一种用于光伏发电的制冷节能系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及光伏发电制冷技术领域，具体涉及一种用于光伏发电的制冷节能系统及方法，其中系统包括：太阳能接收板，所述太阳能接收板连接有蓄电池，所述蓄电池连接有制冷机组；还包括温差发电片，所述温差发电片由若干组PN型半导体组成，所述PN型半导体的非联结端与太阳能接收板的工作面接触，所述PN型半导体的联结端与太阳能接收板的非工作面接触，所述温差发电片与蓄电池连接。本发明专利技术能够利用温差电动势来驱动制冷机组，提高了制冷机组的功率，能够减少制冷机组所需的电能消耗，解决了光伏发电制冷的节能效果差的技术问题。制冷的节能效果差的技术问题。制冷的节能效果差的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于光伏发电的制冷节能系统及方法


[0001]本专利技术涉及光伏发电制冷
，具体涉及一种用于光伏发电的制冷节能系统及方法。

技术介绍

[0002]光伏发电，是将光能转变为电能的技术，其基本原理就是光伏效应，光子照射到金属上时，光子的能量可以被金属中某个电子全部吸收，如果电子吸收的能量足够大，就能克服金属内部引力做功，离开金属表面逃逸出来成为光电子，形成电压。利用太阳能实现制冷的可能技术途径，主要包括两大类型：其一，太阳能转换为热能，利用热能制冷；其二，将太阳能转换为电能，利用电能驱动相关设备供热制冷。也就是说，根据不同的能量转换方式，太阳能制冷主要有以下两种方式：一是先实现光
‑
电转换，再以电力制冷(光电压缩式制冷)；二是进行光
‑
热转换，再以热能制冷(光电半导体制冷)。
[0003]目前，常见的做法是采用前者，先实现光
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电转换再以电能驱动常规压缩式制冷系统实现制冷，也即，太阳能接收板将光能转化为电能，通过导线将电能传递到蓄电池进行制冷供电。在光
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电转换的过程中，太阳能接收板的工作面(面向太阳的一面)会不断接收太阳能，所接收的太阳能一部分会根据光电效应转换为电能，剩余部分则会根据热传导效应加热太阳能接收板，由于太阳能接收板的非工作面(不面向太阳的一面)并不接收太阳能，使得太阳能接收板的非工作面的温度低于工作面的温度，这个温度差其实也可以采用后者的方式加以利用进行制冷(塞贝克效应)，但实际这个温度差并没有得到利用，导致光伏发电制冷的节能效果差。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种用于光伏发电的制冷节能系统及方法，解决了光伏发电制冷的节能效果差的技术问题。
[0005]本专利技术提供的基础方案为：一种用于光伏发电的制冷节能系统，包括：太阳能接收板，所述太阳能接收板连接有蓄电池，所述蓄电池连接有制冷机组；
[0006]还包括温差发电片，所述温差发电片由若干组PN型半导体组成，所述PN型半导体的非联结端与太阳能接收板的工作面接触，所述PN型半导体的联结端与太阳能接收板的非工作面接触，所述温差发电片与蓄电池连接；
[0007]还包括风向监测模块与方向调节模块，所述风向监测模块与方向调节模块电连接，所述风向监测模块用于采集风向数据，所述方向调节模块用于根据风向数据调整太阳能接收板朝向，使得太阳能接收板与风向平行。
[0008]本专利技术的工作原理及优点在于：在温度梯度下，PN型半导体内的载流子从热端向冷端运动并在冷端堆积，在内部形成电势差，并在该电势差的作用下产生一个反向电荷流，当电荷流与内部电势差达到动态平衡时，PN型半导体的两端会形成稳定的温差电动势，PN型半导体两端的温差越大，形成的温差电动势也越大。在本方案中，太阳能接收板将光能转
化为电能，在光
‑
电转换的过程中太阳能接收板的工作面会不断接收太阳能，所接收的太阳能一部分会根据光电效应转换为电能，以电能驱动制冷机组进行制冷，根据热力学第二定律可知，太阳能无法全部转换为电能，剩余部分的太阳能会根据热传导效应加热太阳能接收板，由于太阳能接收板的非工作面并不接收太阳能，使得非工作面的温度低于工作面的温度，这个温度差作用在温差发电片上，使得温差发电片的两端形成温差电动势，这个温差电动势也可以用来驱动制冷机组，这个温差电动势提高了制冷机组的功率，能够减少制冷机组所需的电能消耗，提高了光伏发电制冷的节能效果，而且太阳能接收板的材料导热系数比较低，其工作面与非工作面的温差也较大，从而能够充分利用温差电动势，实现节能的目的。与此同时，方向调节模块可以根据风向数据调整太阳能接收板朝向，使得太阳能接收板与风向平行，提高太阳能接收板在风中的稳定性。
[0009]本专利技术能够利用温差电动势来驱动制冷机组，提高了制冷机组的功率，能够减少制冷机组所需的电能消耗，解决了光伏发电制冷的节能效果差的技术问题。
[0010]进一步，所述蓄电池设有第一端口与第二端口，所述第一端口的输出电流大于第二端口的输出电流；所述制冷机组设有第一接口与第二接口，所述第一接口与第一端口连接，所述第二接口与第二端口连接。
[0011]有益效果在于：相当于给制冷机组设定了大功率与小功率两种工作模式，大功率工作模式的电能由太阳能接收板产生，小功率工作模式的电能由温差发电片产生，这样能够实现两种发电模式与两种制冷功率的匹配，使得太阳能尽可能物尽其用，提高节能的效果。
[0012]进一步，所述太阳能接收板的工作面与非工作面分别设有第一温度传感器与第二温度传感器，所述第一温度传感器用于检测太阳能接收板的工作面温度，所述第二温度传感器用于检测太阳能接收板的非工作面温度；所述第一温度传感器与第二温度传感器均连接控制器，所述控制器用于计算工作面与非工作面的温度差值并判断温度差值是否大于温差阈值，在温度差值大于温差阈值时，所述控制器还用于控制第二接口与第二端口导通。
[0013]有益效果在于：只有工作面与非工作面的温度差值足够大时，所产生的温差电动势才能单独驱动制冷机组进行工作，若工作面与非工作面的温度差值比较小，将温差产生的电能存储到蓄电池中，使其与光伏效应产生的电能一起驱动制冷机组，防止温差产生的电能过小被浪费。
[0014]进一步，所述太阳能接收板的非工作面设有若干水袋，所述水袋阵列排布。
[0015]有益效果在于：这些水袋可以吸收掉太阳能接收板的非工作面的热量，增大工作面与非工作面之间的温差，提高温差电动势，有利于太阳能的充分利用。
[0016]进一步，所述温差发电片的表面设有绝热层。
[0017]有益效果在于：防止温差发电片热量散失，降低温差发电片两端的温差，以免降低温差电动势。
[0018]进一步，所述太阳能接收板的数量为多个，所述太阳能接收板阵列排布。
[0019]有益效果在于：多个太阳能接收板阵列排布，接收太阳能比较均匀，能够使电能积少成多，利用规模效应充分利用太阳能所转换的电能，提高太阳能的利用效果。
[0020]进一步，所述制冷机组连接有出风机组。
[0021]有益效果在于：出风机组可以将冷风吹出，可以适用于多种环境。
[0022]进一步，所述制冷机组包括若干个并列设置的制冷机，所述出风机组包括若干个并列设置的出风机。
[0023]有益效果在于：防止一个制冷机或出风机的出现故障时影响制冷。
[0024]基于上述提供的一种用于光伏发电的制冷节能系统，本专利技术还提供一种用于光伏发电的制冷节能方法，包括：
[0025]S1、太阳能接收板利用光伏效应将光能转换为电能，温差发电片利用塞贝克效应将热能转换为电能，并将所转换得到的电能导入蓄电池；
[0026]S2、第一温度传感器检测太阳能接收板的工作面温度，第二温度传感器检测太阳能接收板的非工作面温度；
[0027]S3、控制器计算工作面与非工作面的温度差值并判断温度差值是否大于温差阈值，在温度差值大于温差阈值时，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于光伏发电的制冷节能系统，包括：太阳能接收板，所述太阳能接收板连接有蓄电池，所述蓄电池连接有制冷机组；其特征在于，还包括温差发电片，所述温差发电片由若干组PN型半导体组成，所述PN型半导体的非联结端与太阳能接收板的工作面接触，所述PN型半导体的联结端与太阳能接收板的非工作面接触，所述温差发电片与蓄电池连接；还包括风向监测模块与方向调节模块，所述风向监测模块与方向调节模块电连接，所述风向监测模块用于采集风向数据，所述方向调节模块用于根据风向数据调整太阳能接收板朝向，使得太阳能接收板与风向平行。2.如权利要求1所述的用于光伏发电的制冷节能系统，其特征在于，所述蓄电池设有第一端口与第二端口，所述第一端口的输出电流大于第二端口的输出电流；所述制冷机组设有第一接口与第二接口，所述第一接口与第一端口连接，所述第二接口与第二端口连接。3.如权利要求2所述的用于光伏发电的制冷节能系统，其特征在于，所述太阳能接收板的工作面与非工作面分别设有第一温度传感器与第二温度传感器，所述第一温度传感器用于检测太阳能接收板的工作面温度，所述第二温度传感器用于检测太阳能接收板的非工作面温度；所述第一温度传感器与第二温度传感器均连接控制器，所述控制器用于计算工作面与非工作面的温度差值并判断温度差值是否...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄绍宽，吴跃波，吴竞雄，廖颖涵，陈娅，
申请(专利权)人：重庆跃达新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：