[發明專利]可再生能源互補的冷熱電聯產系統

無效

• 申請號: 201310417221.4
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN103471287A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 李金平;宋清源;王春龍
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學
• 主分類號: F25B29/00
• 分類號: F25B29/00;F25B15/06;F24J2/04;C12M1/107;F02C6/18
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 董斌

技術領域

本發明專利涉及太陽能利用技術、生物質沼氣利用技術、吸收式制冷技術等領域，特別是涉及一種多種可再生能源互補的冷熱電聯產系統。

背景技術

分布式能源系統技術可以實現可再生能源的梯級利用，因而引起了世界能源界的廣泛關注，然而，目前關于可再生能源驅動的分布式能源系統研究和應用較少，且大部分基于可再生能源的分布式能源系統都以太陽能、生物質能或地熱能等單一能源為輸入，系統受地域、氣候、季節等因素的影響較大，系統的可靠性和穩定性普遍較差。

冷熱電聯供系統的核心是熱電轉換裝置與熱冷轉換裝置。國際上現已投入商業化運用的冷熱電聯供系統熱電轉換裝置有燃氣(油)渦輪發電機組(燃氣輪機)、燃氣(油)內燃發電機組(內燃機)和燃氣(油)外燃發電機組(熱氣機)三種；熱冷轉換裝置有吸收式制冷機和吸附式制冷機兩種；燃料電池還處在實驗室研究階段。為了太陽能和生物質能（沼氣）的高效低成本利用，使系統的穩定性和可靠性增強，考慮到太陽能經濟型集熱溫度與沼氣高效生產溫度相匹配的特點，需要高度集成太陽能經濟型集熱技術、恒溫厭氧發酵技術，構建太陽能和生物質能互補的冷熱電聯產系統。因此，多種可再生能源互補的冷熱電聯產系統對能源、環境的可持續發展有非常重要的意義。

中國發明專利“沼氣發電系統”（申請號：201120196257.0），該中國專利涉及一種沼氣發電系統，其屬于沼氣發電技術領域，它解決了現有技術中沼氣發電技術存在的發電效率較低、容易造成沼氣浪費、沼氣發電產生的熱量利用率較低等現象的缺陷。中國發明專利“基于固體吸附制冷機的微型冷熱電三聯供系統”（申請號：200310108451.9），該專利基于高效吸附式制冷技術實現余熱利用。

本發明中能量的轉化率和品位得到很大提升，產生大量電能，使沼氣得到綜合利用，既節約了能源又保護了環境，同時也緩解了夏季的電力緊張問題，增加了供電的可靠性。在進一步的檢索中，尚未發現有與本發明主題相同或者類似冷熱電聯產系統。

發明內容

本發明的目的是提供一種可再生能源互補的冷熱電聯產系統。

本發明是可再生能源互補的冷熱電聯產系統，有一個太陽能集熱器1，太陽能集熱器1與儲熱水箱2相連通，儲熱水箱2上設有溫度傳感器TO，儲熱水箱2通過電磁閥V1與恒溫發酵裝置3相連通，恒溫發酵裝置3上設有溫度傳感器T1?、壓力表P1，恒溫發酵裝置3通過閥門V2與壓氣裝置4相連通，恒溫發酵裝置3與循環水泵22相連，循環水泵22與太陽能集熱器1相連，壓氣裝置4與提純裝置5相連，提純裝置5通過閥門V3與沼氣儲氣罐6相連，沼氣儲氣罐6上設有溫度傳感器T2，沼氣儲氣罐6與發電裝置相連，空氣從空氣凈化裝置7經空氣泵8進入發電裝置，發電裝置排出的高溫煙氣驅動制冷裝置，制冷裝置排出低溫煙氣驅動二次余熱回收裝置21，余下的廢氣經廢氣換熱器22排出。

本發明是常溫發酵沼氣和太陽能預熱的空氣混合燃燒物共同推動微型燃氣輪機發電，滿足了用戶對電能的需求，又由于本發明采用以太陽能為熱源，沼氣為工質，可以有效地回收工業余熱和利用太陽能等低溫熱能，其能源利用效率高。本發明與背景技術相比，具有的有益效果是:所述的基于可再生能源的冷熱電聯產系統，其能量的轉化率和品位得到很大提升，產生大量電能和熱能，使沼氣得到綜合利用，既節約了能源又保護了環境，同時也緩解了夏季的電力緊張問題，增加了供電的可靠性。能源利用率高、成本低、經濟性好、環保性好。據計算，，對于一臺額定功率為30kW的微型燃氣輪機與溴化鋰吸收式冷溫水機相結合的分布式能源系統，在制冷模式中，可向用戶同時提供電負荷30.80kW，冷負荷30.96kW及生活熱水負荷19.31kW；在采暖模式中，系統可向用戶同時提供電負荷30.80kW，熱負荷及生活熱水負荷50.27kW；該微型聯供系統夏季的冷電綜合效率達到49％，冬季及春秋季的熱電綜合效率達到64％，整個系統全年的能量綜合利用率達64％。

附圖說明

圖1為本發明系統的結構示意圖。

具體實施方式