中国的科学家们已经开发出一种直接驱动的光伏空调系统,可以通过冰蓄热来储存太阳能。后者是基于标准冷却设备和储能罐的常见热存储技术,能够存储冷却,同时将能源使用转移到非高峰期、夜间时段。


冰蓄热技术!我国科学家发明一种光伏空调,可通过冰蓄冷储存电力


"这项工作的新颖之处在于,提出了一个由分布式光伏直接驱动的太阳能冷却系统,并且用低成本的冰完全取代了可充电的蓄电池,建造了具有不同尺寸光伏板的太阳能空调,带和不带MPPT控制器以及不同类型的压缩机,并在室外进行了测试,以实验研究在不同太阳辐射下的空调运行特性。"研究合作作者Guoliang Li说道。


据该研究小组称,光伏驱动的空调通常配备电池进行储能,这导致了实际应用中的低性能、高初始投资和复杂配置等挑战。在我们以前的工作中,对减少电池的光伏驱动空调的冰蓄热进行了探讨,它证明了冰蓄热的可行性,其中电池只被用作缓冲器,系统的平均能源效率可以达到7.65%。


拟议的新系统包括。一个用12-16个功率输出为190瓦的单晶硅组件构建的光伏系统,安装时倾斜角度为30度;一个基于逆变器和MPPT控制器的控制系统;一个由频率范围为360赫兹的变速压缩机组成的制冰系统;一个冷凝器;一个储液装置;一个毛细管;一个蒸发器;一个冰蓄热罐;一个气液分离器;一个变速泵;以及一个热交换器。


考虑到运行效率和稳定性,对该系统的性能进行了评估。李说:"找到了最佳的匹配关系,带有变速压缩机和MPPT控制器的系统的实验结果显示了非常好的制冰能力和可靠的运行,以及可用光伏功率的极大改善。"他指出,通过降低功率比,系统的平均光伏-压缩机功率效率(PPE)和性能系数(COP)得到了改善,而这又降低了压缩机的运行稳定性比率(OSR)。


通过分析,学者们发现,与没有MPPT的系统相比,使用MPPT控制器使系统的PPE提高了81.7%,而且变速压缩机对光伏驱动的冷却更具有适应性。


所提出的系统在发表于《可再生能源》的论文《太阳能光伏直接驱动空调系统中光伏干扰和制冷压缩机的匹配特性研究》中有所介绍。该研究小组包括来自云南师范大学和嘉兴大学的科学家。


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