本文構(gòu)建了一種帶有冰蓄熱的獨(dú)立太陽能光伏（PV）冷庫系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，蒸汽壓縮制冷循環(huán)由光伏陣列直接驅(qū)動(dòng)，壓縮機(jī)的頻率隨太陽輻射強(qiáng)度的變化而變化。研究了不同光伏容量驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制冷性能及匹配特性。

結(jié)果表明，當(dāng)光伏容量與壓縮機(jī)額定功率之比增加10%時(shí)，同頻率下壓縮機(jī)工作所需的太陽輻射強(qiáng)度降低約7.8%，冷庫內(nèi)溫度達(dá)到10%所需時(shí)間。從環(huán)境溫度降至0°C平均減少32分鐘。蒸汽壓縮制冷子系統(tǒng)的能效比和冷庫系統(tǒng)的性能系數(shù)（COP）隨著光伏容量與壓縮機(jī)額定功率α的比值的增加而增加。當(dāng)α從1增加到1.3時(shí)，COP的增長速度非常緩慢。對于壓縮機(jī)額定功率為4.4kW的光伏直驅(qū)冷庫系統(tǒng)來說，光伏容量與壓縮機(jī)額定功率α的合適比值為1.3左右。當(dāng)冷庫系統(tǒng)由5.4kW光伏陣列直接驅(qū)動(dòng)時(shí)，整體COP約為0.19。在白天制冷蓄冷、夜間釋放冷能的循環(huán)模式下，連續(xù)運(yùn)行8天后，所儲(chǔ)存的冷能仍能滿足負(fù)載48小時(shí)的制冷需求。按照目前冷庫市場價(jià)格計(jì)算，在系統(tǒng)使用壽命內(nèi)，冷庫單位容積收益約為投資的2.2倍。

結(jié)論

本文構(gòu)建了冰蓄冷光伏冷庫系統(tǒng)，并研究了不同光伏容量下系統(tǒng)的性能。分析了系統(tǒng)的光電性能和制冷性能。結(jié)論如下：

（1）4.5-6.6kW光伏直驅(qū)模式下，壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)驅(qū)動(dòng)運(yùn)行的瞬時(shí)輻照度為435-555W/m2,冷庫內(nèi)部溫度滿足果蔬冷藏要求。光伏容量5.4kW，冷庫系統(tǒng)單位空間和時(shí)間的平均制冷量最高，即 10.11 kJ/(m3·分鐘)

(2) 不同光伏容量下壓縮機(jī)全天利用效率在80.7%~81.4%之間，三相電流不平衡度在5.50%~9.78%之間，表5：光伏直驅(qū)冷庫系統(tǒng)初始投資成本（單位：千元）。光伏子系統(tǒng)三相電壓在0.26%到0.54%之間。光電轉(zhuǎn)換效率15.38%17.35%。

(3) 當(dāng)光伏發(fā)電容量與系統(tǒng)壓縮機(jī)額定功率之比增加10%時(shí)，同頻率下壓縮機(jī)工作所需的太陽輻射強(qiáng)度減少約7.8%；冷庫溫度降至0°所需的平均時(shí)間減少 32 分鐘。蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)的EER和冷庫系統(tǒng)的COP隨著光伏容量與壓縮機(jī)額定功率之比α的增加而增加從1開始，當(dāng)α增加到1.3時(shí)，COP增長速度非常慢。對于壓縮機(jī)額定功率為4.4 kW的光伏直驅(qū)冰蓄冷冷庫系統(tǒng)，光伏容量與壓縮機(jī)額定功率α的適宜比為1.3

(4)冷庫系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)5.4kW，可在不同天氣條件下連續(xù)穩(wěn)定帶載運(yùn)行。在白天制冷加冷能、夜間僅放冷循環(huán)的模式下，連續(xù)運(yùn)行8天后，所存儲(chǔ)的冷能仍能滿足負(fù)載48小時(shí)的制冷需求。按照目前冷庫市場價(jià)格計(jì)算，在系統(tǒng)使用壽命內(nèi)，冷庫單位容積收益約為投資的2.2倍。編譯陳講運(yùn)

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