專利名稱：冷熱聯(lián)供的太陽(yáng)能熱化學(xué)吸附復(fù)合儲(chǔ)能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)化利用技術(shù)領(lǐng)域的裝置，尤其涉及的是一種冷
熱聯(lián)供的太陽(yáng)能熱化學(xué)吸附復(fù)合儲(chǔ)能裝置。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能是一種隨時(shí)間而變化的低密度能源，具有間歇性、分散性及不穩(wěn)定性的特 點(diǎn)，為了實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的廣泛應(yīng)用，在提高太陽(yáng)能收集效率、降低太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)成本的同時(shí)，實(shí) 施太陽(yáng)能的高效能量?jī)?chǔ)存技術(shù)是解決太陽(yáng)能間歇性、不穩(wěn)定性及能量供需時(shí)間差矛盾的必 須手段。 目前，太陽(yáng)能熱能儲(chǔ)存方法主要有顯熱儲(chǔ)能和潛熱儲(chǔ)能兩種形式，其中顯熱儲(chǔ)能 技術(shù)簡(jiǎn)單、運(yùn)行管理方便，但儲(chǔ)能密度較低致使貯熱裝置體積龐大，另外，采用顯熱式太陽(yáng) 能儲(chǔ)能裝置在能量釋放過(guò)程中存在輸出溫度波動(dòng)大的缺點(diǎn)。潛熱儲(chǔ)能采用相變材料實(shí)現(xiàn)能 量?jī)?chǔ)存，其儲(chǔ)能密度較高，且儲(chǔ)熱、釋熱過(guò)程近似等溫，易于系統(tǒng)運(yùn)行匹配，但相變儲(chǔ)能材料 存在的過(guò)冷和析出現(xiàn)象一直是相變儲(chǔ)能技術(shù)面臨的難題，經(jīng)多次加熱冷卻循環(huán)后，會(huì)出現(xiàn) 嚴(yán)重的性能衰減現(xiàn)象，降低了相變材料的工作性能、縮短了使用壽命。另外，采用相變材料 的潛熱式太陽(yáng)能儲(chǔ)能裝置，由于相變溫度比較固定，同一種材料只能用于熱量?jī)?chǔ)存或制冷 冷量?jī)?chǔ)存，無(wú)法同時(shí)實(shí)現(xiàn)貯熱、貯冷要求。 經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索，中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?2109563. 9，名稱太陽(yáng)能蓄熱 供暖供冷方法及裝置，該技術(shù)采用將太陽(yáng)能熱能儲(chǔ)存于地下深層土壤來(lái)實(shí)現(xiàn)冬季和夏季的 供暖和供冷，該裝置包括太陽(yáng)能集熱器及其連接的土壤換熱器、熱泵、供暖供冷設(shè)備及工 作閥門部分，它可把太陽(yáng)能集熱器獲得的熱量通過(guò)土壤換熱器蓄貯于土壤中，冬季時(shí)進(jìn)行 供暖，供暖結(jié)束后可再進(jìn)行土壤蓄熱以備冬季供暖，夏季用循環(huán)泵進(jìn)行循環(huán)，通過(guò)土壤換熱 器取出土壤中蓄貯的冷量進(jìn)行供冷。該裝置利用土壤顯熱實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能的儲(chǔ)存，屬于顯熱 儲(chǔ)能方式，其儲(chǔ)能密度較低。 目前尚無(wú)利用熱化學(xué)吸附技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能熱能和制冷冷量?jī)?chǔ)存的復(fù)合儲(chǔ)能裝 置的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種冷熱聯(lián)供的太陽(yáng)能熱化學(xué)吸 附復(fù)合儲(chǔ)能裝置，將傳統(tǒng)顯熱式和潛熱式太陽(yáng)能能量?jī)?chǔ)存方式進(jìn)行了改進(jìn)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，無(wú)需與土壤進(jìn)行換熱，其供熱、供冷不受外界季節(jié)的影響，具有更好的適應(yīng)性，通過(guò)太陽(yáng) 能和化學(xué)吸附勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化可同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能熱能和制冷冷量的高效儲(chǔ)存和釋放，克 服了傳統(tǒng)太陽(yáng)能能量?jī)?chǔ)存技術(shù)的不足，提高能量?jī)?chǔ)存密度，實(shí)現(xiàn)貯熱和貯冷復(fù)合儲(chǔ)能。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括太陽(yáng)能集熱器、集熱器傳熱流體 調(diào)節(jié)閥、高溫傳熱流體循環(huán)泵、固氣化學(xué)反應(yīng)器、反應(yīng)器換熱盤管、化學(xué)吸附儲(chǔ)能材料、制冷 劑調(diào)節(jié)閥、制冷劑儲(chǔ)液器、制冷劑、儲(chǔ)液器換熱盤管、低溫傳熱流體循環(huán)泵、冷卻塔傳熱流體調(diào)節(jié)閥、冷卻塔、冷用戶端調(diào)節(jié)閥、冷用戶端、熱用戶端調(diào)節(jié)閥和熱用戶端，其中太陽(yáng)能集 熱器的出口和集熱器傳熱流體調(diào)節(jié)閥的進(jìn)口相連，集熱器傳熱流體調(diào)節(jié)閥的出口和高溫傳 熱流體循環(huán)泵的進(jìn)口相連，高溫傳熱流體循環(huán)泵的出口和反應(yīng)器換熱盤管的進(jìn)口相連，反 應(yīng)器換熱盤管的出口和太陽(yáng)能集熱器的進(jìn)口相連，冷卻塔的出口和冷卻塔傳熱流體調(diào)節(jié)閥 的進(jìn)口相連，冷卻塔傳熱流體調(diào)節(jié)閥的出口和低溫傳熱流體循環(huán)泵的進(jìn)口相連，低溫傳熱 流體循環(huán)泵的出口和儲(chǔ)液器換熱盤管的進(jìn)口相連，儲(chǔ)液器換熱盤管的出口和冷卻塔的進(jìn)口 相連，固氣化學(xué)反應(yīng)器的出口和制冷劑調(diào)節(jié)閥的進(jìn)口相連，制冷劑調(diào)節(jié)閥的出口和制冷劑 儲(chǔ)液器的進(jìn)口相連，固氣化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有反應(yīng)器換熱盤管，化學(xué)吸附儲(chǔ)能材料填裝于固 氣化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)，制冷劑填裝于制冷劑儲(chǔ)液器內(nèi)，制冷劑儲(chǔ)液器內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)液器換熱盤管，反 應(yīng)器換熱盤管的出口和熱用戶端調(diào)節(jié)閥的進(jìn)口相連，熱用戶端調(diào)節(jié)閥的出口和熱用戶端的 進(jìn)口相連，熱用戶端的出口和高溫傳熱流體循環(huán)泵的進(jìn)口相連，高溫傳熱流體循環(huán)泵的出 口和反應(yīng)器換熱盤管的進(jìn)口相連，儲(chǔ)液器換熱盤管的出口和冷用戶端調(diào)節(jié)閥的進(jìn)口相連， 冷用戶端調(diào)節(jié)閥的出口和冷用戶端的進(jìn)口相連，冷用戶端的出口和低溫傳熱流體循環(huán)泵的 進(jìn)口相連，低溫傳熱流體循環(huán)泵的出口和儲(chǔ)液器換熱盤管的進(jìn)口相連，儲(chǔ)液器換熱盤管的 出口和冷卻塔的進(jìn)口相連，冷卻塔的出口和冷卻塔傳熱流體調(diào)節(jié)閥的進(jìn)口相連，冷卻塔傳 熱流體調(diào)節(jié)閥的出口和低溫傳熱流體循環(huán)泵的進(jìn)口相連，低溫傳熱流體循環(huán)泵的出口和儲(chǔ) 液器換熱盤管的進(jìn)口相連，制冷劑儲(chǔ)液器的出口和制冷劑調(diào)節(jié)閥的進(jìn)口相連，制冷劑調(diào)節(jié) 閥的出口和固氣化學(xué)反應(yīng)器的進(jìn)口相連。 所述的制冷劑的流動(dòng)方向是雙向的，制冷劑在固氣化學(xué)反應(yīng)器、制冷劑調(diào)節(jié)閥和 制冷劑儲(chǔ)液器中雙向流動(dòng)。
本發(fā)明的工作流程由兩個(gè)階段組成 第一個(gè)階段，太陽(yáng)能熱能和制冷冷量?jī)?chǔ)存階段，利用太陽(yáng)能集熱器所獲得的熱量 為固氣化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)化學(xué)吸附儲(chǔ)能材料提供解吸熱，使其發(fā)生化學(xué)分解反應(yīng)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能熱 能向化學(xué)吸附勢(shì)能的轉(zhuǎn)化儲(chǔ)存，解吸出的制冷劑蒸汽進(jìn)入制冷劑儲(chǔ)液器凝結(jié)成液體儲(chǔ)存起 來(lái)，釋放的凝結(jié)熱由冷卻塔帶走。該階段利用固氣化學(xué)分解反應(yīng)階段消耗的解吸熱實(shí)現(xiàn)對(duì) 太陽(yáng)能熱能和制冷冷量的轉(zhuǎn)化儲(chǔ)存。 第二個(gè)階段，太陽(yáng)能熱能和制冷冷量釋放階段，固氣化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)化學(xué)吸附儲(chǔ)能 材料與制冷劑儲(chǔ)液器內(nèi)的制冷劑發(fā)生化學(xué)合成反應(yīng)，利用制冷劑儲(chǔ)液器內(nèi)制冷劑在低溫低 壓下發(fā)生蒸發(fā)相變向外界吸熱實(shí)現(xiàn)對(duì)冷用戶端制冷冷量的釋放輸出；利用固氣化學(xué)反應(yīng) 器內(nèi)化學(xué)吸附儲(chǔ)能材料與制冷劑在化學(xué)合成反應(yīng)階段釋放的大量吸附熱實(shí)現(xiàn)對(duì)熱用戶端 熱能的釋放輸出，通過(guò)化學(xué)吸附勢(shì)能向熱能的轉(zhuǎn)化釋放可同時(shí)滿足用戶對(duì)冷量和熱量的需 求。 本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn) 第一，能量?jī)?chǔ)存密度高。相對(duì)于傳統(tǒng)的顯熱式和潛熱式儲(chǔ)能裝置，本發(fā)明利用化學(xué) 吸附勢(shì)能實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化儲(chǔ)存，其能量?jī)?chǔ)存密度高，從而可減少設(shè)備體積，降低儲(chǔ)能成本；
第二，儲(chǔ)存能量損失小，易于長(zhǎng)期儲(chǔ)存。傳統(tǒng)儲(chǔ)能裝置由于與外界環(huán)境有較大溫差 因而在能量?jī)?chǔ)存過(guò)程中有較大的能量損失，而本發(fā)明采用熱化學(xué)吸附儲(chǔ)能技術(shù)，只要制冷 劑與化學(xué)吸附儲(chǔ)能材料相隔離不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，能量就會(huì)一直儲(chǔ)存并且不需要消耗能量去 維持，因而便于長(zhǎng)期儲(chǔ)存；
第三，釋能過(guò)程溫度波動(dòng)小。由于固氣化學(xué)反應(yīng)的單變量特性，在太陽(yáng)能熱能和制
冷冷量釋放階段，能量輸出溫度波動(dòng)小，近似為等溫過(guò)程，易于系統(tǒng)運(yùn)行匹配； 第四，實(shí)現(xiàn)貯熱和貯冷的復(fù)合能量?jī)?chǔ)存。對(duì)于傳統(tǒng)的顯熱和潛熱儲(chǔ)能方式而言，同 種儲(chǔ)能材料只能儲(chǔ)存一種能量，即冷量或者熱量，而對(duì)于本裝置，可以同時(shí)滿足熱量和冷量 的儲(chǔ)存和冷熱聯(lián)供，尤其適合兩種能量需求的場(chǎng)合。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的熱力循環(huán)圖。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行 實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施 例。 如圖1所示，本實(shí)施例包括包括太陽(yáng)能集熱器1、集熱器傳熱流體調(diào)節(jié)閥2、高 溫傳熱流體循環(huán)泵3、固氣化學(xué)反應(yīng)器4、反應(yīng)器換熱盤管5、化學(xué)吸附儲(chǔ)能材料6、制冷劑調(diào) 節(jié)閥7、制冷劑儲(chǔ)液器8、制冷劑9、儲(chǔ)液器換熱盤管10、低溫傳熱流體循環(huán)泵11、冷卻塔傳熱 流體調(diào)節(jié)閥12、冷卻塔13、冷用戶端調(diào)節(jié)閥14、冷用戶端15、熱用戶端調(diào)節(jié)閥16和熱用戶 端17，其中太陽(yáng)能集熱器1的出口和集熱器傳熱流體調(diào)節(jié)閥2的進(jìn)口相連，集熱器傳熱流 體調(diào)節(jié)閥2的出口和高溫傳熱流體循環(huán)泵3的進(jìn)口相連，高溫傳熱流體循環(huán)泵3的出口和 反應(yīng)器換熱盤管5的進(jìn)口相連，反應(yīng)器換熱盤管5的出口和太陽(yáng)能集熱器1的進(jìn)口相連，冷 卻塔13的出口和冷卻塔傳熱流體調(diào)節(jié)閥12的進(jìn)口相連，冷卻塔傳熱流體調(diào)節(jié)閥12的出口 和低溫傳熱流體循環(huán)泵11的進(jìn)口相連，低溫傳熱流體循環(huán)泵11的出口和儲(chǔ)液器換熱盤管 10的進(jìn)口相連，儲(chǔ)液器換熱盤管10的出口和冷卻塔13的進(jìn)口相連，固氣化學(xué)反應(yīng)器4的 出口和制冷劑調(diào)節(jié)閥7的進(jìn)口相連，制冷劑調(diào)節(jié)閥7的出口和制冷劑儲(chǔ)液器8的進(jìn)口相連， 固氣化學(xué)反應(yīng)器4內(nèi)設(shè)有反應(yīng)器換熱盤管5，化學(xué)吸附儲(chǔ)能材料6填裝于固氣化學(xué)反應(yīng)器4 內(nèi)，制冷劑儲(chǔ)液器8內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)液器換熱盤管10，液態(tài)的制冷劑9填裝于制冷劑儲(chǔ)液器8內(nèi)， 反應(yīng)器換熱盤管5的出口和熱用戶端調(diào)節(jié)閥16的進(jìn)口相連，熱用戶端調(diào)節(jié)閥16的出口和 熱用戶端17的進(jìn)口相連，熱用戶端17的出口和高溫傳熱流體循環(huán)泵3的進(jìn)口相連，高溫傳 熱流體循環(huán)泵3的出口和反應(yīng)器換熱盤管5的進(jìn)口相連，儲(chǔ)液器換熱盤管10的出口和冷用 戶端調(diào)節(jié)閥14的進(jìn)口相連，冷用戶端調(diào)節(jié)閥14的出口和冷用戶端15的進(jìn)口相連，冷用戶 端15的出口和低溫傳熱流體循環(huán)泵11的進(jìn)口相連，低溫傳熱流體循環(huán)泵11的出口和儲(chǔ)液 器換熱盤管10的進(jìn)口相連，儲(chǔ)液器換熱盤管10的出口和冷卻塔13的進(jìn)口相連，冷卻塔13 的出口和冷卻塔傳熱流體調(diào)節(jié)閥12的進(jìn)口相連，冷卻塔傳熱流體調(diào)節(jié)閥12的出口和低溫 傳熱流體循環(huán)泵11的進(jìn)口相連，低溫傳熱流體循環(huán)泵11的出口和儲(chǔ)液器換熱盤管10的進(jìn) 口相連，制冷劑儲(chǔ)液器8的出口和制冷劑調(diào)節(jié)閥7的進(jìn)口相連，制冷劑調(diào)節(jié)閥7的出口和固 氣化學(xué)反應(yīng)器4的進(jìn)口相連。 所述的制冷劑9的流動(dòng)方向是雙向的，在太陽(yáng)能儲(chǔ)能階段，制冷劑9依次流經(jīng)固氣 化學(xué)反應(yīng)器4、制冷劑調(diào)節(jié)閥7和制冷劑儲(chǔ)液器8 ;在太陽(yáng)能釋能階段，制冷劑9依次流經(jīng)制
5冷劑儲(chǔ)液器8、制冷劑調(diào)節(jié)閥7和固氣化學(xué)反應(yīng)器4。 所述的太陽(yáng)能集熱器1、集熱器傳熱流體調(diào)節(jié)閥2、高溫傳熱流體循環(huán)泵3、反應(yīng)器
換熱盤管5和太陽(yáng)能集熱器1依次相連，構(gòu)成太陽(yáng)能集熱器1的傳熱流體流動(dòng)環(huán)路。 所述的冷卻塔13、冷卻塔傳熱流體調(diào)節(jié)閥12、低溫傳熱流體循環(huán)泵11、儲(chǔ)液器換
熱盤管10和冷卻塔13依次相連，構(gòu)成冷卻塔13的傳熱流體流動(dòng)環(huán)路。 所述的反應(yīng)器換熱盤管5、熱用戶端調(diào)節(jié)閥16、熱用戶端17、高溫傳熱流體循環(huán)泵
3和反應(yīng)器換熱盤管5依次相連，構(gòu)成了熱用戶端17的傳熱流體流動(dòng)環(huán)路。 所述的儲(chǔ)液器換熱盤管10、冷用戶端調(diào)節(jié)閥14、冷用戶端15、低溫傳熱流體循環(huán)
泵11和儲(chǔ)液器換熱盤管10依次相連，構(gòu)成了冷用戶端15的傳熱流體流動(dòng)環(huán)路。 所述的儲(chǔ)液器換熱盤管10、冷卻塔13、冷卻塔傳熱流體調(diào)節(jié)閥12、低溫傳熱流體
循環(huán)泵11和儲(chǔ)液器換熱盤管10依次相連，構(gòu)成了冷卻塔13的傳熱流體流動(dòng)環(huán)路。 太陽(yáng)能熱能儲(chǔ)能階段，能量由太陽(yáng)能集熱器l向固氣化學(xué)反應(yīng)器4發(fā)生傳遞，通過(guò)
太陽(yáng)能熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)吸附勢(shì)能實(shí)現(xiàn)能量?jī)?chǔ)存。 在太陽(yáng)能熱能釋能階段，能量由固氣化學(xué)反應(yīng)器4向熱用戶端17發(fā)生傳遞，通過(guò) 化學(xué)吸附勢(shì)能轉(zhuǎn)化為熱能實(shí)現(xiàn)能量釋放。 在太陽(yáng)能制冷冷量釋能階段，通過(guò)固氣化學(xué)反應(yīng)器4內(nèi)化學(xué)吸附儲(chǔ)能材料6的吸 附作用，使得制冷劑儲(chǔ)液器8內(nèi)的制冷劑9發(fā)生蒸發(fā)相變，能量由制冷劑儲(chǔ)液器8向冷用戶 端15發(fā)生傳遞實(shí)現(xiàn)制冷冷量釋放。 本實(shí)施例工作過(guò)程包括太陽(yáng)能熱能和制冷冷量?jī)?chǔ)存，太陽(yáng)能熱能和制冷冷量釋 放兩個(gè)階段，其中 太陽(yáng)能熱能和制冷冷量?jī)?chǔ)存時(shí)開啟集熱器傳熱流體調(diào)節(jié)閥2，關(guān)閉熱用戶端調(diào) 節(jié)閥16，開啟冷卻塔傳熱流體調(diào)節(jié)閥12，關(guān)閉冷用戶端調(diào)節(jié)閥14。太陽(yáng)能集熱器1內(nèi)傳熱 流體吸收太陽(yáng)能熱量后升溫變?yōu)楦邷貍鳠崃黧w，經(jīng)高溫傳熱流體循環(huán)泵3輸送到反應(yīng)器換 熱盤管5為固氣化學(xué)反應(yīng)器4內(nèi)的化學(xué)吸附儲(chǔ)能材料6提供解吸熱，當(dāng)化學(xué)吸附儲(chǔ)能材料6 的溫度加熱到解吸溫度時(shí)，開啟制冷劑調(diào)節(jié)閥7，從固氣化學(xué)反應(yīng)器4解吸出的制冷劑9蒸 汽經(jīng)制冷劑調(diào)節(jié)閥7流入制冷劑儲(chǔ)液器8內(nèi)發(fā)生凝結(jié)，釋放的凝結(jié)熱通過(guò)儲(chǔ)液器換熱盤管 10由來(lái)自冷卻塔13的傳熱流體排入外界環(huán)境介質(zhì)(空氣和水)，凝結(jié)成液態(tài)的制冷劑9儲(chǔ) 存起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能熱能向化學(xué)吸附勢(shì)能的轉(zhuǎn)化儲(chǔ)存。 太陽(yáng)能熱能和制冷冷量釋放時(shí)關(guān)閉集熱器傳熱流體調(diào)節(jié)閥2，開啟熱用戶端調(diào) 節(jié)閥16，該階段制冷劑9從制冷劑儲(chǔ)液器8流經(jīng)制冷劑調(diào)節(jié)閥7流入固氣化學(xué)反應(yīng)器4內(nèi) 被化學(xué)吸附儲(chǔ)能材料6所吸附。當(dāng)用于滿足冷用戶端15的冷量需求時(shí)，關(guān)閉冷卻塔傳熱流 體調(diào)節(jié)閥12，開啟冷用戶端調(diào)節(jié)閥14，此時(shí)裝置工作壓力為Pe，利用固氣化學(xué)反應(yīng)器4內(nèi)化 學(xué)吸附儲(chǔ)能材料6的吸附作用，使制冷劑9在低溫低壓下發(fā)生相變向外界吸熱，從而使得儲(chǔ) 液器換熱盤管10內(nèi)的傳熱流體在制冷劑9的蒸發(fā)相變作用下被冷卻降溫變?yōu)榈蜏亓黧w，然 后流經(jīng)傳熱流體調(diào)節(jié)閥流入冷用戶端15滿足供冷需求，此為太陽(yáng)能制冷冷量的釋放階段；
當(dāng)用于滿足熱用戶端17的熱量需求時(shí)，關(guān)閉冷用戶端調(diào)節(jié)閥14，開啟冷卻塔傳熱 流體調(diào)節(jié)閥12，此時(shí)裝置工作壓力為Pc，該階段制冷劑儲(chǔ)液器8內(nèi)制冷劑9在蒸發(fā)相變過(guò) 程中消耗的蒸發(fā)潛熱通過(guò)儲(chǔ)液器換熱盤管10由來(lái)自冷卻塔13的環(huán)境介質(zhì)(水和空氣)傳 熱流體提供，蒸發(fā)的制冷劑9蒸汽經(jīng)制冷劑調(diào)節(jié)閥7流入固氣化學(xué)反應(yīng)器4并與化學(xué)吸附儲(chǔ)能材料6發(fā)生化學(xué)合成反應(yīng)釋放出大量吸附熱，從而使得反應(yīng)器熱換熱盤管內(nèi)傳熱流體 在吸附熱的加熱作用下升溫變?yōu)楦邷亓黧w，然后流經(jīng)傳熱流體調(diào)節(jié)閥流入熱用戶端17滿 足供熱需求，通過(guò)化學(xué)吸附勢(shì)能轉(zhuǎn)化為熱能實(shí)現(xiàn)能量釋放，此為太陽(yáng)能熱能的釋放階段。
如圖2所示，Pc是太陽(yáng)能熱能儲(chǔ)存/釋放階段的工作壓力，Pe是太陽(yáng)能制冷冷量 釋放階段的工作壓力，Te是冷用戶端15太陽(yáng)能制冷溫度，Tc是儲(chǔ)能階段的冷凝溫度，Ta是 儲(chǔ)能材料的吸附溫度，Tsolar為太陽(yáng)能熱能儲(chǔ)存階段的集熱器傳熱流體溫度或太陽(yáng)能熱能 釋放階段的熱用戶端17供熱溫度，本實(shí)施例中，太陽(yáng)能熱能和制冷冷量?jī)?chǔ)存時(shí)，熱力循環(huán) 過(guò)程為B-C-D，工作壓力為Pc，儲(chǔ)存過(guò)程的冷凝溫度為Tc，儲(chǔ)存過(guò)程的集熱器傳熱流體溫度 為Tsolar，該階段利用太陽(yáng)能集熱器1獲得的熱量為固氣化學(xué)反應(yīng)器4內(nèi)化學(xué)吸附儲(chǔ)能材 料6提供解吸熱，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能熱能向化學(xué)吸附勢(shì)能的轉(zhuǎn)化儲(chǔ)存； 太陽(yáng)能制冷冷量釋放時(shí)，熱力循環(huán)過(guò)程為D-A-B，工作壓力為Pe，釋放過(guò)程的吸附 溫度為Ta，釋放過(guò)程的冷用戶端15的太陽(yáng)能制冷溫度為Te，該階段利用固-氣化學(xué)反應(yīng)器 內(nèi)化學(xué)吸附儲(chǔ)能材料6的吸附作用，使得制冷劑儲(chǔ)液器8內(nèi)制冷劑9在低溫低壓下發(fā)生相 變向外界吸熱實(shí)現(xiàn)對(duì)冷用戶端15的冷量需求； 太陽(yáng)能熱能釋放時(shí)，熱力循環(huán)過(guò)程為D-C，工作壓力為Pc，釋放過(guò)程的蒸發(fā)溫度為 Tc，釋放過(guò)程的熱用戶端17的供熱溫度為Tsolar，該階段利用固氣化學(xué)反應(yīng)器4內(nèi)化學(xué)吸 附儲(chǔ)能材料6與制冷劑9在化學(xué)合成反應(yīng)階段釋放的大量吸附熱實(shí)現(xiàn)對(duì)熱用戶端17的熱 量需求，通過(guò)化學(xué)吸附勢(shì)能轉(zhuǎn)化為熱能實(shí)現(xiàn)能量釋放。該過(guò)程D-C與傳統(tǒng)吸附制冷裝置的 吸附熱回收過(guò)程A-B完全不同，本裝置輸出的吸附熱釋放溫度Tsolar遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)吸附裝置 的吸附熱釋放溫度Ta。
權(quán)利要求
一種冷熱聯(lián)供的太陽(yáng)能熱化學(xué)吸附復(fù)合儲(chǔ)能裝置，包括太陽(yáng)能集熱器和集熱器傳熱流體調(diào)節(jié)閥，其特征在于，還包括高溫傳熱流體循環(huán)泵、固氣化學(xué)反應(yīng)器、反應(yīng)器換熱盤管、化學(xué)吸附儲(chǔ)能材料、制冷劑調(diào)節(jié)閥、制冷劑儲(chǔ)液器、制冷劑、儲(chǔ)液器換熱盤管、低溫傳熱流體循環(huán)泵、冷卻塔傳熱流體調(diào)節(jié)閥、冷卻塔、冷用戶端調(diào)節(jié)閥、冷用戶端、熱用戶端調(diào)節(jié)閥和熱用戶端，其中太陽(yáng)能集熱器的出口和集熱器傳熱流體調(diào)節(jié)閥的進(jìn)口相連，集熱器傳熱流體調(diào)節(jié)閥的出口和高溫傳熱流體循環(huán)泵的進(jìn)口相連，高溫傳熱流體循環(huán)泵的出口和反應(yīng)器換熱盤管的進(jìn)口相連，反應(yīng)器換熱盤管的出口和太陽(yáng)能集熱器的進(jìn)口相連，冷卻塔的出口和冷卻塔傳熱流體調(diào)節(jié)閥的進(jìn)口相連，冷卻塔傳熱流體調(diào)節(jié)閥的出口和低溫傳熱流體循環(huán)泵的進(jìn)口相連，低溫傳熱流體循環(huán)泵的出口和儲(chǔ)液器換熱盤管的進(jìn)口相連，儲(chǔ)液器換熱盤管的出口和冷卻塔的進(jìn)口相連，固氣化學(xué)反應(yīng)器的出口和制冷劑調(diào)節(jié)閥的進(jìn)口相連，制冷劑調(diào)節(jié)閥的出口和制冷劑儲(chǔ)液器的進(jìn)口相連，固氣化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有反應(yīng)器換熱盤管，化學(xué)吸附儲(chǔ)能材料填裝于固氣化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)，制冷劑填裝于制冷劑儲(chǔ)液器內(nèi)，制冷劑儲(chǔ)液器內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)液器換熱盤管，反應(yīng)器換熱盤管的出口和熱用戶端調(diào)節(jié)閥的進(jìn)口相連，熱用戶端調(diào)節(jié)閥的出口和熱用戶端的進(jìn)口相連，熱用戶端的出口和高溫傳熱流體循環(huán)泵的進(jìn)口相連，高溫傳熱流體循環(huán)泵的出口和反應(yīng)器換熱盤管的進(jìn)口相連，儲(chǔ)液器換熱盤管的出口和冷用戶端調(diào)節(jié)閥的進(jìn)口相連，冷用戶端調(diào)節(jié)閥的出口和冷用戶端的進(jìn)口相連，冷用戶端的出口和低溫傳熱流體循環(huán)泵的進(jìn)口相連，低溫傳熱流體循環(huán)泵的出口和儲(chǔ)液器換熱盤管的進(jìn)口相連，儲(chǔ)液器換熱盤管的出口和冷卻塔的進(jìn)口相連，冷卻塔的出口和冷卻塔傳熱流體調(diào)節(jié)閥的進(jìn)口相連，冷卻塔傳熱流體調(diào)節(jié)閥的出口和低溫傳熱流體循環(huán)泵的進(jìn)口相連，低溫傳熱流體循環(huán)泵的出口和儲(chǔ)液器換熱盤管的進(jìn)口相連，制冷劑儲(chǔ)液器的出口和制冷劑調(diào)節(jié)閥的進(jìn)口相連，制冷劑調(diào)節(jié)閥的出口和固氣化學(xué)反應(yīng)器的進(jìn)口相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷熱聯(lián)供的太陽(yáng)能熱化學(xué)吸附復(fù)合儲(chǔ)能裝置，其特征是，所 述的太陽(yáng)能集熱器、集熱器傳熱流體調(diào)節(jié)閥、高溫傳熱流體循環(huán)泵、反應(yīng)器換熱盤管和太陽(yáng) 能集熱器依次相連，構(gòu)成太陽(yáng)能集熱器的傳熱流體流動(dòng)環(huán)路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷熱聯(lián)供的太陽(yáng)能熱化學(xué)吸附復(fù)合儲(chǔ)能裝置，其特征是，所 述的冷卻塔、冷卻塔傳熱流體調(diào)節(jié)閥、低溫傳熱流體循環(huán)泵、儲(chǔ)液器換熱盤管和冷卻塔依次 相連，構(gòu)成冷卻塔的傳熱流體流動(dòng)環(huán)路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷熱聯(lián)供的太陽(yáng)能熱化學(xué)吸附復(fù)合儲(chǔ)能裝置，其特征是，所 述的反應(yīng)器換熱盤管、熱用戶端調(diào)節(jié)閥、熱用戶端、高溫傳熱流體循環(huán)泵和反應(yīng)器換熱盤管 依次相連，構(gòu)成了熱用戶端的傳熱流體流動(dòng)環(huán)路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷熱聯(lián)供的太陽(yáng)能熱化學(xué)吸附復(fù)合儲(chǔ)能裝置，其特征是，所 述的儲(chǔ)液器換熱盤管、冷用戶端調(diào)節(jié)閥、冷用戶端、低溫傳熱流體循環(huán)泵和儲(chǔ)液器換熱盤管 依次相連，構(gòu)成了冷用戶端的傳熱流體流動(dòng)環(huán)路。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷熱聯(lián)供的太陽(yáng)能熱化學(xué)吸附復(fù)合儲(chǔ)能裝置，其特征是，所述的儲(chǔ)液器換熱盤管、冷卻塔、冷卻塔傳熱流體調(diào)節(jié)閥、低溫傳熱流體循環(huán)泵和儲(chǔ)液器換熱 盤管依次相連，構(gòu)成了冷卻塔的傳熱流體流動(dòng)環(huán)路。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷熱聯(lián)供的太陽(yáng)能熱化學(xué)吸附復(fù)合儲(chǔ)能裝置，其特征是，所 述的固氣化學(xué)反應(yīng)器、制冷劑調(diào)節(jié)閥和制冷劑儲(chǔ)液器依次相連，構(gòu)成了制冷劑雙向流動(dòng)的 環(huán)路。
全文摘要
一種太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)化利用技術(shù)領(lǐng)域的冷熱聯(lián)供的太陽(yáng)能熱化學(xué)吸附復(fù)合儲(chǔ)能裝置，太陽(yáng)能集熱器、集熱器傳熱流體調(diào)節(jié)閥、高溫傳熱流體循環(huán)泵和反應(yīng)器換熱盤管循環(huán)相連，冷卻塔、冷卻塔傳熱流體調(diào)節(jié)閥、低溫傳熱流體循環(huán)泵和儲(chǔ)液器換熱盤管循環(huán)相連，固氣化學(xué)反應(yīng)器、制冷劑調(diào)節(jié)閥和制冷劑儲(chǔ)液器相連，反應(yīng)器換熱盤管、熱用戶端調(diào)節(jié)閥、熱用戶端和高溫傳熱流體循環(huán)泵循環(huán)相連，儲(chǔ)液器換熱盤管、冷用戶端調(diào)節(jié)閥、冷用戶端和低溫傳熱流體循環(huán)泵循環(huán)相連，儲(chǔ)液器換熱盤管、冷卻塔、冷卻塔傳熱流體調(diào)節(jié)閥和低溫傳熱流體循環(huán)泵循環(huán)相連，制冷劑儲(chǔ)液器、制冷劑調(diào)節(jié)閥和固氣化學(xué)反應(yīng)器相連。具有儲(chǔ)能密度高可實(shí)現(xiàn)冷熱聯(lián)供及熱量和冷量的同時(shí)儲(chǔ)存。
文檔編號(hào)F25B29/00GK101793447SQ20101013174
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月25日
發(fā)明者李廷賢, 王麗偉, 王如竹, 馬良 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)