光伏光热耦合利用的一体化新能源冷藏车用热泵空调系统技术方案

本发明专利技术涉及空调系统技术领域，尤其涉及一种光伏光热耦合利用的一体化新能源冷藏车用热泵空调系统，包括车外换热器、冷藏车厢换热器、驾驶室换热器和压缩机，所述车外换热器的一端通过第四电磁阀与压缩机的一端连接，所述第四电磁阀与压缩机之间设有四通换向阀，所述压缩机的另一端通过第九电磁阀与驾驶室换热器的一端相连，所述驾驶室换热器的另一端通过第十二电子膨胀阀和第七电子膨胀阀与车外换热器的另一端相连。本发明专利技术冬天能够利用冷藏车厢制冷的同时为驾驶室供热，实现余热利用，并利用光伏板发电产生的废热为车外换热器进行除霜，提高其换热效率。提高其换热效率。提高其换热效率。

【技术实现步骤摘要】
光伏光热耦合利用的一体化新能源冷藏车用热泵空调系统


[0001]本专利技术涉及空调系统
，尤其涉及一种光伏光热耦合利用的一体化新能源冷藏车用热泵空调系统。

技术介绍

[0002]在实现碳达峰、碳中和目标背景下，面临规模扩张和碳排放控制的突出矛盾，迫切需要研发一种低排放高续航的新型冷藏车，实现健康可持续发展。目前大多数纯电动新能源冷藏车的驾驶室空调系统和冷藏车厢制冷系统分开设置，是两套独立的系统，且纯电动车在冬季采用PTC制热会导致续航缩水。鉴于此，本作品巧妙的将驾驶室空调系统和冷藏车厢制冷系统耦合在一起并利用光伏驱动部分电子设备；冬天，利用冷藏车厢制冷的同时为驾驶室供热，实现余热利用，并将光伏板发电产生的废热用于热泵空调系统冬天供热时化霜，保证空调系统的稳定供热和不停机除霜；本作品相比传统纯电动冷藏车，续航里程更长、能耗更低，具有广阔的应用前景。
[0003]光伏光热系统（PV/T）发电主要利用了半导体的光伏效应，通常被称为“光生伏打效应”。半导体内部充满了P
‑
N结。Ｐ型半导体主要由电子构成，Ｎ型半导体主要由空穴构成，当两者接触在一起的时候，接触的地方便产生了P
‑
N结。根据电场势垒可以将其内部的排布分成导带和价带。当太阳光照射到P
‑
N结时，原先处于平衡状态的电子吸收太阳能从价带跃迁到导带，从而在导带与价带之间产生电势差而形成电流。
[0004]光伏光热（PV/T）系统集热模块由集热板和集热管组成。集热板用来吸收光伏板的热量，集热管内部的热媒介将热量输送到水箱贮存。由此可收集光伏板发电的废热用于热泵空调系统冬天供热时化霜，同时可提高光伏发电的效率。
[0005]正是基于上述考虑，本专利技术设计了一种光伏光热耦合利用的一体化新能源冷藏车用热泵空调系统。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种光伏光热耦合利用的一体化新能源冷藏车用热泵空调系统，将驾驶室空调系统和冷藏车厢制冷系统耦合在一起，冬天，利用冷藏车厢制冷的同时为驾驶室供热，实现余热利用，利用光伏板发电产生的废热为车外换热器进行除霜，提高其换热效率；相比传统纯电冷藏车，续航里程更长、能耗更低，具有广阔的应用前景。同时采用光伏驱动部分电子设备，降低新能源电动车的能耗，提高续航里程。
[0007]为了实现本专利技术的目的,本专利技术采用的技术方案为：本专利技术公开了一种光伏光热耦合利用的一体化新能源冷藏车用热泵空调系统，包括车外换热器、冷藏车厢换热器、驾驶室换热器和压缩机，所述车外换热器的一端通过第四电磁阀与压缩机相连的一端连接，所述第四电磁阀与压缩机之间设有四通换向阀，所述压缩机的另一端通过第九电磁阀与驾驶室换热器的一端相连，所述驾驶室换热器的另一端通
过第十二电子膨胀阀和第七电子膨胀阀与车外换热器的另一端相连，所述第七电子膨胀阀和第十二电子膨胀阀处分别并联有第六电磁阀和第十一电磁阀；所述第四电磁阀与第九电磁阀之间通过管路相连，所述管路上设有第五电磁阀和第八电磁阀，所述冷藏车厢换热器的一端与所述第五电磁阀和第八电磁阀之间的管路相连，另一端通过第十电子膨胀阀与第七电子膨胀阀、第十二电子膨胀阀之间的管路相连。
[0008]还包括水箱、光伏光热模块和泵，所述水箱的一端通过泵与所述光伏光热模块的一端相连，所述光伏光热模块的另一端通过第三电磁阀与所述车外换热器的一端相连，所述水箱的另一端通过第一电磁阀与所述车外换热器的另一端相连；所述第三电磁阀与光伏光热模块的一端之间与蓄冷管路的一端相连，所述蓄冷管路的另一端与第一电磁阀、水箱的一端之间相连，所述蓄冷管路上设有第二电磁阀。
[0009]所述光伏光热模块包括太阳能电池板、集热板和集热管，所述集热管与所述水箱连通，所述光热光伏模块固定于冷藏车厢顶部，光伏光热系统（PV/T）集热模块由集热板和集热管组成。集热板用来吸收光伏板的热量，集热管内部的热媒介将热量输送到水箱贮存。由此可收集光伏板发电产生的废热用于热泵空调系统冬天供热时化霜，同时可提高光伏发电的效率。
[0010]所述车外换热器、冷藏车厢换热器和驾驶室换热器的外部均安装有风扇。
[0011]所述车外换热器为翅片式换热器，所述车外换热器包括制冷剂管路和乙二醇管路，所述制冷剂管路的制冷剂入口与所述第七电子膨胀阀相连，所述制冷剂管路的制冷剂出口与所述第四电磁阀相连；所述乙二醇管路的乙二醇入口与第一电磁阀相连，所述乙二醇管路的乙二醇出口与第三电磁阀相连。
[0012]本专利技术的有益效果在于：（1）耦合驾驶室空调系统和冷藏车厢制冷系统。本作品巧妙的将两套系统耦合在一起，达到减少一个换热器及其附属零部件的目的。
[0013]（2）余热利用。在冬天，通过耦合系统，将冷藏车厢的换热器作为蒸发器、驾驶室的换热器作为冷凝器，利用冷藏车厢制冷的同时为驾驶室供热，实现余热利用。
[0014]（3）光伏发电。太阳能是一种清洁可再生能源。本作品利用冷藏车厢顶部空间放置太阳能电池板，以此来驱动部分电子设备，减轻纯电动冷藏车主电池负荷，提高续航里程。
[0015]（4）废热利用。光伏板在发电过程中会产生大量热量，冬季可将光伏板发电产生的废热用于热泵空调系统除霜，保证空调系统的稳定供热和不停机除霜。
附图说明
[0016]图1为本专利技术中空调系统示意图。
[0017]图2为本专利技术中车外换热器结构示意图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明：参见图1
‑
2。
[0019]本专利技术公开了一种光伏光热耦合利用的一体化新能源冷藏车用热泵空调系统，包括车外换热器1、冷藏车厢换热器2、驾驶室换热器3和压缩机4，所述车外换热器1的一端通
过第四电磁阀14与压缩机4相连的一端连接，所述第四电磁阀14与压缩机4之间设有四通换向阀5，所述压缩机4的另一端通过第九电磁阀19与驾驶室换热器3的一端相连，所述驾驶室换热器3的另一端通过第十二电子膨胀阀22和第七电子膨胀阀17与车外换热器1的另一端相连，所述第七电子膨胀阀17和第十二电子膨胀阀22处分别并联有第六电磁阀16和第十一电磁阀21；所述第四电磁阀14与第九电磁阀19之间通过管路相连，所述管路上设有第五电磁阀15和第八电磁阀18，所述冷藏车厢换热器2的一端与所述第五电磁阀15和第八电磁阀18之间的管路相连，另一端通过第十电子膨胀阀20与第七电子膨胀阀17、第十二电子膨胀阀22之间的管路相连。
[0020]工作原理：夏季（3种模式）冷藏车厢关闭，驾驶室制冷（模式1）：第四、第六、第九电磁阀14，16，19开启；第五、第八、第十一电磁阀15，18，21关闭；第十二电子膨胀阀22开启；第七、第十电子膨胀阀7，10关闭；制冷剂从压缩机4出发，流经车外换热器1放热、驾驶室换热器3吸热，最终回到压缩机4。
[0021]冷藏车厢制冷，驾驶室关闭（模式2）：第四、第六、第八电磁阀14，16，18开启；第五、第九、第十一电磁阀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.光伏光热耦合利用的一体化新能源冷藏车用热泵空调系统，其特征在于：包括车外换热器（1）、冷藏车厢换热器（2）、驾驶室换热器（3）和压缩机（4），所述车外换热器（1）的一端通过第四电磁阀（14）与压缩机（4）相连的一端连接，所述第四电磁阀（14）与压缩机（4）之间设有四通换向阀（5），所述压缩机（4）的另一端通过第九电磁阀（19）与驾驶室换热器（3）的一端相连，所述驾驶室换热器（3）的另一端通过第十二电子膨胀阀（22）和第七电子膨胀阀（17）与车外换热器（1）的另一端相连，所述第七电子膨胀阀（17）和第十二电子膨胀阀（22）处分别并联有第六电磁阀（16）和第十一电磁阀（21）；所述第四电磁阀（14）与第九电磁阀（19）之间通过管路相连，所述管路上设有第五电磁阀（15）和第八电磁阀（18），所述冷藏车厢换热器（2）的一端与所述第五电磁阀（15）和第八电磁阀（18）之间的管路相连，另一端通过第十电子膨胀阀（20）与第七电子膨胀阀（17）、第十二电子膨胀阀（22）之间的管路相连。2.根据权利要求1所述的光伏光热耦合利用的一体化新能源冷藏车用热泵空调系统，其特征在于：还包括水箱（6）、光伏光热模块（7）和泵（23），所述水箱（6）的一端通过泵（23）与所述光伏光热模块（7）的一端相连，所述光伏光热模块（7）的另一端通过第三电磁阀（13）与...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘轩，戴源德，洪远，王印重，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：