阀13的出口B导通，集热器可直接输出温度较高的融霜介质，至融霜供液干路101，然后至需要融霜的制冷循环系统的融霜管路中，实现制冷循环系统的融霜。

2、太阳光充足时，制冷循环系统不需要融霜时，第一三通阀13的进口A和第一三通阀13的出口C导通，集热器可直接输出温度较高的融霜介质，通过蓄热箱14的第二蓄热进液口141，送至蓄热箱14进行热能储存。

第一三通阀13可选用电动或手动三通阀，也可采用其他方式，比如将集热器的输出口设置两个支路，每个支路设有电动或手动截止阀等。

进一步地，所述融霜系统还可包括第二三通阀11；所述第二三通阀11的进口A可与所述融霜循环泵12的输出口连通；所述第二三通阀11的出口B可与所述集热器的输人口连通；所述第二三通阀11的出口C可与所述融霜供液干路101连通。设置第二三通阀11时，在所述第一三通阀13的出口B和所述融霜供液干路101之间设单向阀18，使融霜介质单向流动只能流向融霜供液干路101，不能反向流动。

采用第二三通阀11，通过阀门不同通道的开闭，融霜介质可实现不同的循环模式：

1、太阳光充足时，制冷循环系统需要融霜时，第二三通阀11的进口A和第二三通阀11的出口B导通，蓄热箱14可直接输出温度较低的融霜介质，至集热器中，实现对太阳能PV\/T系统工作时产生的热能的吸收，并释放冷能，使太阳能PV\/T系统降温。

2、太阳光不足时，制冷循环系统需要融霜时，蓄热箱14内融霜介质温度较高，第二三通阀11的进口A和第二三通阀11的出口C导通，蓄热箱14可直接输出温度较高的融霜介质，至融霜供液干路101，然后至需要融霜的制冷循环系统的融霜管路中，实现制冷循环系统的融霜。

第二三通阀11可选用电动或手动三通阀，也可采用其他方式，比如将融霜循环泵12的输出口设置两个支路，每个支路设有电动或手动截止阀等。

第一三通阀13、第二三通阀11可结合使用，融霜系统可实现不同的工作模式：

1、太阳光充足时，制冷循环系统需要融霜时，第一三通阀13的进口A和第一三通阀13的出口B导通，第二三通阀11的进口A和第二三通阀11的出口B导通，集热器经过第一三通阀13输出温度较高的融霜介质，至融霜供液干路101，再至需要融霜的制冷循环系统的融霜管路中，实现制冷循环系统的融霜，从融霜管路输出的温度较低的融霜介质，至融霜回液干路102，再通过蓄热箱14的第一蓄热进液口142进入蓄热箱14，然后从蓄热箱14通过融霜循环泵12输出，经过第二三通阀11，这样温度较低的融霜介质，输入至集热器中，实现对太阳能PV\/T系统工作时产生的热能的吸收，并释放冷能，使太阳能PV\/T系统降温。

2、太阳光充足时，制冷循环系统不需要融霜时，第一三通阀13的进口A和第一三通阀13的出口C导通，第二三通阀11的进口A和第二三通阀11的出口B导通，温度较低的融霜介质从蓄热箱14通过融霜循环泵12输出，经过第二三通阀11，这样温度较低的融霜介质，输入至集热器中，实现对太阳能PV\/T系统工作时产生的热能的吸收，并释放冷能，使太阳能PV\/T系统降温；融霜介质吸收热能后，温度升高从集热器输出，通过第一三通阀13，从蓄热箱14的第二蓄热进液口141进入蓄热箱14进行热能储存。

2、太阳光不足时，制冷循环系统需要融霜时，在所述第一三通阀13的出口B和所述融霜供液干路101之间设单向阀18，使融霜介质单向流动只能流向融霜供液干路101，不能反向流动，这样不必考虑第一三通阀13导通状态。第二三通阀11的进口A和第二三通阀11的出口C导通，蓄热箱14经过蓄热，蓄热箱14内的融霜介质温度较高，温度较高的融霜介质从蓄热箱14通过融霜循环泵12输出，经过第二三通阀11，至融霜供液干路101，再至需要融霜的制冷循环系统的融霜管路中，实现制冷循环系统的融霜，从融霜管路输出的温度较低的融霜介质，至融霜回液干路102，再通过蓄热箱14的第一蓄热进液口142进入蓄热箱14。

所述蓄热箱14的第一蓄热进液口142、所述蓄热箱14的第二蓄热进液口141优选位于所述蓄热箱的顶部，所述蓄热箱的出液口143优选位于所述蓄热箱的底部。

进一步地，所述制冷循环系统可包括压缩机1、冷凝器2、蒸发器4、冷却供液干路201、冷却回液干路202和若干个冷风机15；每个所述冷风机15可均设有一个冷却管路，每个所述冷却管路的输入口与所述冷却供液干路201连通；每个所述冷却管路的输出口与所述冷却回液干路202连通；所述蒸发器4可包括冷却介质通道和被冷却介质通道；所述蒸发器4的冷却介质通道、所述压缩机1和所述冷凝器2依次连通形成冷却介质的循环回路；被冷却介质，可从所述被冷却介质通道的输出口输出，并依次流经所述冷却供液干路201、所述冷却管路和所述冷却回液干路202后，输入至所述被冷却介质通道的输入口。根据冷库的面积和冷量要求，可设置一组压缩机1和冷凝器2等构成的制冷机组，带多个冷风机15，控制冷风机15的工作，可以更方便地调整温度；而且便于交替融霜，避免库房温度波动大。

所述蒸发器4的冷却介质通道循环流动冷却介质，其被冷却介质通道循环流动被冷却介质；冷却介质和被冷却介质在蒸发器内进行热交换。

冷却介质和被冷却介质是都是一种冷媒，可以为水、油等能够传送冷能(冷量)的各种液体媒介或者气体媒介。本实用新型优选液体冷媒。冷却管路是指通过传送冷能的介质流动释放冷能来进行制冷的热交换管路。

进一步地，所述制冷循环系统还可包括蓄冷箱6、第一冷却循环泵5和第二冷却循环泵7，所述蓄冷箱6设有第一蓄冷进液口161、第二蓄冷进液口162、第一蓄冷出液口163和第二蓄冷出液口164；所述第一蓄冷出液口163可经所述第一冷却循环泵5与所述蒸发器4的被冷却介质通道的输人口连通；所述第一蓄冷进液口161可与所述蒸发器4的被冷却介质通道的输出口连通；所述第二蓄冷出液口164可经所述第二冷却循环泵7与所述冷却供液干路201连通；所述第二蓄冷进液口162可与所述冷却回液干路202连通。所述蓄冷箱6的第一蓄冷进液口161、第二蓄冷进液口162优选位于所述蓄热箱的顶部，所述蓄冷箱6的第一蓄冷出液口163和第二蓄冷出液口164优选位于所述蓄热箱的底部。

这种采用蓄冷箱6的方式，白天可利用太阳能PV\/T板所产生电能进行制冷，减少或避免了使用电网高峰电，同时考虑到太阳能的季节性差异和不稳定性，系统采用了蓄冷式设计，能够充分提高系统运行的稳定性。

进一步地，每个所述冷风机15还可设有一个所述融霜管路，同一个所述冷风机15的冷却管路和融霜管路可为同一管路；所述被冷却介质和所述融霜介质相同；每个所述冷却管路的输入口可设有输入三通阀17，所述输入三通阀17的进口A可与所述冷却管路的输入口连通，所述输入三通阀17的出口B可与所述冷却供液干路201连通，所述输入三通阀17的出口C可与所述融霜供液干路101连通；每个所述冷却管路的输出口可设有输出三通阀16，所述输出三通阀16的进口A可与所述冷却管路的输出口连通，所述输出三通阀16的出口B可与所述冷却回液干路202连通，所述输出三通阀16的出口C可与所述融霜回液干路102连通。

冷风机15工作在制冷工作模式时，输入三通阀17的进口A和输入三通阀17的出口B导通，输出三通阀16的进口A和输出三通阀16的出口B导通，冷风机15的热交换管路为冷却管路，被冷却介质流入冷却管路，释放冷能，进行制冷。

冷风机15工作在融霜工作模式时，输入三通阀17的进口A和输入三通阀17的出口C导通，输出三通阀16的进口A和输出三通阀16的出口C导通，冷风机15的热交换管路为融霜管路，融霜介质流入融霜管路，释放热能，进行融霜。

输入三通阀17、输出三通阀16可选用电动或手动三通阀，也可采用其他方式，比如将冷却管路的输入口设置两个支路，每个支路设有电动或手动截止阀，以及将冷却管路的输出口设置两个支路，每个支路设有电动或手动截止阀等。

例如，每个所述冷风机15还可设有一个所述融霜管路，同一个所述冷风机的冷却管路和融霜管路可为同一管路；所述被冷却介质和所述融霜介质相同；每个所述冷却管路的输入口可设有两个支路；每个支路可设有一个输入截止阀，两个所述输入截止阀的输出口均与所述冷却管路的输入口连通，其中一个支路的所述输入截止阀的输入口与所述冷却供液干路连通，另一个支路的所述输入截止阀的输入口与所述融霜供液干路连通；每个所述冷却管路的输出口可设有两个支路；每个支路可设有一个输出截止阀，两个所述输出截止阀的输入口均与所述冷却管路的输出口连通，其中一个支路的所述输出截止阀的输出口与所述冷却回液干路连通，另一个支路的所述输出截止阀的输出口与所述融霜回液干路连通。

同一台冷风机15根据需要，可以在融霜工作模式或制冷工作模式两种工作模式之间交替切换，但不能同时既工作在融霜工作模式又工作在制冷工作模式。

在同一时间，不同的冷风机15的工作模式可以不同，某些冷风机15可以工作在融霜工作模式，某些冷风机15可以工作在制冷工作模式；某些冷风机15也可以停机不工作。

几台冷风机15可以交替工作在融霜工作模式或制冷工作模式；这样冷库的温度不会因为冷风机15的同时融霜而产生温度的大幅波动。

这样，冷风机15可在融霜工作模式和制冷工作模式之间交替切换，蓄冷循环介质为在蒸发器4中进行热交换的被冷却介质，蓄热循环介质为在太阳能PV\/T系统的集热器吸收热能的融霜介质，被冷却介质和融霜介质相同，这样蓄冷和蓄热循环介质在冷风机15中可以使用相同的管道，减少常规电热融霜时电加热管在冷风机15中的体积，增加了换热面积。而且冷风机15的构造更加简单。

本实用新型还提供了一种基于太阳能PV\/T技术的冷库制冷系统的工作方法实施例，该方法为：将太阳能电池板10产生的电能供给制冷循环系统，将太阳能电池板10工作时产生的热能通过集热器吸收，并通过用于传送热能的融霜介质，传送热能至制冷循环系统的若干个融霜管路中，融霜介质在融霜管路中进行热交换，然后返回至集热器。

太阳能PV\/T系统产生的电能输出，供给制冷循环系统的一些用电设备，太阳能PV\/T系统工作时产生的热能，通过集热器吸收，并通过融霜系统的管路，将热能通过传送热能的融霜介质传送至制冷循环系统的融霜管路中，在融霜管路中进行热交换，释放热能，由温度较高的融霜介质变成温度较低的融霜介质，降温后的融霜介质通过融霜系统的管路返回集热器，在集热器内再次吸收热能，同时使太阳能PV\/T系统降温。利用融霜后的低温融霜介质降低太阳能PV\/T板的温度，提高了太阳能PV\/T板的发电效率，利用太阳能PV\/T系统产生的热量使融霜介质升温，用温度较高的融霜介质在融霜管路中进行热交换，释放热能，可以节省用电除霜方式的电能的消耗。

进一步地，可将太阳能电池板10工作时产生的热能吸收后通过蓄热箱14储存，通过阀门控制，在太阳光充足且制冷循环系统需要融霜时，可使集热器的热能输送至制冷循环系统的融霜管路中；在太阳光充足且制冷循环系统不需要融霜时，可使集热器的热能输送至蓄热箱14；在太阳光不足且制冷循环系统需要融霜时，可使蓄热箱14的热能输送至制冷循环系统的融霜管路中。采用蓄热箱14可以储存热能，在太阳光不足时，集热器产生的热能不足以实现制冷循环系统的融霜时，可使用蓄热箱14储存的热能，持续供给制冷循环系统的融霜管路。这种方法同时提高了太阳能的利用率。

下面结合本实用新型的一个优选实施例来说明本实用新型的几种工作流程：

当白天太阳能电池板10工作、且冷库各冷风机15都不要融霜时，融霜介质在融霜循环泵12的驱动下从蓄热箱14经第二三通阀11(此时A口和B口导通)进入太阳能电池板10背面的集热管路，吸收太阳能电池板10中的热量，然后经第一三通阀13(此时A口和C口导通)回到蓄热箱14，从而将太阳能电池板10中热量汇集在蓄热箱14，此时太阳能电池板10所产生电能经过蓄电池9后，通过逆变器8供压缩机1运转使用，由压缩机1、冷凝器2、电子膨胀阀3和蒸发器4组成的制冷系统产生冷量，所述蒸发器4包括冷却介质通道和被冷却介质通道；所述蒸发器4的冷却介质通道、所述压缩机1和所述冷凝器2依次连通形成冷却介质的循环回路；被冷却介质，从所述被冷却介质通道的输出口输出，并依次流经所述冷却供液干路201、所述冷却管路和所述冷却回液干路202后，输入至所述被冷却介质通道的输入口。

储存在蓄冷箱6中的被冷却介质在第一冷却循环泵5的作用下，进入所述蒸发器4的被冷却介质通道，被冷却介质通过与冷却介质通道中的冷却介质热交换，被冷却介质热交换后输出至蓄冷箱6，将承载的冷能储存在蓄冷箱6中；每个所述冷风机15均设有一个冷却管路，每个所述冷却管路的输入口与所述冷却供液干路201连通；每个所述冷却管路的输出口与所述冷却回液干路202连通；

当冷库需要制冷时，其中一台或几台冷风机15进入制冷工作模式，蓄冷箱6内被冷却介质，通过第二冷却循环泵7输送至冷却供液干路201，被冷却介质通过冷风机15输入口的输入三通阀17(此时A口和B口导通)，进入冷风机15的冷却管路，在冷却管路进行热交换后释放冷能，然后通过冷风机15输出口的输出三通阀16(此时A口和B口导通)，进入冷却回液干路202，最后经冷却回液干路202回到蓄冷箱6，实现冷风机15的制冷循环。

当白天太阳能电池板10工作时,当其中某一台或几台冷风机15需要融霜，则这些需要融霜的冷风机15切换为融霜工作模式时，则蓄热箱14内的融霜介质依次通过融霜循环泵12、第二三通阀11的(此时A口和B口导通)、太阳能电池板10的集热管路、第一三通阀13(此时A口和B口导通)、融霜供液干路101、输入三通阀17(此时A口和C口导通)、冷风机15的冷却管路、输出三通阀16(此时A口和C口导通)、融霜回液干路102，最后再回到蓄热箱14，实现冷风机15的融霜工作。

当夜晚太阳能电池板10不工作时，而冷库中某一台冷风机15需要融霜时，蓄热箱14的融霜介质依次通过融霜循环泵12、第二三通阀11(此时A口和C口导通)、融霜供液干路101、输入三通阀17(此时A口和C口导通)、冷风机15的冷却管路、输出三通阀16(此时A口和C口导通)、融霜回液干路102，最后再回到蓄热箱14，完成对冷风机15的融霜作业，其他冷风机15可工作在制冷工作模式，

晚间当蓄冷箱6所蓄冷量不能满足冷库制冷要求时，可利用电网电能对制冷循环系统供电，可实现制冷系统的连续制冷，从而保证冷库温度的稳定。同时，根据气象数据对第二天白天太阳能电池板10所能提供电能进行预测，在恶劣工况下，当太阳能电池板10不能提供足够电量满足冷库冷负荷时，可以提前利用夜晚低谷电对蓄冷箱6进行蓄冷，来满足第二天冷库需求。

以上所述的实施例仅用于说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本实用新型的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本实用新型的专利范围，即凡本实用新型所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本实用新型的专利范围内。

设计图

一种基于太阳能PV/T技术的冷库制冷系统论文和设计

一种基于太阳能PV/T技术的冷库制冷系统论文和设计-杨昭

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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