一种储能型光伏空调的制作方法

本发明涉及新能源空调，尤其涉及一种储能型光伏空调。

背景技术：

1、空调系统是建筑能耗的主要组成部分，利用太阳能驱动空调运行是实现建筑节能和碳中和的重要技术路径。光伏直驱空调将光伏组件产生的直流电直接供给压缩机，省去了蓄电池和逆变器，具有结构简单、成本低、能量转换环节少的优点。

2、然而，光伏发电具有天然的间歇性和波动性，太阳辐照充足时空调可正常运行，但当太阳辐照减弱或夜间无光照时，光伏输出功率不足以驱动压缩机工作，空调即停止供冷。为解决这一问题，现有技术通常采用以下两种方案：

3、一是配置蓄电池组进行电储能。当光伏发电量大于空调实时消耗时，多余电能存入蓄电池；当光伏不足时，由蓄电池放电驱动压缩机。该方案虽然能延长供冷时间，但蓄电池成本高昂、循环寿命有限，且需要配置充电管理电路，导致系统初始投资和维护成本大幅上升。

4、二是增加蓄冷单元，将多余冷量以显热或潜热形式储存，待需要时释放。蓄冷方案中，制冷剂需要根据工况在室内换热器（直冷模式）和蓄冷换热器（蓄冷模式）之间切换流向。

5、现有蓄冷空调系统通常依赖电磁阀或电动调节阀来实现这一切换，并通过传感器实时检测太阳辐照强度、压缩机运行状态和蓄冷量，由控制器根据预设程序发出切换指令。

6、这种电控切换方案存在以下不足：(1)需要配置光照传感器、压力传感器、控制器等多个电气元件，系统结构复杂，成本增加；(2)电磁阀存在线圈发热、卡涩和泄漏风险，长期可靠性不足；(3)在离网光伏应用场景下，电控系统自身的供电也需要依赖蓄电池，进一步增加了系统复杂度和故障点。

7、因此，有必要设计一种储能型光伏空调，以解决上述现有技术存在的问题。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种储能型光伏空调，以解决上述现有技术存在的问题。

2、本发明提供一种储能型光伏空调，包括：

3、压缩机，所述压缩机的排气口与冷凝器的入口连通，所述冷凝器的出口通过节流元件与压差自驱切换阀相连；

4、所述压差自驱切换阀包括阀体，所述阀体内设置有可移动的阀芯，所述阀体上设置有制冷剂入口、第一出气口和第二出气口，所述第一出气口与室内换热器的入口连通，所述第二出气口与蓄冷换热器的制冷剂通道入口连通，所述室内换热器的出口和所述蓄冷换热器的制冷剂通道出口汇合后与所述压缩机的吸气口连通；

5、所述阀芯的移动由所述压缩机排气压力直接或间接驱动：

6、当所述压缩机的排气压力超过预设阈值时，所述阀芯移动至第一位置，所述制冷剂入口与所述第二出气口连通，系统运行蓄冷模式；

7、当所述压缩机的排气压力低于预设阈值时，所述阀芯移动至第二位置，所述制冷剂入口与所述第一出气口连通，系统运行直冷模式。

8、根据本发明提供的一种储能型光伏空调，所述阀体的一端设有高压进气口，所述高压进气口通过毛细管与所述压缩机的排气口连通，将排气压力引入所述阀芯的一端面；所述阀芯的另一端面连接有弹性复位组件，当排气压力超过所述弹性复位组件预紧力时，所述阀芯开始移动至第一位置；当排气压力低于预紧力时，所述弹性复位组件推动所述阀芯复位至第二位置。

9、根据本发明提供的一种储能型光伏空调，所述弹性复位组件包括弹簧，所述弹簧的一端与所述阀芯连接，另一端与调节结构相连，所述调节结构与所述阀体相连，用于调节所述弹簧的预紧力。

10、根据本发明提供的一种储能型光伏空调，所述调节结构包括与所述阀体螺纹连接的调节螺杆，所述调节螺杆上设置有挡环，所述弹簧套设在所述调节螺杆上，其远离所述阀芯的一端抵在所述挡环上，且所述阀芯上设有与所述调节螺杆相对应的避让孔。

11、根据本发明提供的一种储能型光伏空调，所述阀体在远离所述高压进气口的一侧设有均压孔，所述均压孔与所述压缩机的吸气口或大气连通。

12、根据本发明提供的一种储能型光伏空调，所述蓄冷换热器内填充有蓄冷介质，所述制冷剂通道为设置于所述蓄冷介质中的制冷管，所述制冷管的两端分别与所述第二出气口、所述压缩机的吸气口连通。

13、根据本发明提供的一种储能型光伏空调，所述蓄冷换热器还设有释冷回路，所述释冷回路的换热盘管设置于所述蓄冷介质中，并通过管道与室内释冷末端连通，所述释冷回路上设有循环泵。

14、根据本发明提供的一种储能型光伏空调，还包括单向阀，所述单向阀设置在所述蓄冷换热器的制冷剂通道出口管路上，其导通方向为从所述蓄冷换热器流向所述压缩机的吸气口，用于防止制冷剂从所述室内换热器倒流进入所述蓄冷换热器。

15、根据本发明提供的一种储能型光伏空调，所述阀芯与所述阀体滑动密封连接，且所述阀芯的中部外壁设有呈环形布置的凹槽，当阀芯处于第一位置时，所述制冷剂入口和第二出气口同时位于所述凹槽的覆盖范围内；当阀芯处于第二位置时，所述第一出气口和制冷剂入口同时位于所述凹槽的覆盖范围内。

16、根据本发明提供的一种储能型光伏空调，还包括光伏发电板，所述压缩机为直流变频压缩机，所述光伏发电板的直流输出端与所述压缩机的电源输入端电气连接。

17、与现有技术相比，本申请的有益效果在于：

18、1、本发明利用压缩机自身排气压力随工况波动的固有特性，由排气压力直接或间接驱动压差自驱切换阀的阀芯移动，实现制冷剂在室内换热器和蓄冷换热器之间的自动流向切换；排气压力升高至超过预设阈值时自动运行蓄冷模式，排气压力低于预设阈值时自动运行直冷模式。整个过程无需传感器、控制器或电磁阀，系统结构大幅简化，成本显著降低。

19、2、压差自驱切换阀为纯机械结构，由阀体、阀芯等机械零件组成，动作依靠系统自身的压力差驱动，不存在电磁线圈烧毁、电子元件老化或软件故障等电气系统常见失效模式；机械零件的寿命通常远长于电子元器件，因此系统的整体可靠性和耐久性得到显著提升，特别适合对可靠性要求高的离网或无人值守应用场景。

20、3、本发明以压缩机排气压力作为切换信号源，而排气压力本身即反映了压缩机的实时出力能力:排气压力高意味着压缩机处于高效运行状态，制冷能力强，此时自动切换至蓄冷模式可充分利用富余制冷量进行储能；排气压力低意味着压缩机出力不足或已停机，此时自动切换至直冷模式可优先保障即时供冷需求，或使系统自然停机等待蓄冷释冷。此种由系统自身物理状态决定的切换逻辑，实现了能量管理的内在自洽，无需外部干预。

21、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

22、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

1.一种储能型光伏空调，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种储能型光伏空调，其特征在于，所述阀体（71）的一端设有高压进气口（713），所述高压进气口（713）通过毛细管与所述压缩机（2）的排气口连通，将排气压力引入所述阀芯（72）的一端面；所述阀芯（72）的另一端面连接有弹性复位组件（73），当排气压力超过所述弹性复位组件（73）预紧力时，所述阀芯（72）开始移动至第一位置；当排气压力低于预紧力时，所述弹性复位组件（73）推动所述阀芯（72）复位至第二位置。

3.根据权利要求2所述的一种储能型光伏空调，其特征在于，所述弹性复位组件（73）包括弹簧（731），所述弹簧（731）的一端与所述阀芯（72）连接，另一端与调节结构（732）相连，所述调节结构（732）与所述阀体（71）相连，用于调节所述弹簧（731）的预紧力。

4.根据权利要求3所述的一种储能型光伏空调，其特征在于，所述调节结构（732）包括与所述阀体（71）螺纹连接的调节螺杆（7321），所述调节螺杆（7321）上设置有挡环（7322），所述弹簧（731）套设在所述调节螺杆（7321）上，其远离所述阀芯（72）的一端抵在所述挡环（7322）上，且所述阀芯（72）上设有与所述调节螺杆（7321）相对应的避让孔（720）。

5.根据权利要求2所述的一种储能型光伏空调，其特征在于，所述阀体（71）在远离所述高压进气口（713）的一侧设有均压孔（714），所述均压孔（714）与所述压缩机（2）的吸气口或大气连通。

6.根据权利要求1所述的一种储能型光伏空调，其特征在于，所述蓄冷换热器（6）内填充有蓄冷介质，所述制冷剂通道（61）为设置于所述蓄冷介质中的制冷管，所述制冷管的两端分别与所述第二出气口（712）、所述压缩机（2）的吸气口连通。

7.根据权利要求6所述的一种储能型光伏空调，其特征在于，所述蓄冷换热器（6）还设有释冷回路（62），所述释冷回路（62）的换热盘管（621）设置于所述蓄冷介质中，并通过管道与室内释冷末端（9）连通，所述释冷回路（62）上设有循环泵（622）。

8.根据权利要求1所述的一种储能型光伏空调，其特征在于，还包括单向阀（8），所述单向阀（8）设置在所述蓄冷换热器（6）的制冷剂通道（61）出口管路上，其导通方向为从所述蓄冷换热器（6）流向所述压缩机（2）的吸气口，用于防止制冷剂从所述室内换热器（5）倒流进入所述蓄冷换热器（6）。

9.根据权利要求1所述的一种储能型光伏空调，其特征在于，所述阀芯（72）与所述阀体（71）滑动密封连接，且所述阀芯（72）的中部外壁设有呈环形布置的凹槽（721），当阀芯（72）处于第一位置时，所述制冷剂入口（710）和第二出气口（712）同时位于所述凹槽（721）的覆盖范围内；当阀芯（72）处于第二位置时，所述第一出气口（711）和制冷剂入口（710）同时位于所述凹槽（721）的覆盖范围内。

10.根据权利要求1所述的一种储能型光伏空调，其特征在于，还包括光伏发电板（1），所述压缩机（2）为直流变频压缩机，所述光伏发电板（1）的直流输出端与所述压缩机（2）的电源输入端电气连接。