CN101936617A - 建筑集成太阳能冷却*** - Google Patents

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王前进
王聪
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Abstract

一种太阳能利用技术领域的建筑集成太阳能冷却***，包括：太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池、制冷***和控制***，太阳能电池板设置于建筑的围护结构上，太阳能电池板和蓄电池分别与太阳能控制器相连，太阳能控制器同时与控制***相连，压缩机控制器与制冷***相连并输出控制指令。本发明利用太阳能，清洁环保，且摆脱对常规电源的依赖，产品适应性强。此外太阳能光伏板与建筑屋面、立面等围护结构相结合，缩小了产品的体积，可广泛应用在城市广场、公交候车厅、公园凉亭等场所。

Description

建筑集成太阳能冷却***
技术领域
本发明涉及的是一种太阳能利用技术领域的装置，具体是一种建筑集成太阳能冷却***。
背景技术
国家“十一五”科学技术发展规划中明确指出，国家将着重提升5个方面的自主创新能力，其中第一个方面即为面向国民经济重大需求，加强能源、资源、环境领域的关键技术创新，提升解决瓶颈制约的突破能力，突破节能关键技术。那么，提高能源利用率同时开发可再生能源就成为解决能源危机的重要课题。发达国家平均每40人就有一台售货机，我国目前的冷饮售货机的年产量虽然仅为3万台，但随着社会经济的发展和人们对高质量生活水平的要求，冷饮售货机必将是个巨大的市场。目前市售的普通冷饮售货机的使用完全依赖于固定电源，而且大部分冷饮售货机放置在室外，不仅耗电量大，而且在室外展会，博览会、运动会等大型活动中，使用很不方便。如果能够运用太阳能光伏发电技术，代替常规的电力，利用太阳能产生的电能来驱动制冷机达到制冷的效果，就可以摆脱对常规电源的依赖，极大的扩展了售货机的应用范围。与此同时，对降低化石燃料的消耗，缓解能源紧缺以及环境污染问题具有重要的意义。
通过对现有技术的文献检索发现，中国专利公开号CN101441014，公开日为2009-5-27，专利名为太阳能光伏蓄能冰箱***，该专利公开了一种太阳能光伏蓄能冰箱***，其中包括太阳能光伏发电***和电冰箱制冷循环***两部分。太阳能光伏发电***由太阳能光伏电池方阵、防反充二极管、控制器、蓄电池组和直流-交流逆变器组成。电冰箱制冷循环***由压缩机、冷凝器、第一电磁阀、第二电磁阀、第一节流装置、第二节流装置、冷冻室蒸发器、冷冻室蓄冷器、冷藏室蒸发器和冷藏室蓄冷器组成。该专利虽然可代替常规电冰箱，具有节能、环保、安全等特点，但是，该专利仅仅强调太阳能光伏蓄能冰箱设备，没有考虑与建筑围护结构的集成设计，造成占地面积大等缺点，此外，该专利配有直流-交流逆变器，使冰箱显得异常笨重，无法适应室外冷饮售货机的要求。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种建筑集成太阳能冷却***，利用太阳能的摆脱对常规电源依赖的太阳能冷饮售货机，并使其太阳能光伏板与建筑围护结构相结合，缩小体积。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池、制冷***和控制***，其中：太阳能电池板设置于建筑的围护结构上，太阳能电池板和蓄电池分别与太阳能控制器相连，太阳能控制器同时与控制***相连，压缩机控制器与制冷***相连并输出控制指令。
所述的制冷***包括：直流压缩机、冷凝器、风机、干燥过滤器、毛细管和蒸发器，其中：直流压缩机通过铜管与冷凝器相连，风机与冷凝器相连，冷凝器与干燥过滤器相连，干燥过滤器与毛细管通过铜管相连，毛细管通过铜管与蒸发器相连，蒸发器通过铜管与直流压缩机相连。
所述的控制***包括：温度控制器、两个调节电阻和压缩机控制器，其中：温度控制器依次与第一调节电阻、第二调节电阻和压缩机控制器相连接；
所述的第一调节电阻用于调节直流压缩机的转速，进而实现压缩机功率的调节；所述的通过第二调节电阻用于调节蓄电池电压保护的范围。
本装置中太阳能电池板与太阳能控制器直接相连，太阳能控制器可以保证太阳能电池板输入的电压稳定，并且可以提供过载、短路保护，超压保护，温度补偿等功能。蓄电池也和太阳能控制器直接相连。在日照充足的情况下，太阳能电池板所转化的电能直接供给冷饮售货机使用，并且将多余的电能储存在蓄电池中。在太阳能不足的情况下，如夜间和连续阴雨天，蓄电池中的电能可以直接供给冷饮售货机。
本发明的有益效果包括：冷饮售货机利用太阳能，清洁环保，且摆脱对常规电源的依赖，产品适应性强。此外太阳能光伏板与建筑屋面、立面等围护结构相结合，不但缩小了产品的体积，可广泛应用在城市广场、公交候车厅、公园凉亭等场所。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为实施例示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1和图2所示，本装置包括：太阳能电池板1、太阳能控制器2、蓄电池3、制冷***4和控制***5，其中：太阳能电池板1设置于建筑的围护结构19上，制冷***4和控制***5安装于冷饮售货机20中，太阳能电池板1与太阳能控制器2相连，蓄电池3通过开关18与太阳能控制器2相连，太阳能控制器2通过开关17与控制***5中的压缩机控制器16相连，压缩机控制器16与制冷***4中直流压缩机6相连并输出控制指令。
太阳能电池板1布置在建筑围护结构之上，实现与建筑的集成布置。
所述的制冷***4包括：直流压缩机6、冷凝器7、风机8、干燥过滤器9、毛细管10和蒸发器11，其中：直流压缩机6通过铜管与冷凝器7相连，风机8与冷凝器7相连，冷凝器7与干燥过滤器9相连，干燥过滤器9与毛细管10通过铜管相连，毛细管10通过铜管与蒸发器11相连，蒸发器11通过铜管与直流压缩机6相连。
所述的控制***5包括：温度控制器12、LED灯14、风扇15、两个调节电阻R1、R2和压缩机控制器16，其中：温度控制器12依次与第一调节电阻R1、第二调节电阻R2和压缩机控制器16相连接，LED灯14和风扇15直接与压缩机控制器16相连接。
所述的第一调节电阻R1用于调节直流压缩机的转速，进而实现压缩机功率的调节；
所述的通过第二调节电阻R2用于调节蓄电池电压保护的范围；
所述的LED灯如果亮，则表示压缩机正在工作，如果熄灭，则表示压缩机停止工作；
所述的风扇用于冷却控制***。
本装置中太阳能电池板与太阳能控制器直接相连，太阳能控制器可以保证太阳能电池板输入的电压稳定，并且可以提供过载、短路保护，超压保护，温度补偿等功能。蓄电池也和太阳能控制器直接相连。在日照充足的情况下，太阳能电池板所转化的电能直接供给冷饮售货机使用，并且将多余的电能储存在蓄电池中。在太阳能不足的情况下，如夜间和连续阴雨天，蓄电池中的电能可以直接供给冷饮售货机。
在有电能供给的条件下，如果被冷却空间内的温度高于温度控制器的设定温度，则制冷***启动。直流压缩机将制冷剂压缩，使其温度压力同时升高；高温高压的制冷剂在冷凝器中冷凝为液体，同时将热量释放于环境中；液体制冷剂流经干燥过滤器，之后经过毛细管截流，温度压力同时降低，并产生气液两相；两相流中的液体制冷剂在蒸发器中蒸发，同时从环境中吸热，达到制冷效果。之后制冷汽回到压缩机，再次被压缩为高温高压的气体，如此往复运行。当被冷却空间内的温度达到温度控制器设定温度的下限时，温度控制器切断压缩机的电源。一段时间之后，当压缩机内部的温度再次超过设定温度的上限时，温度控制器接通压缩机电源，制冷***再次启动。
本装置利用太阳能光伏板提供售货机制冷***所需的电能，环保节能；同时将光伏板与建筑围护结构相结合，占地空间小，实现太阳能建筑一体化。据计算，在太阳能资源较好的地区，对于一台使用3.5m2太阳能光伏板的冷饮售货机，在夏季工况下中，太阳能光伏***全天可向冷饮售货机提供2.9度电能，太阳能保证率可达100％；在冬季工况下，太阳能光伏***全天可向冷饮售货机提供1.7度电能，太阳能保证率可达100％。

Claims (4)

1.一种建筑集成太阳能冷却***，包括：太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池、制冷***和控制***，其特征在于：太阳能电池板设置于建筑的围护结构上，太阳能电池板和蓄电池分别与太阳能控制器相连，太阳能控制器同时与控制***相连，压缩机控制器与制冷***相连并输出控制指令。
2.根据权利要求1所述的建筑集成太阳能冷却***，其特征是，所述的制冷***包括：直流压缩机、冷凝器、风机、干燥过滤器、毛细管和蒸发器，其中：直流压缩机通过铜管与冷凝器相连，风机与冷凝器相连，冷凝器与干燥过滤器相连，干燥过滤器与毛细管通过铜管相连，毛细管通过铜管与蒸发器相连，蒸发器通过铜管与直流压缩机相连。
3.根据权利要求1所述的建筑集成太阳能冷却***，其特征是，所述的控制***包括：温度控制器、两个调节电阻和压缩机控制器，其中：温度控制器依次与第一调节电阻、第二调节电阻和压缩机控制器相连接。
4.根据权利要求1所述的建筑集成太阳能冷却***，其特征是，所述的第一调节电阻用于调节直流压缩机的转速，进而实现压缩机功率的调节；所述的通过第二调节电阻用于调节蓄电池电压保护的范围。
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