光伏空调散热系统及其散热控制方法、装置
文献发布时间:2023-06-19 11:22:42
技术领域
本申请属于光伏空调散热系统技术领域,具体涉及一种光伏空调散热系统及其散热控制方法、装置。
背景技术
随着清洁能源的发展与技术提高,光能成为了时代的新宠,而光伏技术,也逐渐在空调行业兴起。光伏空调不仅可以给空调机组本身供电,还可以在任何有阳光的时刻源源不断的进行发电,并将多余的电量储存或馈网。光伏空调散热系统一般具有光伏逆变器模块,用于将光伏电源转换为可供产品直接使用的电源或馈网电源。
当机组关机时,光伏发电仍在继续运行,持续不断的将光伏电能转换为可用电给其他设备使用、储存,此过程中光伏逆变器、压缩机驱动板等光伏发电发热模块仍将持续发热,因空调系统关机、风机不运行而无法有效散热,可能导致温升过高,影响光伏发电发热模块正常工作。
发明内容
为至少在一定程度上克服当机组关机时,光伏发电仍在继续运行,此过程中光伏逆变器、压缩机驱动板等光伏发电发热模块仍将持续发热,因空调系统关机、风机不运行而无法有效散热,可能导致温升过高,影响光伏发电发热模块正常工作的问题,本申请提供一种光伏空调散热系统及其散热控制方法、装置。
第一方面,本申请提供一种光伏空调散热系统,包括:
循环散热通路和设置在所述循环散热通路中的冷媒散热模块;
所述循环散热通路包括外循环散热通路和内循环散热通路;
在机组运行时,通过设置在所述外循环散热通路中的冷媒散热模块对光伏发电发热模块进行散热;
在机组关机时,通过设置在所述内循环散热通路中的冷媒散热模块对光伏发电发热模块进行散热。
进一步的,所述内循环散热通路,包括:
压缩机、室外换热器和气液分离器;
所述冷媒散热模块设置在所述室外换热器和气液分离器之间;
冷媒从压缩机出来流经室外换热器、冷媒散热模块、气液分离器后回到压缩机。
进一步的,所述外循环散热通路包括:
全部外机运行循环散热通路和部分外机运行循环散热通路。
进一步的,所述全部外机运行循环散热通路包括:
压缩机、室外换热器、过冷器、液管、室内换热器、气管和气液分离器;
所述冷媒散热模块设置在所述室外换热器与所述过冷器之间;
运行制冷时,冷媒从压缩机出来,流经室外换热器、冷媒散热模块、过冷器、液管进入室内换热器进行蒸发后,从气管流经气液分离器流回压缩机,完成制冷散热循环;
运行制热时,冷媒从压缩机出来流进室内换热器冷凝后,从液管流经过冷器、冷媒散热模块、室外换热器和气液分离器流回压缩机,完成制热散热循环。
进一步的,所述部分外机运行循环散热通路,包括:
运行外机循环散热通路和停机外机循环散热通路。
进一步的,所述运行外机循环散热通路,包括:
压缩机、室外换热器、液管、停机外机、气管和气液分离器;
所述冷媒散热模块设置在所述室外换热器和液管之间;
运行制冷时,冷媒从压缩机出来流经室外换热器、冷媒散热模块、液管、停机外机、气管、气液分离器后回到压缩机;
运行制热时,冷媒从压缩机出来流经气管、停机外机、液管、冷媒散热模块、室外换热器、气液分离器后回到压缩机。
进一步的,所述停机外机循环散热通路,包括:
运行外机、气管、室外换热器、过冷器和液管;
所述冷媒散热模块设置在所述室外换热器和过冷器之间;
运行制冷时,冷媒从运行外机流入液管,流经过冷器、冷媒散热模块、室外换热器、气管流回运行外机;
运行制热时,冷媒从运行外机流入气管,流经室外换热器、冷媒散热模块、过冷器、液管流回运行外机。
进一步的,所述冷媒散热模块包括:
光伏逆变器散热模块和压缩机驱动板散热模块。
进一步的,还包括:
三通阀,所述三通阀第一端口连接所述光伏逆变器散热模块,第二端口连接汽油分离器,第三端口连接所述压缩机驱动板散热模块,用于切换所述外循环散热通路和内循环散热通路。
进一步的,所述用于切换所述外循环散热通路和内循环散热通路包括:
所述三通阀第一端口与第二端口接通时,接通内循环散热通路;
所述三通阀第一端口与第三端口接通时,接通外循环散热通路。
进一步的,所述光伏逆变器散热模块与压缩机驱动板散热模块串联连接,或,所述光伏逆变器散热模块与压缩机驱动板散热模块并联连接。
进一步的,室外换热器包括:
上部换热器和下部换热器;
在所述光伏逆变器散热模块与压缩机驱动板散热模块并联连接时,所述上部换热器与所述光伏逆变器散热模块连接,所述下部换热器与所述压缩机驱动板散热模块连接。
进一步的,还包括:第一制热电子膨胀阀和第二制热电子膨胀阀;
所述第一制热电子膨胀阀与所述上部换热器连接,用于在运行制热时对流出上部换热器的冷媒进行节流控制;
所述第二制热电子膨胀阀与所述下部换热器连接,用于在运行制热时对流出下部换热器的冷媒进行节流控制。
进一步的,所述循环散热通路,还包括:
制冷电子膨胀阀,用于运行制冷时对流出所述室外换热器的冷媒进行节流控制。
进一步的,在外机为多个时,还包括:
第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀;
所述第一电磁阀用于控制所述下部换热器是否接入循环散热通路;
所述第二电磁阀用于控制气管与上部换热器是否连通;
所述第三电磁阀用于控制冷媒散热模块与气管是否连通。
进一步的,在外机为单机时,还包括:
第一电磁阀;
所述第一电磁阀用于控制所述下部换热器是否接入循环散热通路。
进一步的,还包括:第四电磁阀;
所述第四电磁阀与所述制冷电子膨胀阀并联,用于旁通所述制冷电子膨胀阀所在支路。
进一步的,感温包,所述感温包设置在所述光伏逆变器散热模块上,用于检测光伏逆变器的温度。
进一步的,风机,所述风机用于在所述光伏逆变器的温度温度小于预设阈值时,对光伏逆变器进行散热。
进一步的,所述光伏逆变器散热模块包括:
散热板、翅片和铜管中的一种或多种。
第二方面,本申请提供一种光伏空调散热系统散热控制方法,包括:
在光伏逆变器正常工作时,检测光伏逆变器所在机组的的运行状态,机组的的运行状态包括机组运行和机组关机;
在机组运行时,通过外循环散热通路进行散热;
在机组关机时,通过内循环散热通路进行散热。
进一步的,检测光伏逆变器所在机组的外机运行状态前,还包括:
获取光伏逆变器的温度,在所述光伏逆变器的温度小于等于预设阈值时控制风机进行散热;
在所述光伏逆变器的温度大于预设阈值时通过内循环散热通路进行散热。
进一步的,所述在所述光伏逆变器的温度小于等于预设阈值时控制风机进行散热,包括:
根据预设温度范围与风机频率对应关系控制风机进行散热。
进一步的,所述在机组运行时,通过设置在所述外循环散热通路中的冷媒散热模块对光伏发电发热模块进行散热,包括:
若全部外机正常运行,接通全部外机运行循环散热通路;
若部分外机正常运行,接通部分外机运行循环散热通路。
进一步的,所述接通全部外机运行循环散热通路,包括:
控制第一电磁阀打开、第二电磁阀关闭、第三电磁阀关闭,第四电磁阀打开,第一制热电子膨胀阀打开、第二制热电子膨胀阀打开,制冷电子膨胀阀关闭;
控制三通阀接通第一端口和第三端口;
运行制冷时,冷媒从压缩机出来,流经上部换热器、下部换热器冷凝后,通过第一制热电子膨胀阀、第二制热电子膨胀阀及第四电磁阀,经光伏逆变器散热模块、压缩驱动IPM散热模块、过冷器,流入液管进入室内换热器蒸发后,从气管回到汽油分离器之后回到压缩机,完成制冷散热循环;
运行制热时,冷媒由压缩机出来,进入室内换热器冷凝后通过液管回流过冷器,流经压缩机驱动IPM模块散热、光伏逆变器散热模块,通过第四电磁阀进入室外换热器蒸发后,进入汽油分离器之后回到压缩机,完成制热散热循环。
进一步的,光伏逆变器散热模块与压缩机驱动板散热模块串联连接,所述接通部分外机运行循环散热通路,包括:
运行制冷时,控制第一电磁阀打开,第二电磁阀关闭、第三电磁阀打开、第四电磁阀打开,第一制热电子膨胀阀、第二制热电子膨胀阀、制冷电子膨胀阀均关闭;
控制三通阀选第一端口与第三端口接通;
运行制热时,控制第一电磁阀关闭、第二电磁阀打开、第三电磁阀关闭,第四电磁阀关闭,第一制热电子膨胀阀打开、第二制热电子膨胀阀关闭、制冷电子膨胀阀打开;
控制三通阀第一端口与第三端口接通。
进一步的,光伏逆变器散热模块与压缩机驱动板散热模块并联连接,所述接通部分外机运行循环散热通路,包括:
运行制冷时,控制第一电磁阀、第二电磁阀、第四电磁阀关闭,第三电磁阀打开;
控制第一制热电子膨胀阀1、第二制热电子膨胀阀、制冷电子膨胀阀均关闭;
控制三通阀第一端口与第三端口接通;
运行制热时,控制第一电磁阀打开、第二电磁阀打开、第三电磁阀关闭,第四电磁阀打开,第一制热电子膨胀阀、第二制热电子膨胀阀关闭、制冷电子膨胀阀均关闭;
控制三通阀第一端口与第三端口接通。
进一步的,所述接通部分外机运行循环散热通路,还包括:
获取光伏逆变器温度、环境温度值和系统低压值;
根据所述光伏逆变器温度、环境温度值和系统低压值控制压缩机和风机工作频率。
进一步的,所述通过设置在所述内循环散热通路中的冷媒散热模块对光伏发电发热模块进行散热,包括:
控制第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀均关闭;
控制第一制热电子膨胀阀打开、第二制热电子膨胀阀关闭、制冷电子膨胀阀打开;
控制三通阀第一端口和第二端口接通。
进一步的,所述通过设置在所述内循环散热通路中的冷媒散热模块对光伏发电发热模块进行散热,还包括:
控制压缩机、风机以预设低频值运行。
进一步的,还包括:
当光伏逆变器处于关机或待机状态时:
控制第四电磁阀打开,维持外机当前运行状态。
第三方面,本申请提供一种光伏空调散热系统散热控制装置,包括:
检测模块,用于在光伏逆变器正常工作时,检测光伏逆变器所在机组的工作状态,机组的工作状态包括机组运行和机组关机;
第一散热模块,用于在机组运行时,通过设置在所述外循环散热通路中的冷媒散热模块对光伏发电发热模块进行散热;
第二散热模块,用于在机组关机时,通过设置在所述内循环散热通路中的冷媒散热模块对光伏发电发热模块进行散热。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本发明实施例提供的光伏空调散热系统及其散热控制方法、装置,光伏空调散热系统包括循环散热通路和设置在循环散热通路中的冷媒散热模块,循环散热通路包括外循环散热通路和内循环散热通路,在机组运行时,通过设置在外循环散热通路中的冷媒散热模块对光伏发电发热模块进行散热;在机组关机时,通过设置在内循环散热通路中的冷媒散热模块对光伏发电发热模块进行散热,无论在机组运行或关机时都可以实现有效且节能地对光伏发电发热模块进行散热,保证光伏发电发热模块在机组关机时仍能正常工作。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请一个实施例提供的一种光伏空调散热系统的功能结构图。
图2为本申请一个实施例提供的一种光伏空调散热系统的结构示意图。
图3为本申请另一个实施例提供的另一种光伏空调散热系统的结构示意图。
图4为本申请一个实施例提供的另一种光伏空调散热系统的结构示意图。
图5为本申请一个实施例提供的另一种光伏空调散热系统的结构示意图。
图6为本申请一个实施例提供的另一种光伏空调散热系统散热控制方法的流程图。
图7为本申请另一个实施例提供的另一种光伏空调散热系统的结构示意图。
图8为本申请一个实施例提供的另一种光伏空调散热系统的结构示意图。
图9为本申请一个实施例提供的另一种光伏空调散热系统的结构示意图。
图10为本申请一个实施例提供的另一种光伏空调散热系统的结构示意图。
图11为本申请一个实施例提供的一种光伏空调散热系统散热控制方法的流程图。
图12为本申请另一个实施例提供的一种光伏空调散热系统散热控制方法的流程图。
图13为本申请一个实施例提供的一种光伏空调散热系统散热控制装置的功能结构图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本申请所保护的范围。
图1为本申请一个实施例提供的光伏空调散热系统的功能结构图,如图1所示,该光伏空调散热系统包括:
循环散热通路1和设置在循环散热通路1中的冷媒散热模块2;
循环散热通路1包括外循环散热通路11和内循环散热通路12;
在机组运行时,通过设置在外循环散热通路11中的冷媒散热模块2对光伏发电发热模块进行散热;
在机组关机时,通过设置在内循环散热通路12中的冷媒散热模块2对光伏发电发热模块进行散热。
传统光伏空调系统中,当机组关机时,光伏逆变器模块仍可以继续运行,持续不断的将光伏电能转换为可用电给其他设备使用、储存,此过程中光伏逆变器模块将持续发热,因空调系统关机、风机不运行而无法有效散热,可能导致温升过高,影响光伏逆变器及其他光伏发电发热模块正常工作。
本实施例中,冷媒散热模块2与光伏发电发热模块相邻,机组关机时,机组中内机停止运行,而外机的内循环散热通路12中冷媒循环流动,当冷媒流经冷媒散热模块2时,可以通过冷媒散热模块2对光伏发电发热模块进行散热。
本实施例中,光伏空调散热系统包括循环散热通路和设置在循环散热通路上的冷媒散热模块,循环散热通路包括外循环散热通路和内循环散热通路,在机组运行时,通过设置在外循环散热通路中的冷媒散热模块对光伏发电发热模块进行散热;在机组关机时,通过设置在内循环散热通路中的冷媒散热模块对光伏发电发热模块进行散热,无论在机组运行或关机时都可以实现有效且节能地对光伏发电发热模块进行散热,保证光伏发电发热模块在机组关机时仍能正常工作。
图2为本申请一个实施例提供的光伏空调散热系统的结构示意图,如图2所示,机组包括多个外机时,该光伏空调散热系统包括:
每个外机内部包括压缩机201、油分离器202、室外换热器203、冷媒散热模块,过冷器204、液管205、气管206和气液分离器207;
冷媒散热模块包括:
光伏逆变器散热模块208和压缩机驱动板散热模块209。
光伏逆变器散热模块208与压缩机驱动板散热模块209串联连接。
一些实施例中,光伏逆变器散热模块208包括:
散热板、翅片和铜管中的一种或多种。
一些实施例中,光伏逆变器散热模块位于光伏逆变器电器盒后面与光伏逆变器电器盒贴近。
三通阀210,三通阀210第一端口连接光伏逆变器散热模块208,第二端口连接汽油分离器207,第三端口连接压缩机驱动板散热模块209,用于切换外循环散热通路和内循环散热通路。
一些实施例中,用于切换外循环散热通路和内循环散热通路包括:
三通阀第一端口与第二端口接通时,接通内循环散热通路;
三通阀第一端口与第三端口接通时,接通外循环散热通路。
室外换热器203包括:
上部换热器2031和下部换热器2032;
一些实施例中,还包括:第一制热电子膨胀阀211和第二制热电子膨胀阀212;
第一制热电子膨胀阀211与上部换热器2031连接,用于在运行制热时对流出上部换热器2031的冷媒进行节流控制;
第二制热电子膨胀阀212与下部换热器2032连接,用于在运行制热时对流出下部换热器2032的冷媒进行节流控制。
制冷电子膨胀阀213,用于运行制冷时对流出室外换热器203的冷媒进行节流控制。
一些实施例中,还包括:
第一电磁阀214、第二电磁阀215和第三电磁阀216;
第一电磁阀214用于控制下部换热器2032是否接入循环散热通路;
第二电磁阀215用于控制气管206与上部换热器2031是否连通;
第三电磁阀216用于控制冷媒散热模块与气管206是否连通。
第四电磁阀217,第四电磁阀217与制冷电子膨胀阀213并联,用于旁通制冷电子膨胀阀213所在支路。
图3为本申请另一个实施例提供的光伏空调散热系统的结构示意图,如图3所示,当光伏逆变器处于运行状态且本机组处于关机状态,室内机不运行,此时,第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀均关闭,第一制热电子膨胀阀打开,第二制热电子膨胀阀关闭,制冷电子膨胀阀打开,三通阀①→②接通,选择通过光伏逆变器散热模块进行散热,该内循环散热通路包括:
压缩机、室外换热器和气液分离器;
冷媒散热模块设置在室外换热器和气液分离器之间;
冷媒从压缩机出来流经室外换热器、冷媒散热模块、气液分离器后回到压缩机。
制冷电子膨胀阀,用于调节开度控制节流后的冷媒温度。
例如通过制冷电子膨胀阀调节开度,控制节流后的冷媒温度大于露点温度,以防止冷媒散热时,电器盒内部产生凝露水。
本实施例中,通过内循环散热通路可以实现在机组关机状态下通过冷媒在外机内循环的方式对光伏逆变器等光伏发电散热模块进行散热,保证光伏发电散热模块正常工作。
图4为本申请另一个实施例提供的光伏空调散热系统的结构示意图,如图4所示,当光伏逆变器处于运行状态且本机组处于正常运行状态,压缩机、风机正常运行,此时,第一电磁阀开、第二电磁阀关闭,第三电磁阀关闭,第四电磁阀打开,第一制热电子膨胀阀、第二制热电子膨胀阀打开,制冷电子膨胀阀关闭,接通全部外机运行循环散热通路,全部外机运行循环散热通路包括:
压缩机、室外换热器、过冷器、液管、室内换热器、气管和气液分离器;
冷媒散热模块设置在室外换热器与过冷器之间;
运行制冷时,冷媒从压缩机出来,流经室外换热器、冷媒散热模块、过冷器、液管进入室内换热器进行蒸发后,从气管流经气液分离器流回压缩机,完成制冷散热循环;
运行制热时,冷媒从压缩机出来流进室内换热器冷凝后,从液管流经过冷器、冷媒散热模块、室外换热器和气液分离器流回压缩机,完成制热散热循环。
冷媒散热模块包括光伏逆变器散热模块与压缩机驱动板散热模块,光伏逆变器散热模块与压缩机驱动板散热模块串联连接在外循环散热通路中。
本实施例中,通过全部外机运行循环散热通路可以实现全部外机正常运行时光伏逆变器的有效散热,保证光伏发电发热模块正常运行。
图5为本申请另一个实施例提供的光伏空调散热系统的结构示意图,如图5所示,当光伏逆变器处于运行状态且本机组处于关机状态,机组中有其它外机模块正常运行时,此时接通部分外机运行循环散热通路,该部分外机运行循环散热通路包括:运行外机循环散热通路和停机外机循环散热通路。
运行外机循环散热通路,包括:
压缩机、室外换热器、液管、停机外机、气管和气液分离器;
所述冷媒散热模块设置在所述室外换热器和液管之间;
运行制冷时,冷媒从压缩机出来流经室外换热器、冷媒散热模块、液管、停机外机、气管、气液分离器后回到压缩机;
运行制热时,冷媒从压缩机出来流经气管、停机外机、液管、冷媒散热模块、室外换热器、气液分离器后回到压缩机。
停机外机循环散热通路,包括:
运行外机、气管、室外换热器、过冷器和液管;
所述冷媒散热模块设置在所述室外换热器和过冷器之间;
运行制冷时,冷媒从运行外机流入液管,流经过冷器、冷媒散热模块、室外换热器、气管流回运行外机;
运行制热时,冷媒从运行外机流入气管,流经室外换热器、冷媒散热模块、过冷器、液管流回运行外机。
运行制冷时,第一电磁阀关闭,第二电磁阀关闭、第三电磁阀打开、第四电磁阀打开,第一制热电子膨胀阀、第二制热电子膨胀阀、制冷电子膨胀阀均关闭,三通阀①→③接通,冷媒由液管进入本机组,经过过冷器和压缩机驱动板散热模块后,经三通阀进入光伏逆变器散热模块,对光伏逆变器进行散热,散热蒸发后的冷媒,逐个通过第四电磁阀、第三电磁阀进入气管,汇流到系统主气管中,回到运行机组压缩机,完成制冷散热循环。
运行制热时,第一电磁阀关闭,第二电磁阀打开,第三电磁阀关闭,第四电磁阀关闭,第一制热电子膨胀阀打开,第二制热电子膨胀阀关闭,制冷电子膨胀阀打开,三通阀①→③接通,冷媒由主气管进入本停机机组气管,通过主四通阀及第二电磁阀,流经上部换热器冷凝,通过制冷电子膨胀阀节流后,给光伏逆变器模块散热蒸发,经过三通阀①→③,通过压缩机驱动IPM模块及过冷器,从液管回到系统主液管,返回运行外机低压侧,完成制热散热循环。
本实施例中,通过运行外机循环散热通路和停机外机循环散热通路可以在外机为多个且只有部分外机正常运行的情况下,实现对运行外机进行散热和对停机外机进行有效散热,并且可以实现节能。
图6为本申请一个实施例提供的光伏空调散热系统的结构示意图,如图6所示,机组为单机时,该光伏空调散热系统包括:
压缩机、油分离器、室外换热器、冷媒散热模块,过冷器、液管、气管和气液分离器;
冷媒散热模块包括:
光伏逆变器散热模块和压缩机驱动板散热模块。
光伏逆变器散热模块与压缩机驱动板散热模块串联连接。
三通阀,三通阀第一端口连接光伏逆变器散热模块,第二端口连接汽油分离器,第三端口连接压缩机驱动板散热模块,用于切换外循环散热通路和内循环散热通路。
一些实施例中,用于切换外循环散热通路和内循环散热通路包括:
三通阀第一端口与第二端口接通时,接通内循环散热通路;
三通阀第一端口与第三端口接通时,接通外循环散热通路。
室外换热器包括:
上部换热器和下部换热器;
第一制热电子膨胀阀和第二制热电子膨胀阀;
第一制热电子膨胀阀与上部换热器连接,用于在运行制热时对流出上部换热器的冷媒进行节流控制;
第二制热电子膨胀阀与下部换热器连接,用于在运行制热时对流出下部换热器的冷媒进行节流控制。
制冷电子膨胀阀,用于运行制冷时对流出室外换热器的冷媒进行节流控制。
第一电磁阀;
第一电磁阀用于控制所述下部换热器是否接入循环散热通路。
第四电磁阀,第四电磁阀与制冷电子膨胀阀并联,用于旁通制冷电子膨胀阀所在支路。
图7为本申请一个实施例提供的光伏空调散热系统的结构示意图,如图7所示,机组包括多个外机,光伏逆变器散热模块与压缩机驱动板散热模块并联连接,全部外机运行循环散热通路包括:
在光伏逆变器散热模块与压缩机驱动板散热模块并联连接时,上部换热器与光伏逆变器散热模块连接,下部换热器与压缩机驱动板散热模块连接。
第一电磁阀打开、第二电磁阀关闭开,第三电磁阀关闭,第四电磁阀打开,第一制热电子膨胀阀打开,第二制热电子膨胀阀打开,制冷电子膨胀阀关闭,三通阀①→③接通,冷媒流向如下:
运行制冷时:高温高压冷媒从压缩机出来,经四通阀流入外机上、下换热器冷凝后,上部换热器流出冷媒经第一制热电子膨胀阀和第四电磁阀进入光伏逆变器散热模块,给光伏逆变器散热。下部换热器流出冷媒经过压缩机驱动板散热模块。上下两路冷媒在过冷器前汇流,通过过冷器后,由液管进入内机蒸发后,从气管回到汽分,完成制冷循环。
运行制热时:高温高压冷媒由压缩机出来,通过四通阀直接进入室内机换热冷凝,通过液管回流到外机,经过冷器后,分流到光伏逆变器散热模块和压缩机驱动板散热模块,对其进行散热,后通过制热第一制热电子膨胀阀和第二制热电子膨胀阀,进入室外换热器蒸发后汇流,最后回到汽分中,完成制热循环。
图8为本申请一个实施例提供的光伏空调散热系统的结构示意图,如图8所示,机组包括多个外机,光伏逆变器散热模块与压缩机驱动板散热模块并联连接,部分外机运行循环散热通路包括:
当运行外机制冷时,第一电磁阀、第二电磁阀、第四电磁阀关闭,第三电磁阀打开,第一制热电子膨胀阀、第二制热电子膨胀阀、制冷电子膨胀阀均关闭,三通阀①→③接通。系统冷媒由液管进入本机组,经过过冷器后,经三通阀进入光伏逆变器散热模块,对光伏逆变器进行散热。散热蒸发后的冷媒通第三电磁阀进入气管,汇流到系统主气管中,回到运行机组压缩机,完成循环。
当运行外机制热时,本机组各阀执行以下动作:第一电磁阀打开、电磁阀打开、第三电磁阀关闭、电磁阀打开,第一制热电子膨胀阀、第二制热电子膨胀阀关闭,制冷电子膨胀阀关闭,三通阀①→③接通。高温高压的冷媒由系统主气管进入本机组气管,经过主四通阀和第二电磁阀,进入上部换热器中冷凝,冷凝后的冷媒通过第四电磁阀,进入光伏逆变器模块,给光伏逆变器散热;散热后的冷媒,经三通阀、过冷器后,从液管汇流到系统主液管中,回到运行压缩机,完成循环。
图9为本申请一个实施例提供的光伏空调散热系统的结构示意图,如图9所示,机组包括多个外机,光伏逆变器散热模块与压缩机驱动板散热模块并联连接,第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀均关闭,第一制热电子膨胀阀开,第二制热电子膨胀阀关,制冷电子膨胀阀开,三通阀①→②接通。系统压缩机、风机低频运行。
内循环散热通路冷媒流向如:
高温高压冷媒从压缩机出来,经油分和主四通阀流入上部冷凝器进行冷凝,冷凝后的冷媒经制冷制冷电子膨胀阀节流后,进入光伏逆变器散热模块,给光伏模块进行散热,此时逆变器散热模块相当于系统中的蒸发器。蒸发后的冷媒经三通阀①→②进入汽分,再回到压缩机,完成外机内部循环。
图10为本申请一个实施例提供的光伏空调散热系统的结构示意图,如图10所示,机组包括一个外机时,该光伏空调散热系统包括:
压缩机、油分离器、室外换热器、冷媒散热模块,过冷器、液管、气管和气液分离器;
冷媒散热模块包括:
光伏逆变器散热模块和压缩机驱动板散热模块。
光伏逆变器散热模块与压缩机驱动板散热模块并联连接。
三通阀,三通阀第一端口连接光伏逆变器散热模块,第二端口连接汽油分离器,第三端口连接压缩机驱动板散热模块,用于切换外循环散热通路和内循环散热通路。
一些实施例中,用于切换外循环散热通路和内循环散热通路包括:
三通阀第一端口与第二端口接通时,接通内循环散热通路;
三通阀第一端口与第三端口接通时,接通外循环散热通路。
室外换热器包括:
上部换热器和下部换热器;
第一制热电子膨胀阀和第二制热电子膨胀阀;
第一制热电子膨胀阀与上部换热器连接,用于在运行制热时对流出上部换热器的冷媒进行节流控制;
第二制热电子膨胀阀与下部换热器连接,用于在运行制热时对流出下部换热器的冷媒进行节流控制。
制冷电子膨胀阀,用于运行制冷时对流出室外换热器的冷媒进行节流控制。
第一电磁阀;
第一电磁阀用于控制所述下部换热器是否接入循环散热通路。
第四电磁阀,第四电磁阀与制冷电子膨胀阀并联,用于旁通制冷电子膨胀阀所在支路。
一些实施例中,还包括:
感温包,感温包设置在光伏逆变器散热模块上,用于获取光伏逆变器的温度。
风机,风机用于在光伏逆变器的温度小于等于预设阈值时,对光伏逆变器进行散热。
本实施例中,通过逻辑控制实现光伏多联机模块在不同状态下,存在不同的控制方法,通过风冷和冷媒散热结合、内部循环与外部循环搭配,有效且节能的对光伏逆变器进行散热。
图11为本申请一个实施例提供的光伏空调散热系统散热控制方法流程图,如图11所示,该光伏空调散热系统散热控制方法,包括:
S111:在光伏逆变器正常工作时,检测光伏逆变器所在机组的工作状态,机组的工作状态包括机组运行和机组关机;
S112:在机组运行时,通过设置在外循环散热通路中的冷媒散热模块对光伏发电发热模块进行散热;
S113:在机组关机时,通过设置在内循环散热通路中的冷媒散热模块对光伏发电发热模块进行散热。
本实施例中,在机组运行时,通过设置在外循环散热通路中的冷媒散热模块对光伏发电发热模块进行散热;在机组关机时,通过设置在内循环散热通路中的冷媒散热模块对光伏发电发热模块进行散热,无论机组正常运行或关机时都可以实现有效且节能地对光伏逆变器等光伏发电发热模块进行散热,保证光伏发电发热模块在机组关机时仍能正常工作。
图12为本申请一个实施例提供的光伏空调散热系统散热控制方法流程图,如图12所示,该光伏空调散热系统散热控制方法,包括:
S121:检测本机组光伏逆变器是否正常运行;
S122:若是,检测本机组是否正常运行;
S123:否则,系统维持当前工作状态;
S124:若本机组正常运行,接通全部外机运行循环散热通路;
接通全部外机运行循环散热通路,具体包括:
控制第一电磁阀打开、第二电磁阀关闭、第三电磁阀关闭,第四电磁阀打开,第一制热电子膨胀阀打开、第二制热电子膨胀阀打开,制冷电子膨胀阀关闭;
控制三通阀接通第一端口和第三端口;
运行制冷时,冷媒从压缩机出来,流经上部换热器、下部换热器冷凝后,通过第一制热电子膨胀阀、第二制热电子膨胀阀及第四电磁阀,经光伏逆变器散热模块、压缩驱动IPM散热模块、过冷器,流入液管进入室内换热器蒸发后,从气管回到汽油分离器之后回到压缩机,完成制冷散热循环;
运行制热时,冷媒由压缩机出来,进入室内换热器冷凝后通过液管回流过冷器,流经压缩机驱动IPM模块散热、光伏逆变器散热模块,通过第四电磁阀进入室外换热器蒸发后,进入汽油分离器之后回到压缩机,完成制热散热循环。
S125:否则,检测机组中是否有其他外机正常运行;
S126:若有,接通部分外机运行循环散热通路;
接通部分外机运行循环散热通路,具体包括:
光伏逆变器散热模块与压缩机驱动板散热模块串联连接时,接通部分外机运行循环散热通路,包括:
运行制冷时,控制第一电磁阀打开,第二电磁阀关闭、第三电磁阀打开、第四电磁阀打开,第一制热电子膨胀阀、第二制热电子膨胀阀、制冷电子膨胀阀均关闭;
控制三通阀选第一端口与第三端口接通;
运行制热时,控制第一电磁阀关闭、第二电磁阀打开、第三电磁阀关闭,第四电磁阀关闭,第一制热电子膨胀阀打开、第二制热电子膨胀阀关闭、制冷电子膨胀阀打开;
控制三通阀第一端口与第三端口接通。
光伏逆变器散热模块与压缩机驱动板散热模块并联连接时,接通部分外机运行循环散热通路,包括:
运行制冷时,控制第一电磁阀、第二电磁阀、第四电磁阀关闭,第三电磁阀打开;
控制第一制热电子膨胀阀、第二制热电子膨胀阀、制冷电子膨胀阀均关闭;
控制三通阀第一端口与第三端口接通;
运行制热时,控制第一电磁阀打开、第二电磁阀打开、第三电磁阀关闭,第四电磁阀打开,第一制热电子膨胀阀、第二制热电子膨胀阀关闭、制冷电子膨胀阀均关闭;
控制三通阀第一端口与第三端口接通。
一些实施例中,接通部分外机运行循环散热通路,还包括:
获取光伏逆变器温度、环境温度值和系统低压值;
根据环境温度值和系统低压值控制风机工作频率。
运行外机真实能力需求Qa=Qn*k1其中,Qn为内机能力需求,k1为散热模块修正值
k1=1+nk(n=光伏模块处于工作状态的外机停机数量,k为修正系数)
本机组外风机按表1运行
表1接通部分外机运行循环散热通路时外风机频率对照表
例如,取d1=8℃;T1=60℃,T2=80℃,F1=20Hz,F2=30Hz,F3=40Hz。
S127:否则,启动风冷散热或接通内循环散热通路进行散热。
一些实施例中,接通内循环散热通路进行散热前,还包括:
获取光伏逆变器的温度,在环境温度小于等于预设阈值时控制风机进行散热;
在环境温度大于预设阈值时检测光伏逆变器所在机组的外机运行状态。
一些实施例中,在环境温度小于等于预设阈值时控制风机进行散热,包括:
根据预设温度范围与风机频率对应关系控制风机进行散热。
若检测电气盒温度为T:当T≤T1℃时,进入风冷散热模式,外风机按表2运行:
表2风冷散热模式外风机运行频率对照表
例如:t2>t1,F3>F2>F1,例如,取T1=60℃,t=45℃,t1=10℃,t2=30℃,F1=20Hz,F2=30Hz,F3=40Hz。
当T>T1℃时,外机接通内循环散热通路进行散热。
一些实施例中,通过内循环散热通路进行散热,包括:
控制第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀均关闭;
控制第一制热电子膨胀阀打开、第二制热电子膨胀阀关闭、制冷电子膨胀阀打开;
控制三通阀第一端口和第二端口接通。
一些实施例中,通过内循环散热通路进行散热,还包括:
控制压缩机、风机以预设低频值运行,如表3所示。
表3通过内循环散热通路进行散热压缩机、风机对照表
例如,取T2=80,G0=15,G1=20,G2=30,G3=50。
一些实施例中,还包括:
当光伏逆变器处于关机或待机状态时:
控制第四电磁阀打开,维持外机当前运行状态。
本实施例中,使机组在不同状态下,有效结合风冷散热与冷媒散热,给光伏逆变器模块或压缩机驱动IPM模块散热,有效保护系统可靠性的同时尽量节能;在机组关机时,能够接通内循环散热通路,保证光伏逆变器能够有效散热;在多联机系统中,光伏逆变器处于工作状态且本机外机停机时仍能借助运行外机完成冷媒循环散热。
图13为本申请一个实施例提供的光伏空调散热系统散热控制装置的功能结构图,如图13所示,该光伏空调散热系统散热控制装置包括:
检测模块131,用于在光伏逆变器正常工作时,检测光伏逆变器所在机组的工作状态,机组的工作状态包括机组运行和机组关机;
第一散热模块132,用于在机组运行时,通过设置在外循环散热通路中的冷媒散热模块对光伏发电发热模块进行散热;
第二散热模块133,用于在机组关机时,通过设置在内循环散热通路中的冷媒散热模块对光伏发电发热模块进行散热。
本实施例中,通过检测模块在光伏逆变器正常工作时,检测光伏逆变器所在机组的外机运行状态,第一散热模块在机组运行时,通过外循环散热通路进行散热,第二散热模块机组关机时,通过内循环散热通路进行散热,无论在机组正常运行或关机时都可以实现有效且节能地对光伏逆变器等光伏发电发热模块进行散热,保证光伏发电发热模块在机组关机时仍能正常工作。
可以理解的是,上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考,在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解,本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
需要说明的是,本发明不局限于上述最佳实施方式,本领域技术人员在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
- 光伏空调散热系统及其散热控制方法、装置
- 空调散热控制方法、空调散热控制装置和空调