[實用新型]一種基于多級太陽能集熱器的冷熱電多聯供系統

有效

• 申請號: 201721181032.1
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN207180089U
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 趙力;張正韜;張瑩;鄧帥;倪佳鑫;馬銘璐;林杉
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: F25B15/00
• 分類號: F25B15/00;F25B27/00;F01K13/00;F01K25/08;F03G6/06
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 李麗萍

技術領域

本實用新型涉及一種利用多級太陽能集熱器的冷熱電多聯供系統，屬于太陽能光熱利用技術領域。

背景技術

在全球能源危機與氣候變化問題的大背景下，發展分布式能源系統尤為重要。

分布式能源系統一般指以可再生能源(生物質)或天然氣等清潔化石燃料為能源的、孤立的或只與配電網相聯系的小型能量系統。其中多聯供系統是分布式能源系統中最常用的一種技術，其可將余熱用于制冷、供熱，實現能量的梯級利用，提高系統的能源利用率，促進節能減排。

但是目前，以內燃機、斯特林發電機等作為原動機的傳統分布式多聯供系統仍然對于化石燃料具有較大的依賴，運行過程中會產生污染物質和溫室氣體；同時，盡管整合了部分包括太陽能等在內的可再生能源，但其地位也只是輔助性驅動能源，這使得分布式多聯供系統配置冗余，能源綜合利用率低，損大。

實用新型內容

針對以太陽能為驅動能源、有機朗肯循環(ORC)為原動機的分布式多聯供系統，本實用新型提供一種基于多級太陽能集熱器的冷熱電多聯供系統，通過合理的系統配置和部件選擇，實現了系統的冷熱電集成，提高太陽能綜合利用率，同時提高系統效率、減小損。

為了解決上述技術問題，本實用新型提出的一種基于多級太陽能集熱器的冷熱電多聯供系統，包括太陽能槽式集熱子系統、有機朗肯循環發電子系統、供熱子系統和吸收式制冷子系統，所述太陽能槽式集熱子系統由第一太陽能槽式集熱子系統和第二太陽能槽式集熱子系統組成；所述第一太陽能槽式集熱子系統包括設置在第一導熱油循環管路上的第一導熱油泵、第一槽式集熱器和第一蒸發器；所述第二太陽能槽式集熱子系統包括設置在第二導熱油循環管路上的第二導熱油泵、第二槽式集熱器和第二蒸發器；所述有機朗肯循環發電子系統包括設置在有機朗肯工質循環管路上的第一儲液罐、膨脹機、第一冷凝器、第一調節閥、第二冷凝器、第二儲液罐和第一工質泵；所述第一儲液罐的底部與所述第二蒸發器的出口之間設有連接管路，該連接管路上設有第二工質泵；所述膨脹機帶動發電機運行；所述太陽能槽式集熱子系統分別通過第一蒸發器的殼程和第二蒸發器的殼程與所述有機朗肯循環發電子系統相連；所述供熱子系統包括設置在水循環管路上的風機盤管和第三工質泵，所述有機朗肯循環發電子系統通過所述第一冷凝器與所述供熱子系統連接；所述吸收式制冷子系統包括設置在制冷劑管路上的第三冷凝器、第一節流閥、第三蒸發器、吸收器和發生器，所述吸收器的出口與所述發生器的稀溶液進口之間連接有溶液泵；所述發生器的出口與所述吸收器的連接管路上設有第二節流閥；所述發生器的上出口連接至所述第三冷凝器的進口；所述第一冷凝器的出口連接至所述發生器的熱源側進口，所述發生器與所述第一冷凝器的連接管路上設有第二調節閥，所述發生器的熱源側出口連接至所述第二冷凝器的出口。

進一步講，本實用新型中，所述第一蒸發器、第二蒸發器和第三蒸發器為管殼式換熱器或是板式換熱器。

而與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

可實現在與單級集熱器同樣面積的情況下，利用兩級集熱器使換熱流體與過冷液態工質間溫差減小，一方面提高整體集熱效率，另一方面減小損、提高系統效率(如圖2)；可保障工質在蒸發溫度下以飽和氣態進入膨脹機，減小太陽能動態特性的影響

附圖說明

圖1是本實用新型基于多級太陽能集熱器的冷熱電多聯供系統的結構示意圖；

圖2是本實用新型系統中有機朗肯循環發電子系統流體溫-熵圖。

圖中：1-第一槽式集熱器，2-第一導熱油泵，3-第一蒸發器，4-第二槽式集熱器，5-第二導熱油泵，6-第二蒸發器，7-第一儲液罐，8-第二工質泵，9-膨脹機，10-發電機，11-第一冷凝器，12-第一調節閥，13-第二冷凝器，14-第二儲液罐，15-第一工質泵，16-風機盤管，17-第三工質泵，18-第二調節閥，19-發生器，20-第三冷凝器，21-第一節流閥，22-第三蒸發器，23-吸收器，24-溶液泵，25-第二節流閥。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型技術方案作進一步詳細描述，所描述的具體實施例僅對本實用新型進行解釋說明，并不用以限制本實用新型。

如圖1所示，本實用新型提出的一種基于多級太陽能集熱器的冷熱電多聯供系統，包括太陽能槽式集熱子系統、有機朗肯循環發電子系統、供熱子系統和吸收式制冷子系統。