[發明專利]太陽能熱冷聯供系統

無效

• 申請號: 201410699064.5
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN104362974A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 吳兆流
• 申請（專利權）人: 吳兆流
• 主分類號: H02S40/42
• 分類號: H02S40/42;H02S40/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種太陽能熱冷聯供系統，是一種將太陽能同時可產生熱能和冷能的太陽能利用產品。它可利用大量的太陽能來產生熱能和冷能，適用于廣大有日照的地區使用。

一、技術領域

本發明是一種將太陽能同時轉化為熱能和冷能的新型太陽能熱冷聯供系統。它可利用大量的太陽能來產生熱能和冷能，可在廣大有日照的地區用太陽能制熱、制冷，適用于工農業生產及人們生活中用熱、用冷領域。

二、背景技術

我國開發利用太陽能已有幾十年的歷史了，特別是太陽能熱水器已成為世界上生產和銷售的第一大國，目前我國銷售太陽能熱水器的總量已超過1億平方米。近年來，在大氣霧霾嚴重，國家加大對光伏產業支持的大環境下，生產光伏電池片(光電)的企業也在飛速發展；光伏電站的發電總量也超過了千吉瓦，但光伏發電的成本約為1.5元/kwh以上。因此，對采用太陽能產生電能和熱能新產品、新技術的需求越來越為迫切。

目前，還沒有這種形式的太陽能熱冷聯供系統，現有的太陽能熱水器只是提供熱水，光伏電池片(單晶硅、多晶硅或非晶硅等)只是直接產生電能，但造價高、轉換率低、運行費用大，且規模化生產的生產設備投資巨大，盡管這樣，市場貨源還是供不應求。隨著人們生產生活對熱、冷產品的需求量越來越大，目前市場也一些熱冷聯供產品，但都是采用煤、氣、電作動力能源；市場還沒有太陽能熱冷聯供產品出現。因此，給太陽能技術的推廣應用受到了很大的限制。

太陽能資源十分豐富，用之不竭，我國70％的國土面積日照度都在1kw/m²以上。如果人們能大力開發使用太陽能，太陽能可解決人們生產生活中的大部分用能，而且太陽能是一種潔凈的清潔能源。大量的使用它，可減少人們使用化石能源所對大氣排放的溫室氣體；使用化石能源不僅浪費了資源，污染了環境，也危害了人們的身體健康。另外，隨著經濟的發展和人們生活水平的提高，能源緊張短缺的形勢越來越嚴峻，世界性爭奪能源成了全球主要不安定因素之一，開發太陽能等新能源熱冷聯供系統迫在眉睫。

我們如能將這些地球上的太陽能資源利用起來，世界性能源緊張，環境污染等問題也就迎刃而解了。因此，開發新型太陽能熱冷聯供系統勢在必行，迫切需要。

本發明是要提供一種太陽能熱冷聯供系統，是一種將太陽能在轉化熱能的同時產生冷能，可使太陽能綜合利用效率提高30％左右，綜合單位投資成本下降20％左右。該發明為太陽能的利用提供了一種新型太陽能熱冷聯供系統產品。

三、發明內容

本發明為達到上述目的是以這樣的方式實現的：它主要由聚光器、光伏電池片、熱循環泵、連管、儲熱箱、電線、儲冷箱、冷循環泵、換冷器、導熱膠、半導體制冷片、換熱器、介質、熱輸出管、冷輸出管組成。其特征在于電線將光伏電池片連接于半導體制冷片；在儲熱箱與光伏電池片背面冷卻管的連接連管中設有熱循環泵，且連管經換熱器后回至儲熱箱；換冷器與儲冷箱兩端分別設有連管，在其中的一個連管中設有冷循環泵；儲熱箱、儲冷箱內放置有介質，且介質可以是水、油、配制混合物；熱能經熱輸出管輸出使用，冷能經冷輸出管輸出使用。

本發明的其特征是：光伏電池片的背面設冷卻管，連管是連接在冷卻管上的。

本發明的其特征是：光伏電池片設計排列輸出電壓、電流與半導體制冷片設置所需的電壓、電流是相同的，使光伏電池片所發的電能可直接供給半導體制冷片使用。

本發明的其特征是：半導體制冷片與換冷器、換熱器間用導熱膠粘接，加速熱、冷的傳遞。

本發明的其特征是：聚光器、光伏電池片設置為一個整體，且同步跟蹤(本說明及附圖未展開跟蹤系統)太陽，確保陽光始終聚集在光伏電池片上。

本發明當聚光器將陽光聚集給光伏電池片時，光伏電池片在發電時所積累的熱能被背面的冷卻管吸收，由連管經換熱器再加熱后流至儲熱箱，由介質儲存熱能，使用熱能時再由熱輸出管輸出使用；光伏電池片所發的電能直接輸送給半導體制冷片進行制熱、制冷(半導體制冷片是一種在制熱的同時，可以制冷的產品)，熱能經換熱器由連管流至儲熱箱；冷能經換冷器由連管、冷循環泵循環至儲冷箱，使用冷能時再由冷輸出管輸出使用；這樣使太陽能既獲得了熱能，同時又獲得了冷能，從而提高了太陽能的綜合利用效率，得到減少總投資的目的。

本發明的實現，技術解決方案是在光伏電池片的上面設有5倍面積的聚光器，既可減少光伏電池片的用量，又可使熱能溫度相對提高。

本發明的實現，技術解決方案是用半導體制冷片作制熱、制冷元件，一是可以直接使用光伏電池片所發的直流電，二是在制熱能的同時又獲得冷能。這樣既可減少光伏發電的逆變系統，又可減少系統中的電能損耗。