[發明專利]一種多功能太陽能綜合利用系統

有效

• 申請號: 202010742723.4
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111928382B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 韓新月;呂丫丫;趙曉波;黃菊;馮永強
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F12/00;F24S20/00;F24S10/40;F24S10/70;F24S23/70;F24S70/225;C02F1/14;C02F1/08;H02S40/44;C02F103/08
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

本發明提供了一種多功能太陽能綜合利用系統，包括制冷單元、太陽能集熱?膜蒸餾一體化裝置、海水供給系統、鹽水存儲箱、熱水泵送系統、淡水存儲箱和真空系統；所述冷凝器冷卻水進口與海水供給系統連接，所述冷凝器冷卻水出口與太陽能集熱?膜蒸餾一體化裝置，所述冷凝器釋放出制冷劑的熱量用于海水預熱；所述太陽能集熱?膜蒸餾一體化裝置包括真空太陽能集熱管和管殼式換熱器；所述管殼式換熱器與熱水泵送系統閉環連接，所述冷凝器冷卻水出口通過若干串聯的所述真空太陽能集熱管后與鹽水存儲箱連通。本發明能夠利用太陽能建筑屋頂技術為居民提供淡水、生活熱水和空調用電等的供應，解決傳統能源為用戶供能時帶來的資源缺乏和環境污染問題等。

技術領域

本發明涉及太陽能利用技術領域，特別涉及一種多功能太陽能綜合利用系統。

背景技術

隨著經濟的飛速增長，我國社會經濟發展面臨著更為嚴重的能源問題。在能源短缺的同時，我國又存在著能源利用率低、能源利用模式不合理等問題，沒有做到“能”盡其用，造成能源利用的浪費。同時，住宅建筑用能又占我國能源的很大一部分比例。

太陽能作為可再生能源，已經引起了人們的廣泛關注，全世界有很多人在屋頂安裝太陽能集熱器(真空管型和平板型集熱器)和太陽能光伏系統來滿足生活熱水和其他能源的需求。而且相關研究表明屋頂太陽能利用將有可能提供20％的建筑用能需求。因此，屋頂太陽能技術值得我們開展更多的研究。

膜蒸餾作為一種新型分離技術，具有操作溫度低、設備簡單、脫鹽率高等特點，在海水淡化、苦咸水脫鹽、果汁濃縮等過程具有良好的應用前景；真空式膜蒸餾(VMD)在透過側由真空泵抽吸使其保持低壓狀態，并在膜組件外冷凝；由于真空度的存在，VMD過程中傳熱損失低，膜通量高且不易出現溫差極化，是解決淡水需求的一種有效方式。但是，大多數太陽能真空式膜蒸餾系統中的太陽能集熱裝置和膜蒸餾裝置單獨設置，太陽能集熱裝置通過換熱裝置加熱膜蒸餾裝置料液側的海水，存在裝置結構復雜、占地面積大、效率低和熱損失大等問題，很難安裝在建筑屋頂來滿足用戶的用水需求。

此外，夏季，人們對于空調系統、淡水和熱水需要量大，電能的消耗直接導致了住宅建筑的能耗急劇上升。同時，空調大量使用還會引起一系列的環境問題，例如，一次能源的大量消耗和大量冷凝廢熱排放到室外對環境造成熱污染。因此，如何使用太陽能技術來解決當前的問題就顯得尤為重要。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明提供了種多功能太陽能綜合利用系統，能夠利用太陽能建筑屋頂技術為居民提供淡水、生活熱水和空調用電等的供應，可以解決傳統能源為用戶供能時帶來的資源缺乏和環境污染問題等。

本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。

一種多功能太陽能綜合利用系統，包括制冷單元、太陽能集熱-膜蒸餾一體化裝置、海水供給系統、鹽水存儲箱、熱水泵送系統、淡水存儲箱和真空系統；

所述制冷單元包括冷凝器、節流閥、蒸發器和壓縮機；所述蒸發器依次與壓縮機、冷凝器和節流閥閉環連接；所述蒸發器吸收建筑室內的熱量傳遞給制冷劑；所述壓縮機將制冷劑經過壓縮變成高溫高壓氣體；所述冷凝器冷卻水進口與海水供給系統連接，所述冷凝器冷卻水出口與太陽能集熱-膜蒸餾一體化裝置連接，所述冷凝器釋放出制冷劑的熱量用于海水預熱；

所述太陽能集熱-膜蒸餾一體化裝置包括真空太陽能集熱管和管殼式換熱器；所述管殼式換熱器與熱水泵送系統閉環連接，所述冷凝器冷卻水出口通過若干串聯的所述真空太陽能集熱管后與鹽水存儲箱連通；