一种光伏直驱式空气源热泵一体式设备的制作方法

本发明涉及热泵，尤其涉及一种光伏直驱式空气源热泵一体式设备。

背景技术：

1、光伏直驱式空气源热泵一体式设备，是一种将光伏发电、直流变频压缩机、热泵循环系统及储热水箱集成为一体的热能装备。其核心在于光伏组件发出的直流电不经过逆变并网，而是通过直流母线直接为直流变频压缩机供电，驱动热泵循环，将空气中的低品位热能转移至水箱中。这种技术路径减少了交直流变换环节的能量损耗，理论上可提升系统综合能效，是实现建筑零碳供热的有效技术方案之一。

2、但是太阳辐照度受到云层遮挡、阴雨雾霾、太阳高度角、季节更替及日内时刻变化等多重因素的共同作用，呈现显著的随机性与周期性波动，这一波动直接影响光伏组件的输出功率，导致压缩机的驱动功率极不稳定，不仅使压缩机频繁在低效区间运行，还会因频繁启停和功率冲击缩短其使用寿命，因此急需改进。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种光伏直驱式空气源热泵一体式设备，旨在解决上述太阳辐照度波动致光伏功率不稳，压缩机驱动异常，低效启停，缩短寿命的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种光伏直驱式空气源热泵一体式设备，包括空气源热泵本体，还包括：

4、充蜡板，固定设置于空气源热泵本体顶端，充蜡板内开设有空腔；

5、相变蜡，设置于空腔内；

6、热能收集机构，设置于充蜡板顶端，用于收集热能；

7、隔离罩，设有两个，两个隔离罩对称固定设置于空气源热泵本体两侧；

8、转辊，转动设置于隔离罩内；

9、涡轮弹簧，设置于隔离罩内，且外端与隔离罩固定连接，内端与转辊外周固定连接；

10、传动齿轮，套设固定设置于转辊中端；

11、传动机构，设有两个，两个传动机构对称设置于充蜡板上，用于驱使传动齿轮旋转；

12、能量输出机构，设置于转辊上，用于将储存的势能传递给空气源热泵本体；

13、内摩擦环，固定设置于隔离罩内；

14、转速调节机构，设置于转辊的一端。

15、优选地，热能收集机构包括：

16、辐照集热板，固定设置于空气源热泵本体上；

17、吸热翅片，固定设置于辐照集热板的向阳面；

18、导热垫片，固定设置于辐照集热板的背阴面，且位于辐照集热板和充蜡板之间。

19、优选地，传动机构包括：

20、弧形金属膜片，设置于空腔内，且边缘与充蜡板密封固定连接；

21、推杆，贯穿滑动设置于充蜡板上，且一端固定设置于弧形金属膜片中心；

22、驱动齿条，设置于推杆上，与推杆固定连接，且与传动齿轮啮合。

23、优选地，能量输出机构包括：

24、超越离合器，固定设置于空气源热泵本体外侧，且超越离合器具有输入轴和输出轴，输出轴与空气源热泵本体内部的压缩机的驱动轴传动连接，用于仅允许动力从输入轴向输出轴单向传递；

25、驱动带轮，固定套设于转辊上；

26、传动带轮，固定套设于超越离合器的输入轴上；

27、传动带，张紧设置于驱动带轮和传动带轮之间。

28、优选地，转速调节机构包括：

29、固定块，固定设置于转辊的一端；

30、导向杆，设有两个，两个导向杆对称固定设置于固定块上；

31、弹性摩擦组件，设有两个，两个弹性摩擦组件对称设置于固定块上。

32、优选地，弹性摩擦组件包括：

33、滑套，滑动设置于导向杆上；

34、复位弹簧，设置于滑套上，且一端与滑套固定连接，另一端与固定块固定连接；

35、连接杆，设有多个，多个连接杆一端呈环形均匀固定设置于滑套一侧；

36、弧形摩擦片，固定设置于连接杆的另一端。

37、优选地，充蜡板与两个弧形金属膜片合围形成充蜡腔，相变蜡位于充蜡腔内。

38、优选地，隔离罩开设有隔离腔，涡轮弹簧位于隔离腔内。

39、优选地，相变蜡的相变温度范围为40℃-80℃。

40、优选地，内摩擦环与转辊同轴设置，且弧形摩擦片位于内摩擦环内，当转辊转速升高时，滑套沿导向杆向远离固定块的方向滑动，带动弧形摩擦片与内摩擦环接触产生摩擦阻力，以限制转辊的转速。

41、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

42、通过充蜡板、相变蜡、热能收集机构、转辊、涡轮弹簧、传动齿轮、传动机构、能量输出机构、内摩擦环和转速调节机构之间的配合，将波动的太阳辐照能依次转化为相变蜡的潜热、涡轮弹簧的弹性势能，再通过能量输出机构将稳定的机械能单向叠加至压缩机的驱动轴上，从而有效平抑了光伏功率的瞬时冲击，使压缩机持续运行在高效区间，转速调节机构利用离心力与内摩擦环的配合，在转辊超速时自动产生阻尼限速，既避免了超速扭矩对压缩机的机械冲击，又防止了功率骤降导致的停机憋机，最终显著提升了系统综合能效并大幅延长了压缩机的使用寿命。

1.一种光伏直驱式空气源热泵一体式设备，包括空气源热泵本体（1），其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种光伏直驱式空气源热泵一体式设备，其特征在于，所述热能收集机构包括：

3.根据权利要求2所述的一种光伏直驱式空气源热泵一体式设备，其特征在于，所述传动机构包括：

4.根据权利要求3所述的一种光伏直驱式空气源热泵一体式设备，其特征在于，所述能量输出机构包括：

5.根据权利要求4所述的一种光伏直驱式空气源热泵一体式设备，其特征在于，所述转速调节机构包括：

6.根据权利要求5所述的一种光伏直驱式空气源热泵一体式设备，其特征在于，所述弹性摩擦组件包括：

7.根据权利要求6所述的一种光伏直驱式空气源热泵一体式设备，其特征在于，所述充蜡板（2）与两个所述弧形金属膜片（13）合围形成充蜡腔（26），所述相变蜡（4）位于所述充蜡腔（26）内。

8.根据权利要求7所述的一种光伏直驱式空气源热泵一体式设备，其特征在于，所述隔离罩（5）开设有隔离腔（27），所述涡轮弹簧（7）位于所述隔离腔（27）内。

9.根据权利要求8所述的一种光伏直驱式空气源热泵一体式设备，其特征在于，所述相变蜡（4）的相变温度范围为40℃-80℃。

10.根据权利要求9所述的一种光伏直驱式空气源热泵一体式设备，其特征在于，所述内摩擦环（9）与所述转辊（6）同轴设置，且所述弧形摩擦片（25）位于所述内摩擦环（9）内，当所述转辊（6）转速升高时，所述滑套（22）沿所述导向杆（21）向远离所述固定块（20）的方向滑动，带动所述弧形摩擦片（25）与所述内摩擦环（9）接触产生摩擦阻力，以限制所述转辊（6）的转速。