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一種基于太陽能碟式聚光的吸附式冷熱電聯產系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:8713373閱讀:536來源:國知局
一種基于太陽能碟式聚光的吸附式冷熱電聯產系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種太陽能熱利用系統(tǒng),特別涉及一種基于太陽能碟式聚光冷熱電聯產吸附式制冷系統(tǒng),屬于太陽能利用技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著化石能源的大量開采,油價煤價不斷上漲,充分利用太陽能顯然具有可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能減排的雙重偉大意義。太陽能技術的大力推廣在很大程度上緩解了能源問題。綜合近年來國內外碟式太陽能發(fā)電技術,碟式/Stirling太陽能發(fā)電系統(tǒng)最高熱電轉換率可達29.4%,輸出效率26%左右。具有操作靈活、清潔、高效等諸多優(yōu)點。
[0003]吸附式制冷在原理上和技術上都已經較為成熟,但在應用太陽能作為能源供應的時候,大多都是直接采用吸附床與集熱器作為一體的技術,這就不可避免的只能實現間歇制冷。對于采用平板集熱器收集太陽能,再通過熱水加熱吸附床的系統(tǒng),由于集熱器在85°C以上時集熱效率不高,這就會造成整個系統(tǒng)的制冷性能較差。對于采用真空管集熱器收集太陽能的再用于驅動吸附式制冷的系統(tǒng),國內外學者對此做了大量的研宄和試驗,結果不算太理想,主要原因還是集熱器收集的熱水溫度不夠高,一般都低于100°C,使得吸附床的解吸量太少,導致吸附式制冷效率不高。
[0004]普遍來說,普通的間歇式吸附制冷機制冷效率約0.39,連續(xù)式吸附制冷機制冷效率一般可以大于1.3。連續(xù)式吸附制冷機可以實現連續(xù)制冷,相比間歇式吸附制冷技術,更有實用的前景和技術優(yōu)勢。
[0005]太陽能碟式聚光系統(tǒng)可以對太陽光進行有效聚光,并通過高效的聚光吸收集熱器接收太陽輻射,最終可以穩(wěn)定獲得550°C以上的高溫工質。目前碟式聚光系統(tǒng)已經在美國,澳大利亞,西班牙等發(fā)達國家投入工業(yè)應用,具有良好的性價比和系統(tǒng)穩(wěn)定性。
[0006]綜上分析,采用一種能穩(wěn)定獲得550°C以上的太陽能碟式聚光集熱器,配合連續(xù)式吸附制冷機和發(fā)電機,將會獲得較高的系統(tǒng)制冷效率和穩(wěn)定的系統(tǒng)制冷性能以及穩(wěn)定的系統(tǒng)發(fā)電功率?;谔柲艿骄酃饫錈犭娐摦a吸附式制冷系統(tǒng),在實現高效率制冷和穩(wěn)定連續(xù)運行的同時,還對外輸出一定溫度的熱水和電量,對于太陽能吸附式制冷產品的商業(yè)化具有重要意義。

【發(fā)明內容】

[0007]本實用新型目的在于克服現有的太陽能吸附式制冷系統(tǒng)的缺陷,提供一種基于太陽能碟式聚光的吸附式冷熱電聯產系統(tǒng),利用碟式聚光系統(tǒng)收集熱量,驅動吸附式制冷機和發(fā)電機,在實現制冷的過程中對外輸出熱水和電能。本實用新型保證了常規(guī)天氣下系統(tǒng)制冷性能的高效和穩(wěn)定,克服了太陽能制冷技術的間歇式制冷的現象,同時還能輸出熱水和電能,提高了整個系統(tǒng)的運行效率和能量利用效率,更好的實現了能量的最大化利用和轉換。
[0008]本實用新型通過以下技術方案完成:一種基于太陽能碟式聚光的吸附式冷熱電聯產系統(tǒng),包括太陽能碟式聚光集熱連續(xù)吸附制冷系統(tǒng)、貯熱系統(tǒng)及蒸汽渦輪機發(fā)電系統(tǒng),其特征是采用太陽能碟式聚光系統(tǒng)收集太陽能,采用貯熱油箱和貯熱水箱儲存熱量,采用連續(xù)式吸附制冷機實現制冷,采用蒸汽渦輪機實現熱電聯產;由太陽能碟式旋轉拋物面反射鏡、球形旋轉腔體接收器、跟蹤轉動裝置、機組支架和連接管道構成的集熱系統(tǒng),以導熱油和水為傳熱介質,通過油泵和水泵傳輸到貯熱油箱和水箱,各部件通過循環(huán)管道連接;由貯熱油箱、油泵、換熱器、循環(huán)管道構成的換熱加熱系統(tǒng),通過油泵將導熱油送入連續(xù)式吸附制冷機;連續(xù)式吸附制冷機的兩個吸附床交替受熱/降溫,解吸/吸附制冷劑,并通過冷凝器冷凝,最終儲存于蒸發(fā)器中,然后另一床由于降溫而吸附蒸發(fā)器內的制冷劑,實現制冷。在進入冷凝器和進入蒸發(fā)器的管道間連接一個小型電泵,以便加速吸附床解吸;而在蒸汽渦輪發(fā)電系統(tǒng)中,經過蒸汽渦輪機吸熱后的熱水對外輸出,最終可以實現熱電聯供。
[0009]上述的太陽能碟式聚光連續(xù)吸附式制冷系統(tǒng)由高精度旋轉拋物面反射鏡面、球形旋轉腔體式接收器、油泵、吸附床、換熱器和連接管道構成。通過碟式聚光鏡面將太陽光匯聚到球形旋轉腔體式接收器上,加熱導熱油,并通過油泵儲存于貯熱油箱內。
[0010]上述的太陽能蒸汽渦輪機發(fā)電系統(tǒng)由渦輪機、水泵、貯熱水箱、換熱器和連接管道組成。通過碟式聚光鏡面將太陽光匯聚到球形旋轉腔體式接收器上,加熱水,加熱后水變成水蒸氣推動渦輪機轉動發(fā)電,做功后水蒸氣變成水,并通過水泵儲存于貯熱水箱內。
[0011]上述的換熱加熱系統(tǒng),由水泵、循環(huán)管道、換熱器構成。換熱器內部設置為蛇形換熱器,用于導熱油管道和熱水管道進行換熱,有利于水管中熱水的回熱和熱量的有效利用。
[0012]上述的連續(xù)式吸附制冷機由兩個高效傳熱的翅片管式吸附床組成,并共用冷凝器和蒸發(fā)器,通過兩個吸附床的交替加熱解吸/降溫吸附來實現制冷。
[0013]上述的翅片管式吸附床采用多管翅片管作為吸附床,翅片管內填充沸石分子篩-氨工質對。
[0014]相對于現有技術,本實用新型取得了以下有益效果:本實用新型通過使用太陽能完成制冷過程,使得室內制冷不再需要消耗大量能源、制冷過程不會產生氟氯烴物質。并且可以發(fā)電和穩(wěn)定的熱水。本實用新型適用于各種辦公大樓中央空調的制冷、制熱以及發(fā)電的聯合應用。
[0015]本實用新型與現有技術相比,具有如下優(yōu)點:
[0016]1、采用碟聚光系統(tǒng)收集太陽能,能夠獲得比要求溫度更高的熱能供應;
[0017]2、球形旋轉腔體式吸收集熱器,與常用的真空管集熱器相比,具有制作工藝簡單,導熱性能好,初始投資低,均勻吸收太陽輻射的優(yōu)點;
[0018]3、以貯熱油箱和貯熱水箱為熱能儲備,配以連續(xù)式吸附制冷機有利于實現吸附式制冷系統(tǒng)穩(wěn)定運行;
[0019]4、高效傳熱傳質的鋁合金吸附管,其管式結構更容易抗壓和密封。
[0020]5、裝置末端換熱系統(tǒng)中水管和油管通過換熱器換熱,減少了能量的損失,油管對水管傳熱,使水管中的水進行了再熱處理,有利于能量的利用,并且提高了制冷系統(tǒng)的C0P。
[0021]6、與采用間歇制冷吸附制冷循環(huán)的太陽能吸附式制冷系統(tǒng)相比,本實用新型制冷系數高、連續(xù)制冷及可自動運行等特點。
[0022]7、制冷裝置采用太陽能作為能源實現制冷,以滿足室內供冷的要求,節(jié)約了能源,避免了環(huán)境污染。
[0023]【附圖說明】:
[0024]圖1為本實用新型的一種總體連接結構示意圖;
[0025]圖2為本實用新型的吸附式制冷機工作原理圖;
[0026]圖3為本實用新型的蒸汽渦輪機發(fā)電系統(tǒng)工作原理圖;
[0027]圖4位本實用新型的吸附式制冷機內部結構圖。
[0028]圖中:I為碟式聚光鏡面,2為球形旋轉腔體接收器,3為油泵,4為貯熱油箱,5為吸附式制冷機,6為換熱器,7為換熱水泵,8為蒸汽渦輪發(fā)電機,9為貯熱水泵,10為貯熱水箱,11為給水箱,12為發(fā)電機,13為蒸汽渦輪機,14,22為翅片管式吸附床,15、16、17
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