CN102679621B - 一种太阳能驱动冷热电联产系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种太阳能驱动冷热电联产系统，其发生器的蒸汽出口与膨胀机的工质入口相连，膨胀机的工质出口与设在热水箱内的水冷冷凝器的入口连接，水冷冷凝器的出口与风冷冷凝器的入口连接，风冷冷凝器的出口分为三路，一路经工质泵与发生器相连，另一路经节流部件与室内换热器相连，第三路与单向阀的出口相连，单向阀的入口与节流部件的出口汇合后与室内换热器相连，室内换热器的另一个端口分为两支，一支经第一开关控制阀与压缩机的吸气口相连，另一支经第二开关控制阀与压缩机的排气口相连，回热器与水冷冷凝器之间设有分支，该分支与压缩机的排气口汇合后经第二开关控制阀与室内换热器相连，膨胀机与发电机传动相连。

Description

一种太阳能驱动冷热电联产系统
技术领域
本发明涉及一种利用太阳能驱动的能进行制冷、制热并能产生电能的冷热电联产系统。
背景技术
节能和环保是制约人类可持续发展的关键问题。随着能源与环境问题日益严重，太阳能在普通百姓家的推广使用具有节能减排重要意义，这将为制冷空调技术发展提供广阔空间和契机。冷热电与千家万户日常生活密切相关，家用冷热电多功能机在我国具有广阔市场前景。
在现有技术中家庭中热水是通过燃气热水器、电热水器、太阳能热水器或空气能热水器获得的，燃气热水器和电热水器消耗的是高品位能，能效比低，太阳能热水器或空气能热水器具有节能意义，但太阳能热水器或是空气能热水器不能进行制冷和制热，更不可能提供电能。现在家庭中，同行才那个是利用空调进行制冷的，空调需要来自国家电网的电能来驱动，家庭中的其他用电也是来自国家电网，随着人们生活水平的提高，用电量急剧上升，这给国家电网带来很大的压力，另外，为了满足家庭对制冷和热水的需求，需要配置多台设备，初投资较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能驱动冷热电联产系统，以解决普通家庭的对冷热电的需求。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种太阳能驱动冷热电联产系统，包括发生器，发生器的蒸汽出口与膨胀机的工质入口相连，膨胀机的工质出口与回热器的低压侧通道入口相连，回热器的低压侧通道出口与设置在热水箱内的水冷冷凝器的入口连接，水冷冷凝器的出口与风冷冷凝器的入口连接，风冷冷凝器的出口分为三路，一路经工质泵与回热器的高压侧通道入口连接，回热器的高压侧通道出口与发生器的液体工质入口相连，另一路经节流部件与室内换热器的一个端口相连，第三路与单向阀的出口相连，单向阀的入口与节流部件的出口汇合后与室内换热器相连，室内换热器的另一个端口分为两支，一支经第一开关控制阀与压缩机的吸气口相连，另一支经第二开关控制阀与压缩机的排气口相连，回热器与水冷冷凝器之间设有分支，该分支与压缩机的排气口汇合后经第二开关控制阀与室内换热器相连，膨胀机通过转轴与发电机传动相连。
所述膨胀机的制动部件与压缩机的制动部件连接。
所述发生器的加热器为热管式加热器，加热器的进口与热媒泵的出口相连，热媒泵的进口与太阳能集热器的出口相连，太阳能集热器的进口与加热器的出口相连。
所述的热媒泵与太阳能集热器之间串设有高温热媒储罐。
本发明的发生器产生的蒸汽在膨胀机内膨胀做功输出高品位机械能，机械能带动发电机产生电能，满足家庭对电能的需求，还可以利用膨胀机所输出的机械能驱动压缩机工作为室内供冷，同时将冷凝器设计成水冷式，回收来自压缩机制冷剂在冷凝时放出的热量制取生活热水，从而实现能量的梯级利用，提高了能量利用效率，实现冷热电、热水四联供，该系统运行稳定可靠、节能效果好，适用于普通家庭。
进一步的，本发明的发生器的热量来自太阳能集热器收集来的太阳能，属于新能源的利用，具有环保意义。另外，在热媒泵与太阳能集热器之间串设有高温热媒储罐，通过设置高温热媒储罐，可以保证系统在太阳光不充足时连续工作。
附图说明
图1是本发明实施例的结构原理图。
具体实施方式
一种太阳能驱动冷热电联产系统的实施例，在图1中，该系统的发生器1的蒸汽出口与膨胀机2的工质入口相连，膨胀机2的工质出口与回热器3的低压侧通道入口相连，回热器3的低压侧通道出口与设置在热水箱17内的管式的水冷冷凝器4的入口连接，水冷冷凝器4的出口与风冷冷凝器5的入口连接，风冷冷凝器5的出口分为三路，一路与工质泵6的进口相连，工质泵6的处口与回热器3的高压侧通道入口连接，回热器3的高压侧通道出口与发生器1的液体工质入口相连，另一路经节流部件7与室内换热器8的一个端口相连，第三路与单向阀18的出口相连，单向阀18的入口与节流部件7的出口汇合后与室内换热器8相连，室内换热器8的另一个端口分为两支，一支经第一开关控制阀9a与压缩机10的吸气口相连，另一支经第二开关控制阀9b与压缩机10的排气口相连，回热器3与水冷冷凝器4之间设有分支，该分支与压缩机10的排气口汇合后经第二开关控制阀9b与室内换热器8相连，膨胀机2通过转轴19与发电机12传动相连。
膨胀机2的制动部件11b与压缩机10的制动部件11a传动连接。
本实施例中的发生器1的加热器13为热管式加热器，加热器13的进口与热媒泵16的出口相连，热媒泵16的进口与太阳能集热器14的出口相连，太阳能集热器14的进口与加热器13的出口相连。
热媒泵16与太阳能集热器14之间串设有高温热媒储罐15，来自太阳能集热器14的热媒会先进入高温热媒储罐15储存起来，热媒泵由高温热媒储罐15中抽取热媒供给加热器13。
利用太阳能加热发生器1内液体工质所产生蒸汽进入膨胀机2膨胀做功，利用膨胀功2输出机械能驱动发电机12发电和驱动压缩机10工作，膨胀机2出口的工质蒸汽通过进入水冷冷凝器4释放冷凝热使热水箱17内冷水温度升高，水冷冷凝器4出口的工质气液两相或液相进入风冷冷凝器5与室外空气进行热交换而释放冷凝热冷凝成饱和液体或过冷液体。
在工作时，当按供冷模式工作时，第一开关控制阀9a开启、第二开关控制阀9b关闭、压缩机10工作，风冷冷凝器5出口的液体工质经节流部件7节流降压成低温低压工质进入室内换热器8向室内提供冷量而蒸发成气体，室内换热器8出口的低压工质蒸汽经第一开关控制阀9a被吸入压缩机10被压缩成高温高压工质蒸汽，压缩机10出口的过热工质蒸汽流入水冷冷凝器4向热水箱17内的较低温度的冷水释放冷凝热而凝结成液体；当按供热模式工作时，第一开关控制阀9a关闭、第二开关控制阀9b开启、压缩机10停止工作，由膨胀机2出口蒸汽经回热器3低压侧通道流出，一部分工质蒸汽经第二开关控制阀9b流入室内换热器8向室内供热而冷凝成液体，室内换热器8出口的工质液体经单向阀18流出由工质泵6加压而被送回发生器1内被加热成高温高压蒸汽；当室内既不需要供冷又不需要供热时，第一开关控制阀9a关闭、第二开关控制阀9b关闭、压缩机10停止工作。

Claims (3)

1.一种太阳能驱动冷热电联产系统，其特征在于：包括发生器，发生器的蒸汽出口与膨胀机的工质入口相连，膨胀机的工质出口与回热器的低压侧通道入口相连，回热器的低压侧通道出口与设置在热水箱内的水冷冷凝器的入口连接，水冷冷凝器的出口与风冷冷凝器的入口连接，风冷冷凝器的出口分为三路，一路经工质泵与回热器的高压侧通道入口连接，回热器的高压侧通道出口与发生器的液体工质入口相连，另一路经节流部件与室内换热器的一个端口相连，第三路与单向阀的出口相连，单向阀的入口与节流部件的出口汇合后与室内换热器相连，室内换热器的另一个端口分为两支，一支经第一开关控制阀与压缩机的吸气口相连，另一支经第二开关控制阀与压缩机的排气口相连，回热器与水冷冷凝器之间设有分支，该分支与压缩机的排气口汇合后经第二开关控制阀与室内换热器相连，膨胀机通过转轴与发电机传动相连；所述发生器的加热器为热管式加热器，加热器的进口与热媒泵的出口相连，热媒泵的进口与太阳能集热器的出口相连，太阳能集热器的进口与加热器的出口相连。
2.根据权利要求1所述的太阳能驱动冷热电联产系统，其特征在于：所述膨胀机的制动部件与压缩机的制动部件之间传动连接。
3.根据权利要求1所述的太阳能驱动冷热电联产系统，其特征在于：所述的热媒泵与太阳能集热器之间串设有高温热媒储罐。
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