采用风力和光伏互补发电的制冷制热自动贩卖机的制作方法

本实用新型属于机械工程领域，尤其涉及一种采用风力和光伏互补发电的制冷制热自动贩卖机。

背景技术：

近年来，快速的经济发展使得能源供需的矛盾日益突出，能源的过度开发利用造成环境恶化，开发再生能源成为解决未来能源的重大战略措施。太阳能、风能发电是当今世界上可再生能源领域最清洁、最有开发利用前景的发电方式之一。太阳能和风能单独发电受自然条件制约比较严重，但二者在时间上和地域上具有很强的互补性，是一种具有较高性价比的新型能源发电技术。因此将二者结合起来组成风光互补发电系统，在时间上和地域上的互补性使风光互补发电系统在资源上具有很好的匹配性，使得其可为制冷制热系统的压缩机提供持续、稳定的电能供给。co2跨临界制冷制热循环由于其以自然工质co2作为制冷剂，对环境友好且具有良好的热物理性质，所以发展应用迅速。将风光互补发电系统和自然工质co2制冷剂应用到自动贩卖机上，会解决现有自动贩卖机24小时工作浪费电能的情况和自动贩卖机制冷系统大多选用氟利昂的情况，在节约电能的同时保护环境及大气层。

技术实现要素：

本实用新型是为了克服现有技术中的不足，提供一种采用风力和光伏互补发电的制冷制热自动贩卖机，实现了自然工质co2和可再生能源太阳能、风能的综合运用，最大限度的运用自然资源完成自动贩卖机所需的制冷、供热，满足不同货品的冷藏或保温需求。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现，一种采用风力和光伏互补发电的制冷制热自动贩卖机，其特征是：包括自动贩卖机本体、风力和光伏互补供电系统和制冷制热系统，所述风力和光伏互补供电系统包括光伏发电阵列、风力发电机组、控制器、蓄电池、逆变器、备用电源和截止阀，所述光伏发电阵列通过依次连接的控制器、蓄电池和逆变器与co2压缩机连接，co2压缩机通过控制器又与风力发电机组连接，构成风力和光伏互补供电系统，所述风力和光伏互补供电系统与自动贩卖机本体内的制冷制热系统连接。

所述制冷制热系统包括co2压缩机、co2油分离器、气体冷却器、回热器、节流阀、co2蒸发器和co2气液分离器，所述制冷制热系统分别与制冷货品陈列区和制热货品陈列区连接，所述co2压缩机与co2油分离器连接，co2油分离器的出口与安装在制热货品陈列区的气体冷却器连接，气体冷却器与回热器、节流阀连接，节流阀与安装在制冷货品陈列区的co2蒸发器连接，co2蒸发器通过回热器与co2气液分离器连接，co2气液分离器的气体出口与co2压缩机连接，构成co2跨临界循环制冷制热系统。

所述co2压缩机与风力发电机组以及控制器之间设有备用电源，所述控制器与蓄电池22的连接回路之间分别设有截止阀，所述控制器根据光伏发电阵列及风力发电机组的发电量，控制截止阀的开闭，选择是否启用备用电源。

所述气体冷却器和co2蒸发器上分别连接有轴流风机和温度控制器，所述温度控制器分别安装在气体冷却器及co2蒸发器的制冷剂入口处。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型实现了一台自动贩卖机在制冷供热上自然工质co2和可再生能源太阳能、风能的综合运用，最大限度的运用自然资源完成自动贩卖机所需的制冷、供热，从而达到节约资源、保护环境的目的。风光互补发电系统在时间上和地域上良好的匹配性可为制冷供热系统的压缩机提供持续、稳定的电能供给，当自发电不能满足驱动电力的情况，就切换到备用电源供电，真正的做到了能源与资源的节约。在制冷剂的选取方面，本实用新型系统选取了自然工质co2，对大气臭氧层没有破坏作用，无毒不可燃，可以减少全球温室效应，来源广泛，勿需回收，可以大大降低制冷剂替代成本，节约能源，具有良好的经济性。

附图说明

图1是风力和光伏互补供电系统连接示意图；

图2是自动贩卖机外观结构的主视图；

图3是图2的左视图；

图4是光伏发电阵列示意图。

图中：11、co2压缩机；12、co2油分离器；13、气体冷却器；14、回热器；15、节流阀；16、co2蒸发器；17、co2气液分离器；18a、轴流风机；18b、轴流风机；19a、温度控制器；19b、温度控制器；20、底座；21、控制器；22、蓄电池；23、逆变器；24、备用电源；25、截止阀；26、截止阀；27、自动贩卖机本体，01、箱体；02、制冷货品陈列区；03、取货口；04、制热货品陈列区；05、支付装置；06、显示屏；07、支撑梁；08、挑梁雨棚；09、光伏发电阵列；10、风力发电机组。

具体实施方式

以下结合较佳实施例，对依据本实用新型提供的具体实施方式详述如下：

详见附图1，本实施例公开了一种采用风力和光伏互补发电的制冷制热自动贩卖机，包括自动贩卖机本体27、风力和光伏互补供电系统和制冷制热系统，所述风力和光伏互补供电系统包括光伏发电阵列09、风力发电机组10、控制器21、蓄电池22、逆变器23、备用电源24和截止阀25，所述光伏发电阵列通过依次连接的控制器21、蓄电池22和逆变器23与co2压缩机11连接，co2压缩机通过控制器又与风力发电机组10连接，构成风力和光伏互补供电系统，所述风力和光伏互补供电系统与自动贩卖机本体内的制冷制热系统连接。

本实施例的优选方案是，所述co2压缩机与风力发电机组10以及控制器之间设有备用电源，所述控制器21与蓄电池22的连接回路之间分别设有截止阀，所述控制器根据光伏发电阵列及风力发电机组的发电量，控制截止阀的开闭，选择是否启用备用电源。光伏发电阵列连接回路、风力发电机组连接回路与备用电源24三者共同构成完整的风光互补供电系统。

本实施例的优选方案是，所述制冷制热系统包括co2压缩机11、co2油分离器12、气体冷却器13、回热器14、节流阀15、co2蒸发器16和co2气液分离器17，所述制冷制热系统分别与制冷货品陈列区02和制热货品陈列区04连接，所述co2压缩机与co2油分离器连接，co2油分离器的出口与安装在制热货品陈列区的气体冷却器13连接，气体冷却器与回热器14、节流阀15连接，节流阀与安装在制冷货品陈列区的co2蒸发器16连接，co2蒸发器通过回热器与co2气液分离器17连接，co2气液分离器的气体出口进入co2压缩机11，构成了co2跨临界循环制冷制热系统。

本实施例的优选方案是，所述气体冷却器13和co2蒸发器16上分别连接有轴流风机和温度控制器，所述温度控制器分别安装在气体冷却器13及co2蒸发器16的制冷剂入口处。本实施例图示的18a为气体冷却器用轴流风机；18b为co2蒸发器用轴流风机；19a为气体冷却器用温度控制器；19b为co2蒸发器用温度控制器。

本实施例自动贩卖机本体包括箱体01、制冷货品陈列区02、取货口03、制热货品陈列区04、支付装置05、显示屏06、支撑梁07、挑梁雨棚08、光伏发电阵列09、风力发电机组10组成的正面壳体装置。整体co2跨临界循环制冷制热系统安装在底座20上。

系统的工作过程与原理：

风力和光伏互补供电系统：太阳能的光伏发电阵列09安装在自动贩卖机的挑梁雨棚上，利用太阳光照射产生的电磁波作用于导体上，光子与导体中自由电子作用产生电流；风力发电机组10位于自动贩卖机顶部，利用风力带动风车叶片旋转，通过增速机提升旋转速度促进发电机发电；控制器21将两者的发电量通过截止阀26输送到蓄电池22中(截止阀25关闭)，因自动贩卖机本体一般提供一定电压的直流电，所以需再通过逆变器23将直流电转换为220v的交流电(风力发电机组的发电量不需要经过逆变器作用)，经逆变器23转换后的电量一部分直接给压缩机供电，另一部分储存于蓄电池22中备用。当光照条件不好风力不够大且蓄电池内电量不足以驱动co2压缩机工作时，控制器21将给截止阀信号，打开截止阀25，关闭截止阀26，启动备用电源工作，直接给co2压缩机供电，保证系统正常运转。

制冷制热系统：co2气体在co2压缩机11中压缩后压力升高，经co2油分离器12将润滑油分离出来，co2气体流入气体冷却器13通过轴流风机18a向制热货品陈列区04释放热量为货品制热，温度控制器19a在气体冷却器的制冷剂入口处控制进入的co2气体温度不要过高，在气体冷却器13放热后的低温高压气体进入回热器14的高压侧入口进一步降温，co2经节流阀15节流降压，然后低温低压两相流体进入co2蒸发器16吸热蒸发，通过轴流风机18b带走制冷货品陈列区05的热量为货品制冷，温度控制器19b在co2蒸发器的制冷剂入口处控制进入的co2液体温度不要过低，co2在回热器的低压侧入口过热，为防止有未完全蒸发的液体流入压缩机造成液击，co2进入气液分离器17，最后进入co2压缩机11，完成co2跨临界热泵制冷制热循环。

上述参照实施例对该一种采用风力和光伏互补发电的制冷制热自动贩卖机进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本实用新型总体构思下的变化和修改，应属本实用新型的保护范围之内。