[發明專利]一種用于多聯產的聚光光伏熱系統

有效

• 申請號: 202210271641.5
• 申請日: 2022-03-18
• 公開（公告）號: CN114623608B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 白明金;李堅;黃琦;鹿超群;蔡東升;張峰瑜;胡維昊;張真源;易建波;井實
• 申請（專利權）人: 成都理工大學;電子科技大學
• 主分類號: F24S23/70
• 分類號: F24S23/70;F25B15/06;F25B27/00;H02S40/22;H02S40/44
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

本發明公開了一種用于多聯產的聚光光伏熱系統，涉及聚光光伏熱系統技術領域，包括聚光光伏熱子系統、制冷子系統、卡琳娜循環子系統、熱交換子系統和電解子系統；將聚光光伏熱子系統、制冷子系統、卡琳娜循環子系統和熱交換子系統依次首尾連通，以構成第一熱循環回路；聚光光伏熱子系統還與電解子系統連通；聚光光伏熱子系統，用于：將光能轉換為電能和熱能；將熱能傳輸至制冷子系統；卡琳娜循環子系統，用于：將制冷子系統傳輸的第一熱能轉換為電能；將第二熱能傳輸至熱交換子系統；電解子系統用于根據第一電能進行電解制氫。本發明集成了卡琳娜循環和聚光光伏熱混合系統，不僅實現了多聯產，還提高了整個系統的發電量。

技術領域

本發明涉及聚光光伏熱系統技術領域，特別是涉及一種用于多聯產的聚光光伏熱系統。

背景技術

聚光光伏熱(Concentrated Photovoltaic thermal，CPVT)混合系統的開發大大提高了太陽能的有效利用率，使用CPVT系統可使整個系統效率達到80％。Daneshazarian等人介紹了CPVT系統的理論性能和應用，分析了濃縮比和濃縮器類型對系統效率、性能和運行的影響。此外，Karathanssis等人在實驗上設計并評估了CPVT系統和高效冷卻系統，研究了CPVT系統的火用優化和動態模擬。

另外，使用多聯產系統代替傳統的發電循環已被證明是利用能源的有效方式，可通過低品位能源生產的集成，增加/改善多聯產系統的火用和能量性能。通過對太陽能和太陽能混合熱源驅動的多聯產系統的全面審查表明，不同的配置、設計和選擇需要不同的經濟、熱力學和環境因素。

但是，燃氣和蒸汽循環等動力循環通常在350℃及以上的高溫下運行，這使得低品位熱量發電變得困難或無法實現；再加上多聯產CPVT系統的能源利用效率、發電量和火用效率仍有待提高，因此，亟需一種新型的用于多聯產的聚光光伏熱系統。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于多聯產的聚光光伏熱系統，通過集成卡琳娜循環和聚光光伏熱混合系統，不僅實現多聯產，還提高了整個系統的發電量。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種用于多聯產的聚光光伏熱系統，包括聚光光伏熱子系統、制冷子系統、卡琳娜循環子系統、熱交換子系統和電解子系統；

將所述聚光光伏熱子系統、所述制冷子系統、所述卡琳娜循環子系統和所述熱交換子系統依次首尾連通，以構成第一熱循環回路；所述第一熱循環回路中設置有導熱劑；

所述聚光光伏熱子系統還與所述電解子系統連通；

所述聚光光伏熱子系統，用于：

將光能轉換為電能和熱能；所述電能至少包括第一電能；

將所述熱能傳輸至所述制冷子系統；

所述卡琳娜循環子系統，用于：

將所述制冷子系統傳輸的第一熱能轉換為電能；

將第二熱能傳輸至所述熱交換子系統；所述第二熱能為所述第一熱能轉換成電能后剩余的熱能；

所述電解子系統用于根據所述第一電能進行電解制氫。

可選地，所述卡琳娜循環子系統包括分離器、渦輪、混合器、第一冷凝器、第一膨脹閥、進料泵、預熱器和第一蒸發器；

所述第一蒸發器的第一輸出端與所述分離器的輸入端連通；所述第一蒸發器的第一輸出端與所述分離器的輸入端的連通管道內設置有工作流體；所述第一蒸發器用于將所述導熱劑的熱能轉移至所述工作流體中；所述導熱劑的熱能為所述第一熱能；

所述分離器用于將所述工作流體分離為汽態流體和液態流體，并將所述汽態流體輸送至所述渦輪，將所述液態流體輸送至所述第一膨脹閥；所述渦輪用于利用所述汽態流體發電；