光伏直驱变频压缩机蓄冷空调测控系统开发与应用.pdfVIP

摘要

随着经济发展及人类社会进步，化石能源过度消费引起的环境污染及能源匮乏问题日益

突出。太阳能是一种绿色可持续能源，具有资源丰富、能源质量高、经济可靠等优点，充分

利用太阳能资源，是解决能源匮乏及环境污染问题的有效途径。光伏直驱变频压缩机蓄冷空

调充分利用夏季太阳能资源与用冷需求匹配度较高的特点，用“蓄冷”代替“蓄电”，不仅能

节省运行成本，还能有效地减少“光-电-冷”能量转换损失，提高光伏制冷效率。

现阶段国内外对光伏直驱变频压缩机蓄冷空调的研究着重于不同类型光伏制冷空调应用

的可行性，缺乏对光伏直驱变频压缩机蓄冷空调的测控系统以及系统各部件运行特性研究。

研究工作旨在搭建一套光伏直驱变频压缩机蓄冷空调，研发相应的测控系统。主要研究内容

如下：

（1）采用PVsyst软件平台，对云南省昆明市的光伏电池板与水平面最佳倾斜角以及前

后排光伏电池板间距进行了研究，结果表明：夏季（6月~8月）光伏电池板与水平面的最佳

倾斜角为10°，在10°倾角下光伏阵列前后排间距为4m时，遮光损失率低至0.3%。

（2）阐述了光伏直驱变频压缩机蓄冷空调的结构与原理，搭建了一套光伏直驱变频压缩

机蓄冷空调实验系统；测试表明：光伏发电系统、制冷蓄冷系统、供冷循环系统安全稳定运

行；建立了光伏直驱变频压缩机蓄冷空调能量传递模型，提出了性能评价标准，为系统优化

设计提供依据。

（3）对光伏直驱变频压缩机蓄冷空调测控系统的功能、性能、安全性和可靠性进行了需

求分析，提出了测控系统总体架构设计。开发了光伏直驱变频压缩机蓄冷空调测控系统软件，

实现了数据的采集、处理、存储、历史查询和设备控制等功能。

（4）对光伏直驱变频压缩机蓄冷空调测控系统硬件进行了运行测试，结果表明：各模块

及电气电路达到预定设计要求，功能性、安全性、可靠性良好；对光伏直驱变频压缩机蓄冷

空调测控软件进行黑白盒测试及稳定性测试，结果表明：测控软件按照设定逻辑执行，数据

传输实时性高，稳定性强。

关键词：光伏直驱，制冷空调，冰蓄冷，测控系统

ABSTRACT

Withthedevelopmentofeconomyandtheprogressofhumansociety,theproblemsof

environmentalpollutionandenergycrisiscausedbyexcessiveconsumptionoffossilenergyhave

becomeincreasinglyprominent.Solarenergy,asakindofgreensustainableenergy,hasthe

advantagesofabundantresources,highenergyquality,economicreliability,etc.Makingfulluseof

solarenergyresourcesisaneffectivewaytosolvetheproblemsofenergyshortageandenvironmental

pollution.Photovoltaicdirect-driveinvertercompressorcoldstorageairconditionernotonlysave

operatingcosts,butalsoeffectivelyreducethephoto-electric-coldenergyconversionlossand

improvephotovoltaicrefrigerationefficiency.

Thestudyonphotovoltaicdirect-driveinvertercompressorrefrigerationair-conditioning

focusesonthefeasibilityofdifferenttypesofphotovoltaicrefrigerationandapplicationsatpr