CN114508865A - 一种太阳能光伏综合冷热电三联供系统 - Google Patents

一种太阳能光伏综合冷热电三联供系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种太阳能光伏综合冷热电三联供系统，太阳能光伏板的背面设置有脉动热管，其中，脉动热管的冷凝段位于散热水箱内，散热水箱的出水口经保温储热水箱、发生器的管侧及冷却水箱与散热水箱的进水口相连通；发生器的壳侧蒸汽出口经冷凝器的放热侧、节流阀及蒸发器的壳侧与吸收器的入口相连通；发生器壳侧底部的浓溴化锂溶液出口经回热器的放热侧与吸收器的入口相连通，吸收器的出口及回热器的吸热侧与发生器的壳侧入口相连通；储冷设备的出口经蒸发器的管侧与储冷设备的入口相连通，该系统能够有效提高太阳能的综合利用效率。

Description

一种太阳能光伏综合冷热电三联供系统
技术领域
本发明属于太阳能光伏发电技术领域，涉及一种太阳能光伏综合冷热电三联供系统。
背景技术
太阳能光伏发电技术目前已比较成熟，是太阳能技术应用的重要方向。目前困扰其发展的一个重要因素是光伏板的散热问题，不仅影响了光伏板的发电效率，而且产生的废热也直接释放掉而未被利用，降低了太阳能的综合利用效率。此外，利用太阳能集热器收集的热能以驱动吸收式制冷循环的应用十分广泛，因此用太阳能光伏发电产生的余热驱动供热及制冷的系统也需要进一步发展。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种太阳能光伏综合冷热电三联供系统，该系统能够有效提高太阳能的综合利用效率。
为达到上述目的，本发明所述的太阳能光伏综合冷热电三联供系统，其特征在于，包括太阳能光伏板、保温储热水箱、发生器、冷却水箱、散热水箱、冷凝器、节流阀、蒸发器、吸收器、回热器及储冷设备；
太阳能光伏板的背面设置有脉动热管，其中，脉动热管的冷凝段位于散热水箱内，散热水箱的出水口经保温储热水箱、发生器的管侧及冷却水箱与散热水箱的进水口相连通；
发生器的壳侧蒸汽出口经冷凝器的放热侧、节流阀及蒸发器的壳侧与吸收器的入口相连通；
发生器壳侧底部的浓溴化锂溶液出口经回热器的放热侧与吸收器的入口相连通，吸收器的出口及回热器的吸热侧与发生器的壳侧入口相连通；储冷设备的出口经蒸发器的管侧与储冷设备的入口相连通。
散热水箱的出水口经第一水泵、保温储热水箱、发生器的管侧、冷却水箱及第二水泵与散热水箱的进水口相连通。
吸收器的出口经离心泵及回热器的吸热侧与发生器的壳侧入口相连通。
储冷设备的出口经第三水泵及蒸发器的管侧与储冷设备的入口相连通。
还包括蓄电设备；太阳能光伏板的输出端与蓄电设备相连接，蓄电设备的输出端与第二水泵的电源接口、保温储热水箱的电源接口、冷却水箱的电源接口、离心泵的电源接口、第三水泵的电源接口及第一水泵的电源接口相连接。
还包括用于驱动太阳能光伏板转动的驱动装置。
控制装置与驱动装置的控制端、蓄电设备的控制端、储冷设备的控制端及保温储热水箱的控制端相连接。
脉动热管的冷凝段结构为弯折结构。
发生器壳侧底部的浓溴化锂溶液出口经回热器的放热侧及调节阀与吸收器的入口相连通。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的太阳能光伏综合冷热电三联供系统在具体操作时，在太阳能光伏板背面设置脉动热管，以回收太阳能光伏板在吸收太阳能产生电能的同时产生的大量废热，同时设置保温储热水箱、冷凝器及蒸发器实现产热及制冷，继而实现发电、产热及制冷的三联供，提高整个系统的能量和资源利用率。另外，本发明在发生器和吸收器之间设置回热器，实现不同温度溶液之间的热交换，减小系统的热能消耗，提高综合热能利用率。
进一步，脉动热管的冷凝段结构进行弯折设计，相比传统太阳能电站具有更高的热传递能力，降低太阳能光伏板的工作温度，减小设备损坏的可能，提高光伏板使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为太阳能光伏板、2为脉动热管、3为进水口、4为散热水箱、5为出水口、6为第一水泵、7为保温储热水箱、8为发生器、9为冷却水箱、10为第二水泵、11为蓄电设备、12为冷凝器、13为节流阀、14为蒸发器、15为储冷设备、16为吸收器、17为离心泵、18为调节阀、19为回热器、20为控制装置、21为第三水泵。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
参考图1，本发明所述的太阳能光伏综合冷热电三联供系统包括太阳能光伏板1、脉动热管2、进水口3、散热水箱4、出水口5、第一水泵6、保温储热水箱7、发生器8、冷却水箱9、第二水泵10、蓄电设备11、冷凝器12、节流阀13、蒸发器14、储冷设备15、吸收器16、离心泵17、调节阀18、回热器19、控制装置20及第三水泵21；
太阳能光伏板1的背面设置有脉动热管2，其中，脉动热管2的冷凝段位于散热水箱4内，散热水箱4的出水口5经第一水泵6、保温储热水箱7、发生器8的管侧、冷却水箱9及第二水泵10与散热水箱4的进水口3相连通；脉动热管2的冷凝段结构为弯折结构。
发生器8的壳侧蒸汽出口经冷凝器12的放热侧、节流阀13及蒸发器14的壳侧与吸收器16的入口相连通；
发生器8壳侧底部的浓溴化锂溶液出口经回热器19的放热侧及调节阀18与吸收器16的入口相连通，吸收器16的出口经离心泵17及回热器19的吸热侧与发生器8的壳侧入口相连通；储冷设备15的出口经第三水泵21及蒸发器14的管侧与储冷设备15的入口相连通；
太阳能光伏板1的输出端与蓄电设备11相连接，蓄电设备11的输出端与第二水泵10的电源接口、保温储热水箱7的电源接口、冷却水箱9的电源接口、离心泵17的电源接口、第三水泵21的电源接口及第一水泵6的电源接口相连接，控制装置20与驱动装置的控制端、蓄电设备11的控制端、储冷设备15的控制端及保温储热水箱7的控制端相连接；通过所述驱动装置驱动太阳能光伏板1转动。
本发明在具体工作时，具有光伏发电，光热制冷及储热的方式，具体为：
对于光伏发电：控制装置20控制驱动装置调节太阳能光伏板1的位置，使太阳能光伏板1时刻位于太阳能辐射最大处，最大限度吸收太阳能，并将太阳能转换为电能，再存储于蓄电设备11中，其中，小部分电能用于保温储热水箱7及冷却水箱9以及整个系统的电力需求，大部分电能进行上网或储放在蓄电设备11中。
对于光热制冷及储热：太阳能光伏板1在吸收太阳能产生电能的同时伴随有大量废热，通过脉动热管2将太阳能光伏板1产生的废热进行回收利用，以加热散热水箱4中的水，散热水箱4输出的水经第一水泵6进入到保温储热水箱7中。当需要用热或者保温储热水箱7的储量不够时，则在控制装置20的调节下，直接用于生活热水，也可进行光热制冷。保温储热水箱7输出的热水进入到发生器8中放热，然后进入到冷却水箱9中，以加热发生器8壳侧的溴化锂水溶液，冷却水箱9输出的水通过第二水泵10进入到散热水箱4中，实现冷却水的循环；发生器8壳侧输出的水蒸气进入到冷凝器12冷却降温凝结，再经节流阀13节流降压，使其急速膨胀而汽化，在汽化过程中大量吸收蒸发器14管侧中冷媒水的热量，实现光热制冷的效果；将蒸发器14蒸管侧输出的冷媒水进入到储冷设备15中，蒸发器14壳侧输出的水蒸气进入吸收器16中，发生器8壳侧底部输出的浓溴化锂溶液经回热器19放热后进入到吸收器16中，以吸收水蒸气，然后再经离心泵17及回热器19吸热侧吸热后进入到发生器8壳侧中。
需要说明的是，本发明在发生器8和吸收器16之间设置回热器19，使得不同温度的溶液之间进行热交换，降低在发生器8中的热源消耗，同时发生器8与吸收器16之间设置调节阀调节阀18，以平衡发生器8和吸收器16的压力，增加设备使用寿命。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种太阳能光伏综合冷热电三联供系统，其特征在于，包括太阳能光伏板(1)、保温储热水箱(7)、发生器(8)、冷却水箱(9)、散热水箱(4)、冷凝器(12)、节流阀(13)、蒸发器(14)、吸收器(16)、回热器(19)及储冷设备(15)；
太阳能光伏板(1)的背面设置有脉动热管(2)，其中，脉动热管(2)的冷凝段位于散热水箱(4)内，散热水箱(4)的出水口(5)经保温储热水箱(7)、发生器(8)的管侧及冷却水箱(9)与散热水箱(4)的进水口(3)相连通；
发生器(8)的壳侧蒸汽出口经冷凝器(12)的放热侧、节流阀(13)及蒸发器(14)的壳侧与吸收器(16)的入口相连通；
发生器(8)壳侧底部的浓溴化锂溶液出口经回热器(19)的放热侧与吸收器(16)的入口相连通，吸收器(16)的出口及回热器(19)的吸热侧与发生器(8)的壳侧入口相连通；储冷设备(15)的出口经蒸发器(14)的管侧与储冷设备(15)的入口相连通。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏综合冷热电三联供系统，其特征在于，散热水箱(4)的出水口(5)经第一水泵(6)、保温储热水箱(7)、发生器(8)的管侧、冷却水箱(9)及第二水泵(10)与散热水箱(4)的进水口(3)相连通。
3.根据权利要求2所述的太阳能光伏综合冷热电三联供系统，其特征在于，吸收器(16)的出口经离心泵(17)及回热器(19)的吸热侧与发生器(8)的壳侧入口相连通。
4.根据权利要求3所述的太阳能光伏综合冷热电三联供系统，其特征在于，储冷设备(15)的出口经第三水泵(21)及蒸发器(14)的管侧与储冷设备(15)的入口相连通。
5.根据权利要求4所述的太阳能光伏综合冷热电三联供系统，其特征在于，还包括蓄电设备(11)；太阳能光伏板(1)的输出端与蓄电设备(11)相连接，蓄电设备(11)的输出端与第二水泵(10)的电源接口、保温储热水箱(7)的电源接口、冷却水箱(9)的电源接口、离心泵(17)的电源接口、第三水泵(21)的电源接口及第一水泵(6)的电源接口相连接。
6.根据权利要求1所述的太阳能光伏综合冷热电三联供系统，其特征在于，还包括用于驱动太阳能光伏板(1)转动的驱动装置。
7.根据权利要求6所述的太阳能光伏综合冷热电三联供系统，其特征在于，控制装置(20)与驱动装置的控制端、蓄电设备(11)的控制端、储冷设备(15)的控制端及保温储热水箱(7)的控制端相连接。
8.根据权利要求1所述的太阳能光伏综合冷热电三联供系统，其特征在于，脉动热管(2)的冷凝段结构为弯折结构。
9.根据权利要求1所述的太阳能光伏综合冷热电三联供系统，其特征在于，发生器(8)壳侧底部的浓溴化锂溶液出口经回热器(19)的放热侧及调节阀(18)与吸收器(16)的入口相连通。
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