CN204555418U - 一种风光储热式冷热电联供系统 - Google Patents

一种风光储热式冷热电联供系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及了一种风光储热式冷热电联供系统，主要包括风力发电机、太阳能电池板、充电桩、蓄电池、溴化锂吸收式制冷机、风机盘管、板式换热器、三通阀、水管、地热、废水换热器、太阳能集热器、旁通管、泵、电加热锅炉、蓄热水箱等。本实用新型风力发电机和太阳能电池板所发出的电能可实现自给自足，可实现冬季供暖、夏季制冷，同时可为充电桩提供充足的电量，无需市电供应。本实用新型系统构造合理、节能、环保，广泛适用于工厂、居民小区、小型别墅、超市等场所，也可用于较偏远的山区，尤其在太阳能、风能丰富，且周围具有较多的地热、废热地区具有显著的优势。

Description

一种风光储热式冷热电联供系统
技术领域
本实用新型属于可再生能源利用领域，具体涉及一种风光储热式冷热电联供系统。
背景技术
传统化石燃料日渐消耗，且长期燃烧煤、石油等一次能源给环境带来沉重的负担。我国许多城市大气污染严重，出现不同程度的雾霾现象，雾霾对人们的身体健康造成极大的伤害。随着温室效应和雾霾现象的负面影响，人们对环境问题和新能源利用方面关注度日益增加。
我国许多地区拥有丰富的太阳能和风能资源，但它们被充分利用的情况，不容乐观。太阳能、风能资源总量大，分布范围广，而且存在时间分布上的天然互补性，因此合理利用太阳能和风能，不仅充分实现了可再生能源的充分利用，而且很大程度上实现了节能的目的。部分地区含有特殊的热能，却未被合理利用而被浪费，如：废热水、地热水、温泉水等。此外，随着电动自行车及电动汽车逐渐普及，由于缺乏相关的基础设施支持，影响新技术的发展，给人们生活带来不便。
发明内容
本实用新型的目的就在于：提供一种风光储热式冷热电联供系统，综合利用风力发电、光伏发电、太阳能集热、地热资源和废热等资源，建立两个系统：微网发电系统和空调系统；系统可高效利用太阳能、风能等可再生能源，具有节能、环保、可持续发展的特点，具有广阔的应用前景。
本实用新型解决其技术问题通过以下方案来实现：分为微网发电系统和空调系统；微网发电系统由风力发电机1、光伏电池板2、充电桩3、导线4和蓄电池5组成，它们之间由风光互补控制器控制；空调系统由溴化锂吸收式制冷机6、冷却水供水7、冷却水回水8、风机盘管9、冷冻水供水管10、三通阀11、水管12、地热、废水换热器13、地热、废水回水14、地热、废水供水15、太阳能集热器旁通管16、太阳能集热器17、水泵18、锅炉旁通管19、电加热锅炉20、蓄热水箱21组成。
所述的风力发电机1，包括屋顶小型发电机和空地处的中型发电机。
所述的风力发电机1、光伏电池板2通过导线与蓄电池连接，为蓄电池充电，蓄电池通过导线为充电桩、溴化锂吸收式制冷机、风机盘管、水泵和电加热锅炉供电。
所述的光伏电池板2，安装光伏电池板的地点一般包括屋顶、外墙和空地等。
所述的充电桩3，包括电动汽车充电桩和电动自行车充电桩，电动汽车充电桩均匀分布，安装在停车位旁，电动自行车充电桩安装在车棚。
所述的蓄电池5，容量可满足空调系统用电和充电桩3至5天的用电量。
所述的溴化锂吸收式制冷机6，由电加热锅炉加热的热水作为驱动热源，在太阳能充足的情况下，将电加热锅炉旁通，仅由太阳能集热器和地热、废水换热器作为驱动热源。
所述的风机盘管9出口通过水管与地热、废水换热器连接，地热、废水换热器出口分别与太阳能集热器旁通管和太阳能集热器连接，太阳能集热器旁通管和太阳能集热器汇合后与 水泵连接，水泵的出口处分别与锅炉旁通管和电加热锅炉的入口连接，锅炉旁通管和电加热锅炉的出口汇合后与蓄热水箱的入口连接，蓄热水箱的出口管道分为两条管线，分别与溴化锂吸收式制冷机中的发生器的入口和风机盘管的入口相连接；溴化锂吸收式制冷机的冷冻水供水口也与风机盘管的入口相连接，风机盘管的出口与溴化锂吸收式制冷机的冷冻水回水口相连接；溴化锂吸收式制冷机中的发生器的出口和风机盘管的出口汇合进入水管，这样便构成了一个完整的循环。
所述的蓄热水箱21，在电加热锅炉和太阳能集热器不工作的情况下，可以满足3至5天的热水用量。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型综合利用太阳能和风能等清洁能源，不使用化石燃料，不会排出废气、废渣，绿色、环保、低碳、零污染。
本实用新型风力发电机和太阳能电池板所发出的电能可实现自给自足，可实现冬季供暖、夏季制冷，同时可为充电桩提供充足的电量，无需市电供应。
本实用新型具有多环节热量供应，包括地热、废水余热回收，太阳能集热器和电加热锅炉，一方面可以保障在风速小、太阳辐射量低时，保证系统正常工作，另一方面充分利用多种可再生资源，使该系统可适应更多的安装地点。
本实用新型多余电量可提供给充电桩使用，充电桩包括电动汽车充电桩和电动自行车充电桩，充电桩布置合理，方便用户使用。
本实用新型系统构造合理、节能、环保，广泛适用于工厂、居民小区、小型别墅、超市等场所，也可用于较偏远的山区，尤其在太阳能、风能丰富，且周围具有较多的地热、废热地区具有显著的优势。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
图中：1-风力发电机；2-光伏电池板；3-充电桩；4-导线；5-蓄电池；6-溴化锂吸收式制冷机；7-冷却水供水；8-冷却水回水；9-风机盘管；10-冷冻水供水管；11-三通阀；12-水管；13地热、废水换热器；14-地热、废水回水；15-地热、废水供水；16-太阳能集热器旁通管；17-太阳能集热器；18-水泵；19-锅炉旁通管；20-电加热锅炉；21-蓄热水箱。
具体实施方式
以下结合实施例对照附图1对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，一种风光储热式冷热电联供系统主要分为微网发电系统和空调系统。微网发电系统由风力发电机1、光伏电池板2、充电桩3、导线4和蓄电池5组成，它们之间由风光互补控制器控制。空调系统由溴化锂吸收式制冷机6、冷却水供水7、冷却水回水8、风机盘管9、冷冻水供水管10、三通阀11、水管12、地热、废水换热器13、地热、废水回水14、地热、废水供水15、太阳能集热器旁通管16、太阳能集热器17、水泵18、锅炉旁通管19、电加热锅炉20、蓄热水箱21组成，综合利用地热资源、废热资源、太阳能资源和风能资源。
在本实施例中，微网发电系统由风力发电机1和光伏电池板2发电，通过风光互补控制器控制，保持电压稳定，可实现空调设备的用电供给，在不使用市电的情况下维持系统的运行，多余电量供给充电桩3或存储到蓄电池5中。
在本实施例中，所述的充电桩3，包括电动汽车充电桩和电动自行车充电桩，电动汽车充电桩均匀分布，安装在停车位旁，电动自行车充电桩安装在车棚。
在本实施例中，所述的溴化锂吸收式制冷机6，由电加热锅炉20加热的热水作为驱动热源，在太阳能充足的情况下，将电加热锅炉20旁通，仅由太阳能集热器17和地热、废水换热器13作为驱动热源。
在本实施例中，所述的蓄热水箱21，在电加热锅炉20和太阳能集热器17不工作的情况下，可以满足3至5天的热水用量。
在本实施例中，空调系统可实现冬季供暖和夏季制冷，在不使用传统化石燃料的前提下满足建筑供暖和制冷需求。
冬季供暖可通过以下方式实现：
供暖模式1：与风机盘管9进行换热后的温度较低的回水通过水管12，经过地热、废水换热器13换热后温度升高，白天经过太阳能集热器17进一步换热，回水温度进一步提高，由水泵18送入电加热锅炉20，加热到温度满足要求后，送到蓄热水箱21中，热水直接进入风机盘管9中，风机盘管9与室内空气换热，换热后的温度较低的回水进入水管12，由此形成一个完整的供暖循环过程。该模式下溴化锂吸收式制冷机6不工作，关闭制冷支路。
供暖模式2：夜间或阴雨天，与风机盘管9进行换热后的温度较低的回水通过水管12，经过地热、废水换热器13换热后温度升高，不经过太阳能集热器17，而是经过太阳能集热器旁通管16后，由水泵18送入电加热锅炉20，加热到温度满足要求后，送到蓄热水箱21中，热水直接进入风机盘管9中，风机盘管9与室内空气换热，换热后的温度较低的回水进入水管12，由此形成一个完整的供暖循环过程。该模式下溴化锂吸收式制冷机6不工作，关闭制冷支路。
夏季制冷可通过以下方式实现：
制冷模式1：驱动热源的回水通过水管12，经过地热、废水换热器13换热后温度升高，白天经过太阳能集热器17，回水温度进一步提高，由水泵18送入电加热锅炉20，加热到温度满足要求后，送到蓄热水箱21中，该模式热水不经过风机盘管9，而是作为热源驱动溴化锂吸收式制冷机组6，驱动热源的回水，经过三通阀11，流入水管12，形成一个完整的制冷循环过程。溴化锂吸收式制冷机组6产生的冷冻水由冷冻水供水管10供给风机盘管9，将冷量传到室内。
制冷模式2：夜间或阴雨天使用太阳能集热器旁通管16对太阳能集热器17进行旁通，减少其水循环阻力以及热量损失。驱动热源的回水通过水管12，经过地热、废水换热器13换热后温度升高，不经过太阳能集热器17，而是经过太阳能集热器旁通管16后，由水泵18送入电加热锅炉20，加热到温度满足要求后，送到蓄热水箱21中，热水作为热源驱动溴化锂吸收式制冷机组6，驱动热源的回水，经过三通阀11，流入水管12，形成一个完整的制冷 循环过程。溴化锂吸收式制冷机组6产生的冷冻水由冷冻水供水管10供给风机盘管9，将冷量传到室内。
制冷模式3：当太阳能充足，地热和废水资源丰富时，用锅炉旁通管19将电加热锅炉20旁通，热水不经过锅炉直接存到蓄热水箱21中，减少了用于电加热锅炉所消耗的电量，提高能源的综合利用率。驱动热源的回水通过水管12，经过地热、废水换热器13换热后温度升高，白天经过太阳能集热器17，回水温度进一步提高，经过水泵18，流经锅炉旁通管19，送到蓄热水箱21中，该模式热水不经过风机盘管9，而是作为热源驱动溴化锂吸收式制冷机组6，驱动热源的回水，经过三通阀11，流入水管12，形成一个完整的制冷循环过程。溴化锂吸收式制冷机组6产生的冷冻水由冷冻水供水管10供给风机盘管9，将冷量传到室内。
本实用新型未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (3)

1.一种风光储热式冷热电联供系统，其特征在于：分为微网发电系统和空调系统；风力发电机(1)、光伏电池板(2)通过导线(4)与蓄电池(5)连接，为蓄电池(5)充电，蓄电池(5)通过导线(4)为充电桩(3)、溴化锂吸收式制冷机(6)、风机盘管(9)、水泵(18)和电加热锅炉(20)供电；溴化锂吸收式制冷机(6)、冷却水供水(7)、冷却水回水(8)、风机盘管(9)、冷冻水供水管(10)、三通阀(11)、水管(12)、地热、废水换热器(13)、地热、废水回水(14)、地热、废水供水(15)、太阳能集热器旁通管(16)、太阳能集热器(17)、水泵(18)、锅炉旁通管(19)、电加热锅炉(20)、蓄热水箱(21)组成；风机盘管(9)出口通过水管(12)与地热、废水换热器(13)连接，地热、废水换热器(13)出口分别与太阳能集热器旁通管(16)和太阳能集热器(17)连接，太阳能集热器旁通管(16)和太阳能集热器(17)汇合后与水泵(18)连接，水泵(18)的出口处分别与锅炉旁通管(19)和电加热锅炉(20)的入口连接，锅炉旁通管(19)和电加热锅炉(20)的出口汇合后与蓄热水箱(21)的入口连接，蓄热水箱(21)的出口管道分为两条管线，分别与溴化锂吸收式制冷机(6)中的发生器的入口和风机盘管(9)的入口相连接；溴化锂吸收式制冷机(6)的冷冻水供水口也与风机盘管(9)的入口相连接，风机盘管(9)的出口与溴化锂吸收式制冷机(6)的冷冻水回水口相连接；溴化锂吸收式制冷机(6)中的发生器的出口和风机盘管(9)的出口汇合进入水管(12)，这样便构成了一个完整的循环。
2.如权利要求1所述的一种风光储热式冷热电联供系统，其特征在于：所述充电桩(3)，包括电动汽车充电桩和电动自行车充电桩，电动汽车充电桩均匀分布，安装在停车位旁，电动自行车充电桩安装在车棚。
3.如权利要求1所述的一种风光储热式冷热电联供系统，其特征在于：所述溴化锂吸收式制冷机(6)，由电加热锅炉(20)加热的热水作为驱动热源，在太阳能充足的情况下，将电加热锅炉(20)旁通，仅由太阳能集热器(17)和地热、废水换热器(13)作为驱动热源。
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