CN209744770U - 一种余热回收太阳能盐储能热泵供热系统 - Google Patents

Abstract

一种余热回收太阳能盐储能热泵供热系统，该系统包括蒸发器、吸收器、热交换器、循环泵A、发生器、冷凝器、熔盐储罐、太阳能集热器B、太阳能集热器A和换热器；将吸收式热泵与太阳能集热及盐储能技术相结合，采用太阳能‑盐储能系统，为热泵系统提供驱动热源，替代现有热泵的燃料驱动方法，为供暖提供了一种清洁、高效、经济的技术路线，能够有效利用低品位热能，减少能源浪费，保护环境。

Description

一种余热回收太阳能盐储能热泵供热系统

技术领域

本实用新型涉及余热回收领域，具体说的是一种余热回收太阳能盐储能热泵供热系统。

背景技术

目前，我国工业生产产生大量低品位热能，直接排放不仅浪费资源，加大企业生产成本，而且会产生热污染。利用低品位热能的方法之一是提取回注水中的热量，通过吸收式热泵升温后用于工业生产和民用取暖，但是由于其技术原理限制温升有限，不能大范围推广该技术。同时溴化锂吸收式热泵，主要是以燃料作为驱动能源，存在着效率比较低，装置复杂，成本高，应用普及困难等问题。

随着化石燃料的日渐枯竭以及环境污染的日益严重，能源问题已经成为制约我国国民经济快速发展的瓶颈，开发太阳能对解决能源问题具有重大意义。由于太阳辐射的不稳定性以及太阳能利用时间与接收时间的不一致性，因此储热装置成了太阳能热泵系统的重要组成部分，其所采用的形式及所具有的性能直接决定了太阳能热泵系统的稳定性。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种余热回收太阳能盐储能热泵供热系统，充分利用工业余热，及太阳能、低谷电热熔盐储能供热系统。克服了现有技术耗能大，系统不稳定的缺点，利用用较少的能源加上太阳能即可获得较多可利用的热能。

为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种余热回收太阳能盐储能热泵供热系统，该系统包括蒸发器、吸收器、热交换器、循环泵A、发生器、冷凝器、熔盐储罐、太阳能集热器B、太阳能集热器A和换热器；

外部的低品位余热水进入蒸发器的管程，蒸发器的壳程入口通过管路与冷凝器的冷凝水出口相连，蒸发器的壳程出口与吸收器的热源入口连接；吸收器、热交换器和发生器通过溴化锂溶液管路连接后形成溴化锂溶液换热回路，在溴化锂溶液换热回路上设有循环泵A；发生器通过水蒸气管路与冷凝器的进汽口连接，冷凝器、换热器、太阳能集热器A通过热媒水管路连接后形成热媒水换热回路；在发生器的热源提供口上还连接有为发生器中溴化锂溶液的再生提供驱动热源的熔盐储罐，熔盐储罐和太阳能集热器B之间通过能源输入管路连接，熔盐储罐上设置有防爆式电加热管。

蒸发器的壳程入口与冷凝器连接的管路上还设有节流阀B和循环泵B。

溴化锂溶液换热回路上还设有节流阀A。

本实用新型有益效果是：一种余热回收太阳能盐储能热泵供热系统将吸收式热泵与太阳能集热及盐储能技术相结合，采用太阳能-盐储能系统，为热泵系统提供驱动热源，替代现有热泵的燃料驱动方法，为供暖提供了一种清洁、高效、经济的技术路线，能够有效利用低品位热能，减少能源浪费，保护环境。利用多种清洁能源及储能系统，白天采用太阳能光伏光热技术对盐储能系统进行加热，完成能量储存，晚上利用夜间的低谷电完成盐储能系统的蓄热，大幅度提高低谷电的利用率，显著降低运行成本，大幅度减少资源浪费。以吸收式热泵技术为基础，配合太阳能集热器辅助增热，增温到所需温位，同时在保证投资成本提高幅度很小的情况下，降低运行成本，大幅缩短回收期，具有巨大经济效益。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

1、蒸发器，2、吸收器，3、热交换器，4、节流阀A，5、循环泵A，6、发生器，7、冷凝器，8、循环泵B ，9、节流阀B ，10、防爆式电加热管，11、熔盐储罐，12、太阳能集热器B，13.太阳能集热器A，14.换热器，a、低品位余热水，b、冷却水，c、热网供水，d、热网回水。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。

本实用新型提供了一种余热回收太阳能盐储能热泵供热系统，该系统包括蒸发器1、吸收器2、热交换器3、循环泵A 5、发生器6、冷凝器7、熔盐储罐11、太阳能集热器B 12、太阳能集热器A 13和换热器14。

外部的低品位余热水进入蒸发器1的管程，蒸发器1的壳程入口通过管路与冷凝器7的冷凝水出口相连，蒸发器1的壳程入口与冷凝器7连接的管路上还设有节流阀B 9和循环泵B 8，蒸发器1的壳程出口通过蒸气管路与吸收器2的热源入口连接，吸收器2、热交换器3和发生器6通过溴化锂溶液管路连接后形成溴化锂溶液换热回路，在发生器6和热交换器3之间的管路上分别设有循环泵A 5和节流阀A 4；发生器6通过水蒸气管路与冷凝器7的进汽口连接；冷凝器7、换热器14、太阳能集热器A 13通过热媒水管路连接后形成热媒水换热回路；在发生器6的热源提供口上还连接有熔盐储罐11，熔盐储罐11和太阳能集热器B 12之间通过能源输入管路连接，熔盐储罐11为发生器6中溴化锂溶液的再生提供驱动热源，在熔盐储罐11上设置有防爆式电加热管10。

工作原理如附图1所示：来自与冷凝器7中的冷凝水，经过节流阀节流降温后进入蒸发器1。在蒸发器1中，冷凝水在压力p1（通常是负压）下从外部的低品位余热水中吸收热量Q1 并蒸发成蒸气。蒸气在负压作用下到达吸收器2，热交换器3中来的溴化锂浓溶液在吸收器2中吸收来自蒸发器1 的蒸气，变成溴化锂稀溶液，同时吸收过程产生的热量Q2由冷却水带走。

溴化锂稀溶液进入热交换器3与来自发生器6再生后的溴化锂浓溶液换热后进入发生器6进行再生；来自熔盐储罐11热循环工质（高温高压水蒸气）作为驱动热源，对溴化锂稀溶液进行加热，溴化锂稀溶液吸收热循环工质凝结放出汽化潜热Q3，溴化锂稀溶液蒸发出水蒸气而被浓缩，浓缩后的溴化锂浓溶液被泵入热交换器3与热交换器3接收的来自吸收器的溴化锂稀溶液进行换热后进入吸收器2完成循环。换热完成后的热循环工质从发生器6中流出，进入熔盐储罐11吸热并转换成高温高压水蒸气，然后流回发生器6中完成循环。

从发生器6中分离的蒸气进入冷凝器7，在冷凝器7 中被热媒水冷却，并凝结放出汽化潜热Q4。来自换热器14的热媒水吸收冷凝器7中水蒸气凝结放出的汽化潜热Q4后，温度提升5～8℃，经冷凝器7预热后的热媒水进入太阳能集热器A 13，太阳能集热器A 13将热媒水的温度升至设定值后再引入换热器14的壳程入口，升温后的热媒水在换热器14内将热网回水加热到设定值后持续在管路中循环，热网供水通过换热器管程出口输出供用户使用。

太阳能熔盐储能系统作为热泵系统的输入热源，其工作方法具体如下：白天，热循环工质1从太阳能集热器B 12进行吸热，转换成高温高压水蒸气，然后流经熔盐储罐11，熔盐储罐11熔盐储能介质温度升高，熔盐储罐中熔盐由过冷固态变为过热液态，完成太阳能能量储存。夜晚，利用夜间的低谷电，启动电热熔盐储罐中的防爆式电加热管10对熔盐进行加热，使电能转化为热能存储在熔盐中，由此完成能量加载过程。

从发生器3中流出热循环工质进入熔盐储罐11吸热并转换成高温高压水蒸气，然后流回发生器3中，作为热泵的驱动热源，凝结放出汽化潜热Q3，从而完成系统能量的放载过程。

Claims (3)

1.一种余热回收太阳能盐储能热泵供热系统，其特征在于，该系统包括蒸发器（1）、吸收器（2）、热交换器（3）、循环泵A（5）、发生器（6）、冷凝器（7）、熔盐储罐（11）、太阳能集热器B（12）、太阳能集热器A（13）和换热器（14）；

外部的低品位余热水进入蒸发器（1）的管程，蒸发器（1）的壳程入口通过管路与冷凝器（7）的冷凝水出口相连，蒸发器（1）的壳程出口与吸收器（2）的热源入口连接；吸收器（2）、热交换器（3）和发生器（6）通过溴化锂溶液管路连接后形成溴化锂溶液换热回路，在溴化锂溶液换热回路上设有循环泵A（5）；发生器（6）通过水蒸气管路与冷凝器（7）的进汽口连接，冷凝器（7）、换热器（14）、太阳能集热器A（13）通过热媒水管路连接后形成热媒水换热回路；在发生器（6）的热源提供口上还连接有为发生器（6）中溴化锂溶液的再生提供驱动热源的熔盐储罐（11），熔盐储罐（11）和太阳能集热器B（12）之间通过能源输入管路连接，在熔盐储罐（11）上设置有防爆式电加热管（10）。

2.如权利要求1所述的一种余热回收太阳能盐储能热泵供热系统，其特征在于： 蒸发器（1）的壳程入口与冷凝器（7）连接的管路上还设有节流阀B（9）和循环泵B（8）。

3.如权利要求1所述的一种余热回收太阳能盐储能热泵供热系统，其特征在于：溴化锂溶液换热回路上还设有节流阀A（4）。