RU2599697C1 - Комплементарная тепловая энергосистема с использованием солнечной энергии и биомассы - Google Patents

Комплементарная тепловая энергосистема с использованием солнечной энергии и биомассы Download PDF

Info

Publication number
RU2599697C1
RU2599697C1 RU2015126774/06A RU2015126774A RU2599697C1 RU 2599697 C1 RU2599697 C1 RU 2599697C1 RU 2015126774/06 A RU2015126774/06 A RU 2015126774/06A RU 2015126774 A RU2015126774 A RU 2015126774A RU 2599697 C1 RU2599697 C1 RU 2599697C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
solar energy
energy
heat exchanger
biomass
Prior art date
Application number
RU2015126774/06A
Other languages
English (en)
Inventor
Илун ЧЭНЬ
Цинпин ЯН
Яньфын ЧЖАН
Вэньянь ЛЮ
Original Assignee
Чжунин Чанцзян Интернэшнл Нью Энерджи Инвестмент Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to CN201210520274.4A priority Critical patent/CN102967080B/zh
Priority to CN201210520274.4 priority
Application filed by Чжунин Чанцзян Интернэшнл Нью Энерджи Инвестмент Ко., Лтд. filed Critical Чжунин Чанцзян Интернэшнл Нью Энерджи Инвестмент Ко., Лтд.
Priority to PCT/CN2013/088570 priority patent/WO2014086295A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of RU2599697C1 publication Critical patent/RU2599697C1/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B27/00Machines, plant, or systems, using particular sources of energy
    • F25B27/002Machines, plant, or systems, using particular sources of energy using solar energy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G6/00Devices for producing mechanical power from solar energy
    • F03G6/06Devices for producing mechanical power from solar energy with means for concentrating solar rays
    • F03G6/064Devices for producing mechanical power from solar energy with means for concentrating solar rays having a gas turbine cycle, i.e. compressor and gas turbine combination
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G6/00Devices for producing mechanical power from solar energy
    • F03G6/06Devices for producing mechanical power from solar energy with means for concentrating solar rays
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G6/00Devices for producing mechanical power from solar energy
    • F03G6/06Devices for producing mechanical power from solar energy with means for concentrating solar rays
    • F03G6/065Devices for producing mechanical power from solar energy with means for concentrating solar rays having a Rankine cycle
    • F03G6/067Devices for producing mechanical power from solar energy with means for concentrating solar rays having a Rankine cycle using an intermediate fluid for heat transfer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/002Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system
    • F24D11/003Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system combined with solar energy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/002Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system
    • F24D11/005Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system with recuperation of waste heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25CPRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C1/00Producing ice
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C1/00Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid
    • F02C1/04Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid the working fluid being heated indirectly
    • F02C1/05Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid the working fluid being heated indirectly characterised by the type or source of heat, e.g. using nuclear or solar energy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00Heat sources or energy sources
    • F24D2200/16Waste heat
    • F24D2200/28Biological processes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B15/00Sorption machines, plant, or systems, operating continuously, e.g. absorption type
    • F25B15/02Sorption machines, plant, or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas
    • F25B15/06Sorption machines, plant, or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas the refrigerant being water vapour evaporated from a salt solution, e.g. lithium bromide
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B27/00Machines, plant, or systems, using particular sources of energy
    • F25B27/002Machines, plant, or systems, using particular sources of energy using solar energy
    • F25B27/007Machines, plant, or systems, using particular sources of energy using solar energy in sorption type systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D2020/0065Details, e.g. particular heat storage tanks, auxiliary members within tanks
    • F28D2020/0078Heat exchanger arrangements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRA-RED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S10/00PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
    • H02S10/30Thermophotovoltaic systems
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20Solar thermal
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • Y02P80/15On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply

Abstract

Комплементарная система подачи тепловой энергии с использованием солнечной энергии и биомассы принадлежит к области использования чистой энергии. Система содержит устройство, концентрирующее солнечные лучи, емкость (1) для хранения солнечного тепла, энергоустановку на биомассе, устройство охлаждения и замораживания для охлаждения и систему нагревания воды для центрального нагревания. Устройство, концентрирующее солнечные лучи, соединено трубопроводом с емкостью (1), впуск первого выпускного теплообменника (В1) емкости (1) соединен с выпуском насоса питательной воды бойлера на биомассе, выпуск первого теплообменника (В1) соединен с впуском системы питательной воды бойлера на биомассе. Впускной трубопровод второго теплообменника (В2) емкости (1) соединен с выпускным трубопроводом водоочистительной установки, и выпуск второго теплообменника (В2) соединен с впускным трубопроводом тепловой энергии устройства охлаждения и замораживания. Охлаждающая вода устройства охлаждения и замораживания соединена с емкостью горячей воды водонагревательной системы, чтобы осуществлять нагревание для пользователей. Емкость (1) представляет собой емкость для хранения тепла с двумя или с тремя теплоносителями и двумя циклами, а теплоносителем в ней является теплопроводящее масло или расплавленная соль. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к комплементарной системе подачи тепловой энергии с использованием солнечной энергии и биомассы, которая принадлежит к области чистой энергии.The present invention relates to a complementary system for supplying thermal energy using solar energy and biomass, which belongs to the field of clean energy.

Предпосылки создания изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

С истощением запасов традиционных ископаемых топлив (угля, нефти, природного газа), а также с проблемами загрязнения окружающей среды, вызванными использованием ископаемой энергии, которые прямо угрожают выживанию и развитию человечества, разработка возобновляемой и экологически допустимой энергии стала всемирно согласованной. Солнечная энергия характеризуется своим широким распределением, неограниченными запасами, чистым накоплением и использованием и нулевым выделением СО2.With the depletion of reserves of traditional fossil fuels (coal, oil, natural gas), as well as the problems of environmental pollution caused by the use of fossil energy, which directly threaten the survival and development of mankind, the development of renewable and environmentally acceptable energy has become globally consistent. Solar energy is characterized by its wide distribution, unlimited reserves, net accumulation and use and zero emission of CO 2 .

В качестве органического вещества, получаемого фотосинтезом растений, биомасса характеризуется своим широким распределением, большим количеством запасов, большей чистотой, чем энергия ископаемых топлив, и нулевым выделением СО2. Таким образом, биомасса является очень важным видом возобновляемой энергии. Широко говоря, энергия биомассы также происходит от солнечной энергии, т.е. растение накапливает солнечную энергию при фотосинтезе хлорофилла, что благоприятствует существованию человечества.As an organic substance obtained by plant photosynthesis, biomass is characterized by its wide distribution, large amount of reserves, greater purity than the energy of fossil fuels, and zero emission of CO 2 . Thus, biomass is a very important type of renewable energy. Broadly speaking, biomass energy also comes from solar energy, i.e. the plant accumulates solar energy during chlorophyll photosynthesis, which favors the existence of mankind.

Солнечная энергия имеет широкое распределение, неограниченные запасы, чистоту в накоплении и использовании и нулевое выделение СО2. Таким образом, солнечная энергия считается все более и более популярной. Однако крупномасштабная разработка солнечных электростанций сильно ограничивается в течение длительного времени благодаря таким проблемам, как децентрализация солнечной энергии, сильная зависимость от погоды и отсутствие непрерывности тепловой концентрации.Solar energy has a wide distribution, unlimited reserves, purity in accumulation and use and zero emission of CO 2 . Thus, solar energy is considered more and more popular. However, the large-scale development of solar power plants is severely limited for a long time due to problems such as decentralization of solar energy, strong weather dependence and lack of continuity of thermal concentration.

В настоящее время еще происходят случаи чрезмерного использования энергии, что дает большие потери энергии. Например, электростанции конструируются для питания электричеством каждого дома. Воздушные кондиционеры устанавливаются в каждом доме для создания более комфортабельных условий проживания, и электрическая энергия потребляется в целях снижения комнатной температуры и отвода тепловой энергии в атмосферу летом и повышения комнатной температуры зимой. Различные виды нагревателей горячей воды (нагревание солнечной энергией, электрический нагрев или газовый нагрев) используются для обеспечения горячей воды. И электричество также потребляется для создания льда для хранения пищи. Представляется, что электрическая энергия используется в существующем уровне техники с большими потерями энергии.Currently, there are still cases of excessive use of energy, which leads to large energy losses. For example, power plants are designed to power every home. Air conditioners are installed in each house to create more comfortable living conditions, and electric energy is consumed in order to lower room temperature and divert heat energy to the atmosphere in summer and increase room temperature in winter. Various types of hot water heaters (solar heating, electric heating or gas heating) are used to provide hot water. And electricity is also consumed to create ice for food storage. It seems that electric energy is used in the existing art with large energy losses.

Таким образом, в найденном техническом варианте тепловая энергия биомассы и солнечная энергия объединяются, и генерирование электрической энергии, охлаждение, получение льда, водонагревание интегрируются и предоставляются пользователям, так что их соответствующие недостатки компенсируются друг другом, и устанавливается тройной объединенный динамический центр для обеспечения электричества, охлаждения и нагревания, обеспечивая в результате эффективный путь решения проблемы потерь энергии.Thus, in the technical embodiment found, the biomass thermal energy and solar energy are combined, and the generation of electric energy, cooling, ice production, water heating are integrated and provided to users, so that their respective disadvantages are compensated by each other, and a triple integrated dynamic center is established to provide electricity, cooling and heating, providing as a result an effective way to solve the problem of energy loss.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Ввиду вышеуказанных проблем одной целью изобретения является создание комплементарной системы подачи тепловой энергии с использованием солнечной энергии и биомассы, так что можно получить полное использование энергии биомассы и солнечной энергии для подачи центрального охлаждения, подачи льда и подачи тепла, так что чистая солнечная энергия и энергия биомассы могут много раз рециклироваться с максимальным использованием энергии. Комплементарная система подачи тепловой энергии с использованием солнечной энергии и биомассы может использоваться в низкоуглеродном промышленном парке для генерирования энергии, охлаждения и образования льда и получения горячей воды.In view of the above problems, one aim of the invention is to provide a complementary heat energy supply system using solar energy and biomass, so that the full use of biomass energy and solar energy for central cooling, ice supply and heat supply can be obtained, so that pure solar energy and biomass energy can be recycled many times with maximum energy use. A complementary thermal energy feed system using solar energy and biomass can be used in a low-carbon industrial park to generate energy, cool and form ice, and produce hot water.

Для достижения вышеуказанной цели в соответствии с одним вариантом изобретения предусматривается комплементарная система подачи тепловой энергии с использованием солнечной энергии и биомассы, которая содержит устройство, концентрирующее солнечные лучи, емкость для хранения солнечной энергии, причем последнее устройство содержит первый теплообменник и второй теплообменник, энергоустановку на биомассе, содержащую бойлер на биомассе, устройство центрального охлаждения и получения льда, и центральную емкость подачи горячей воды, в которой устройство, концентрирующее солнечные лучи, соединено трубами с емкостью для хранения солнечной энергии; впуск первого теплообменника В1 емкости для хранения солнечной энергии соединен с выпуском насоса подачи воды бойлера на биомассе; выпуск первого теплообменника В1 соединен с впуском системы питания воды бойлера на биомассе; впускная труба второго теплообменника В2 емкости для хранения солнечной энергии соединена с выпускной трубой водоочистной установки; выпуск второго теплообменника В2 соединен с трубой подачи тепловой энергии устройства центрального охлаждения и получения льда; охлаждающая вода в устройстве центрального охлаждения и получения льда поглощает выделившуюся тепловую энергию, полученную устройством центрального охлаждения и получения льда, и сходится с горячей водой из коллектора сбросового тепла, расположенного в канале бойлера на биомассе, и сливающаяся горячая вода транспортируется в центральную емкость подачи горячей воды.To achieve the above object, in accordance with one embodiment of the invention, there is provided a complementary system for supplying thermal energy using solar energy and biomass, which comprises a device concentrating the sun's rays, a storage tank for solar energy, the latter device comprising a first heat exchanger and a second heat exchanger, a biomass power plant containing a biomass boiler, a central cooling and ice-making device, and a central hot water supply tank, in Ora device, a concentrating solar rays tubes connected with a container for the storage of solar energy; the inlet of the first heat exchanger B1 of the solar energy storage tank is connected to the outlet of the biomass boiler water supply pump; the release of the first heat exchanger B1 is connected to the inlet of the biomass boiler water supply system; the inlet pipe of the second heat exchanger B2 of the solar energy storage tank is connected to the exhaust pipe of the water treatment plant; the release of the second heat exchanger B2 is connected to the pipe for supplying thermal energy to the central cooling device and ice; cooling water in the central cooling and ice-making device absorbs the released heat energy received by the central cooling and ice-making device and converges with hot water from the waste heat collector located in the biomass boiler channel, and the merging hot water is transported to the central hot water supply tank .

В данном варианте емкость для хранения солнечной энергии содержит два теплоносителя для теплообмена и двух циклов; двумя теплоносителями являются теплоноситель для хранения тепла и циркулирующая вода; теплоносителем для хранения тепла является теплопроводящее масло или расплавленная соль и располагается в емкости для хранения солнечной энергии; теплопроводящее масло или расплавленная соль подаются высокотемпературным насосом в устройство, концентрирующее солнечные лучи, где теплопроводящее масло или расплавленная соль нагревается солнечной энергией; нагретые теплопроводящее масло или расплавленная соль возвращаются в емкость для хранения солнечной энергии и высвобождают тепловую энергию; часть тепловой энергии нагревает циркулирующую воду от насоса подачи воды бойлера на биомассе посредством первого теплообменника В1, и нагретая циркулирующая вода вводится в бойлер на биомассе; другая часть тепловой энергии нагревает циркулирующую воду от водоочистной установки посредством второго теплообменника В2, и нагретая циркулирующая вода вводится в устройство центрального охлаждения и получения льда.In this embodiment, the capacity for storing solar energy contains two coolants for heat transfer and two cycles; two heat carriers are heat carrier for storing heat and circulating water; the heat carrier for storing heat is heat-conducting oil or molten salt and is located in a tank for storing solar energy; heat-conducting oil or molten salt is supplied by a high-temperature pump to a device concentrating the sun's rays, where heat-conducting oil or molten salt is heated by solar energy; heated heat-conducting oil or molten salt is returned to the tank for storing solar energy and release thermal energy; part of the thermal energy heats the circulating water from the biomass boiler water supply pump by means of the first heat exchanger B1, and the heated circulating water is introduced into the biomass boiler; another part of the thermal energy heats the circulating water from the water treatment plant by means of the second heat exchanger B2, and the heated circulating water is introduced into the central cooling and ice making apparatus.

В данном варианте емкость для хранения солнечной энергии содержит три теплоносителя для теплообмена и два цикла; тремя теплоносителями являются теплоноситель для хранения тепла, теплоноситель для теплообмена и циркулирующая вода; теплоносителем для хранения тепла является расплавленная соль, расположенная в солнечном теплообменнике А; теплопроводящее масло подводится в устройство, концентрирующее солнечные лучи, где теплопроводящее масло нагревается солнечной энергией; нагретое теплопроводящее масло возвращается в емкость для хранения солнечной энергии и обменивается тепловой энергией с расплавленной солью через солнечный теплообменник А; часть нагретой расплавленной соли нагревает циркулирующую воду от насоса подачи воды бойлера на биомассе посредством первого теплообменника В1, и нагретая циркулирующая вода вводится в бойлер на биомассе; другая часть нагретой расплавленной соли нагревает циркулирующую воду от водоочистной установки посредством второго теплообменника В2, и нагретая циркулирующая вода вводится в устройство центрального охлаждения и получения льда.In this embodiment, the capacity for storing solar energy contains three coolants for heat transfer and two cycles; three heat carriers are a heat carrier for storing heat, a heat carrier for heat transfer and circulating water; the heat carrier for storing heat is molten salt located in the solar heat exchanger A; heat transfer oil is supplied to a device concentrating the sun's rays, where heat transfer oil is heated by solar energy; heated heat-conducting oil is returned to the tank for storing solar energy and exchanges thermal energy with molten salt through solar heat exchanger A; a portion of the heated molten salt heats the circulating water from the biomass boiler water feed pump through the first heat exchanger B1, and the heated circulating water is introduced into the biomass boiler; another portion of the heated molten salt heats the circulating water from the water treatment plant by means of the second heat exchanger B2, and the heated circulating water is introduced into the central cooling and ice making apparatus.

В данном варианте коллектор сбросового тепла расположен в канале бойлера на биомассе, и выпускная труба горячей воды коллектора сбросового тепла соединена с центральной емкостью подачи горячей воды.In this embodiment, the waste heat collector is located in the biomass boiler channel, and the hot water outlet pipe of the waste heat collector is connected to a central hot water supply tank.

В данном варианте центральная емкость подачи горячей воды соединена с емкостью хранения солнечной энергии посредством труб, клапанов и насосов обратной воды.In this embodiment, the central hot water supply tank is connected to the solar energy storage tank through pipes, valves and return water pumps.

В данном варианте устройством центрального охлаждения и получения льда является литий-бромидный рефрижератор абсорбционного типа или испарительный рефрижератор.In this embodiment, the central cooling and ice-making device is an absorption-type lithium bromide refrigerator or an evaporative refrigerator.

В данном варианте теплопроводящим теплоносителем в устройстве, концентрирующем солнечные лучи, является теплопроводящее масло или расплавленная соль.In this embodiment, the heat transfer fluid in the sun concentrating device is heat transfer oil or molten salt.

В данном варианте расплавленной солью является бинарная нитратная система, содержащая NaNO3 и KNO3, например от 40 до 90 мас.% NaNO3 и от 10 до 60 мас.% KNO3.In this embodiment, the molten salt is a binary nitrate system containing NaNO 3 and KNO 3 , for example from 40 to 90 wt.% NaNO 3 and from 10 to 60 wt.% KNO 3 .

В данном варианте расплавленной солью является тройная нитратная система, содержащая NaNO2, NaNO3 и KNO3, например от 5 до 10 мас.% NaNO2, от 30 до 70 мас.% NaNO3 и от 20 до 65 мас.% KNO3.In this embodiment, the molten salt is a triple nitrate system containing NaNO 2 , NaNO 3 and KNO 3 , for example from 5 to 10 wt.% NaNO 2 , from 30 to 70 wt.% NaNO 3 and from 20 to 65 wt.% KNO 3 .

В данном варианте бинарная нитратная система содержит от 40 до 60 мас.% NaNO3 и от 40 до 60 мас.% KNO3.In this embodiment, the binary nitrate system contains from 40 to 60 wt.% NaNO 3 and from 40 to 60 wt.% KNO 3 .

В данном варианте тройная нитратная система содержит 7 мас.% NaNO2, 40 мас.% NaNO3 и 53 мас.% KNO3.In this embodiment, the triple nitrate system contains 7 wt.% NaNO 2 , 40 wt.% NaNO 3 and 53 wt.% KNO 3 .

Преимущества настоящего изобретения обобщены следующим образом. Система подачи тепловой энергии изобретения осуществляет полное использование комплементарности энергии биомассы и солнечной энергии для генерирования энергии, подачи центрального охлаждения (воздушный кондиционер), подачи льда (поддержания свежести) и подачи тепла, так что чистые солнечная энергия и энергия биомассы могут рециклироваться в течение трех последовательных раз. По сравнению с традиционной технологией использования энергии система изобретения является намного более энергоэффективной.The advantages of the present invention are summarized as follows. The thermal energy supply system of the invention makes full use of the complementarity of biomass energy and solar energy to generate energy, supply central cooling (air conditioning), supply ice (maintain freshness) and supply heat, so that pure solar and biomass energy can be recycled for three consecutive time. Compared to traditional energy use technology, the inventive system is much more energy efficient.

Теплоноситель хранения тепла в емкости хранения солнечной энергии подводится высокотемпературным насосом и течет через устройство, концентрирующее солнечные лучи, где теплоноситель хранения тепла поглощает тепловую энергию и повышает температуру и затем возвращается к теплоизоляционному слою емкости хранения солнечной энергии. Питательная вода бойлера на биомассе подводится насосом питательной воды и течет через теплообменник емкости хранения солнечной энергии, где питательная вода нагревается и затем вводится в бойлер для генерирования водяного пара. Полученный водяной пар транспортируется в турбину для генерирования энергии. Система изобретения использует практически теплоноситель хранения тепла и оборудования накапливания тепловой энергии, решает проблему нестабильной солнечной энергии и экономит потребление топлива и обеспечивает плавную работу турбинного генератора. Кроме того, система использует чистую солнечную энергию в качестве главной энергии для подачи холода и льда, и полученное сбросовое тепло от генерирования энергии и получения холода и льда может быть использовано для получения горячей воды для ванн и промышленных применений, таких как получение пищи, текстиля и печати и крашения, поэтому обеспечивая рециклирование использованной энергии.The heat storage medium in the solar energy storage tank is supplied by a high-temperature pump and flows through the sun-concentrating device, where the heat storage medium absorbs thermal energy and raises the temperature and then returns to the heat-insulating layer of the solar energy storage tank. The biomass boiler feed water is supplied by the feed water pump and flows through the heat exchanger of the solar energy storage tank, where the feed water is heated and then introduced into the boiler to generate water vapor. The resulting water vapor is transported to a turbine to generate energy. The system of the invention uses practically a heat carrier for heat storage and equipment for storing thermal energy, solves the problem of unstable solar energy and saves fuel consumption and ensures smooth operation of the turbine generator. In addition, the system uses pure solar energy as the main energy for supplying cold and ice, and the resulting waste heat from generating energy and producing cold and ice can be used to produce hot bath water and industrial applications such as food, textiles and printing and dyeing, therefore, providing recycling of used energy.

По сравнению с традиционной технологией использования энергии система изобретения является энергоэкономной и дает только небольшое количество пыли с нулевым выделением SO2 и СО2.Compared to traditional energy use technology, the system of the invention is energy efficient and produces only a small amount of dust with zero emission of SO 2 and CO 2 .

Емкость для хранения солнечной энергии изобретения может быть заполнена множественными теплоносителями, предпочтительно теплоносителем хранения тепла является расплавленная соль, которая является намного дешевле.The solar energy storage container of the invention can be filled with multiple heat transfer fluids, preferably the heat storage heat transfer fluid is molten salt, which is much cheaper.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фигуре 1 представлена технологическая схема комплементарной системы подачи тепловой энергии с использованием солнечной системы и биомассы в соответствии с одним вариантом изобретения.The figure 1 presents the technological scheme of a complementary system for supplying thermal energy using the solar system and biomass in accordance with one embodiment of the invention.

На фигуре 2 схематически представлена диаграмма емкости для хранения солнечной энергии, содержащей два теплоносителя и два цикла.The figure 2 schematically presents a diagram of the capacity for storing solar energy containing two coolant and two cycles.

На фигуре 3 схематически представлена диаграмма емкости для хранения солнечной энергии, содержащей три теплоносителя и два цикла.Figure 3 schematically shows a diagram of a capacity for storing solar energy containing three coolants and two cycles.

Подробное описание вариантов изобретенияDetailed Description of Embodiments

Для дополнительной иллюстрации изобретения ниже описываются эксперименты, детализирующие комплементарную систему подачи тепловой энергии с использованием солнечной энергии и биомассы.To further illustrate the invention, experiments are described below detailing a complementary heat energy supply system using solar energy and biomass.

Как показано на фигуре 1, настоящее изобретение предусматривает комплементарную систему подачи тепловой энергии с использованием солнечной энергии и биомассы, которая содержит: устройство, концентрирующее солнечные лучи, емкость для хранения солнечной энергии, содержащую первый теплообменник и второй теплообменник, энергоустановку на биомассе, содержащую бойлер на биомассе, центральное устройство охлаждения и получения льда, и центральную емкость подачи горячей воды, в которой устройство, концентрирующее солнечные лучи, соединено трубами с емкостью для хранения солнечной энергии; впуск первого теплообменника В1 емкости для хранения солнечной энергии соединен с выпуском насоса питательной воды бойлера на биомассе; выпуск первого теплообменника В1 соединен с впуском системы подачи воды бойлера на биомассе; впускная труба второго теплообменника В2 емкости для хранения солнечной энергии соединена с выпускной трубой водоочистной установки; выпуск второго теплообменника В2 соединен с трубой подачи тепловой энергии центрального устройства охлаждения и получения льда; охлаждающая вода в центральном устройстве охлаждения и получения льда поглощает выделившуюся тепловую энергию, полученную центральным устройством охлаждения и получения льда, и сходится с горячей водой из коллектора сбросового тепла, расположенного в канале бойлера на биомассе, и сливающаяся горячая вода транспортируется в центральную емкость подачи горячей воды.As shown in figure 1, the present invention provides a complementary heat energy supply system using solar energy and biomass, which comprises: a device concentrating the sun's rays, a solar energy storage container containing a first heat exchanger and a second heat exchanger, a biomass power plant containing a boiler for biomass, a central device for cooling and producing ice, and a central hot water supply tank in which the device concentrating the sun's rays is connected to ubami with a capacity for storing solar energy; the inlet of the first heat exchanger B1 of the solar energy storage tank is connected to the outlet of the biomass boiler feed water pump; the outlet of the first heat exchanger B1 is connected to the inlet of the biomass boiler water supply system; the inlet pipe of the second heat exchanger B2 of the solar energy storage tank is connected to the exhaust pipe of the water treatment plant; the release of the second heat exchanger B2 is connected to the heat supply pipe of the central cooling and ice-making device; cooling water in the central cooling and receiving ice device absorbs the released heat energy received by the central cooling and receiving ice device and converges with hot water from the waste heat collector located in the biomass boiler channel, and the merged hot water is transported to the central hot water supply tank .

На фигуре 2 схематически представлена диаграмма емкости для хранения солнечной энергии, содержащей два теплоносителя и два цикла.The figure 2 schematically presents a diagram of the capacity for storing solar energy containing two coolant and two cycles.

Теплоноситель 1а хранения тепла, расположенный в емкости 1 для хранения солнечной энергии, представляет собой теплопроводящее масло или расплавленную соль. Теплопроводящее масло или расплавленная соль подводится высокотемпературным насосом 2а через высокотемпературный клапан 2b в устройство, концентрирующее солнечные лучи, где теплопроводящее масло или расплавленная соль нагревается солнечной энергией. Нагретые теплопроводящее масло или расплавленная соль возвращаются в емкость для хранения солнечной энергии и высвобождают тепловую энергию. Часть тепловой энергии нагревает циркулирующую воду из насоса питательной воды бойлера на биомассе с помощью первого теплообменника В1, и нагретая циркулирующая вода вводится в бойлер на биомассе. 3a представляет насос питательной воды бойлера на биомассе, и 3b - выпускной клапан насоса питательной воды.The heat storage medium 1a of the heat located in the solar energy storage tank 1 is a heat transfer oil or molten salt. The heat-conducting oil or molten salt is fed by the high-temperature pump 2a through the high-temperature valve 2b to a sun-concentrating device, where the heat-conducting oil or molten salt is heated by solar energy. Heated heat-conducting oil or molten salt is returned to the solar energy storage tank and releases thermal energy. Part of the thermal energy heats the circulating water from the biomass boiler feed water pump using the first heat exchanger B1, and the heated circulating water is introduced into the biomass boiler. 3a represents a biomass boiler feed water pump, and 3b represents a feed water pump discharge valve.

Другая часть тепловой энергии нагревает циркулирующую воду из водоочистительной установки с помощью второго теплообменника В2, и нагретая циркулирующая вода вводится в центральное устройство охлаждения и получения льда. Центральное устройство охлаждения и получения льда представляет собой литий-бромидный рефрижератор абсорбционного типа или испарительный рефрижератор. Предпочтительно, теплопроводящее масло представляет собой смесь 23,5 мас.% бифенила и 72,5 мас.% дифенилоксида. Расплавленная соль представляет собой смесь NaNO3 и KNO3 или смесь NaNO2, NaNO3 и KNO3.Another part of the thermal energy heats the circulating water from the water treatment plant using a second heat exchanger B2, and the heated circulating water is introduced into the central cooling and ice making apparatus. The central device for cooling and producing ice is an absorption-type lithium bromide refrigerator or an evaporative refrigerator. Preferably, the heat transfer oil is a mixture of 23.5% by weight of biphenyl and 72.5% by weight of diphenyl oxide. The molten salt is a mixture of NaNO 3 and KNO 3 or a mixture of NaNO 2 , NaNO 3 and KNO 3 .

На фигуре 3 схематически представлена диаграмма емкости для хранения солнечной энергии, содержащей три теплоносителя и два цикла.Figure 3 schematically shows a diagram of a capacity for storing solar energy containing three coolants and two cycles.

Тремя теплоносителями являются теплоноситель для хранения тепла, теплоноситель теплопередачи и циркулирующая вода. Теплоносителем 1a хранения тепла является расплавленная соль, расположенная в емкости 1 для хранения солнечной энергии. Теплоносителем теплопередачи является теплопередающее масло, расположенное в солнечном теплообменнике А. Теплопроводящее масло подводится высокотемпературным насосом 2а через высокотемпературный клапан 2b в устройство, концентрирующее солнечные лучи, где теплопроводящее масло нагревается солнечной энергией. Нагретое теплопроводящее масло возвращается в емкость для хранения солнечной энергии и обменивается тепловой энергией с расплавленной солью с помощью солнечного теплообменника А. Часть тепловой энергии нагревает циркулирующую воду из насоса питательной воды бойлера на биомассе с помощью первого теплообменника В1, и нагретая циркулирующая вода вводится в бойлер на биомассе. 3 представляет насос питательной воды бойлера на биомассе, и 3а представляет выпускной клапан насоса питательной воды.The three heat carriers are heat carrier for storing heat, heat transfer heat carrier and circulating water. The heat storage medium 1a is a molten salt located in a solar energy storage tank 1. The heat transfer medium is a heat transfer oil located in the solar heat exchanger A. The heat transfer oil is supplied by the high temperature pump 2a through the high temperature valve 2b to the sun concentrating device, where the heat transfer oil is heated by solar energy. The heated heat-conducting oil is returned to the solar energy storage tank and exchanged heat energy with molten salt using a solar heat exchanger A. A part of the heat energy heats the circulating water from the biomass boiler feed pump using the first heat exchanger B1, and the heated circulating water is introduced into the boiler on biomass. 3 represents a biomass boiler feed water pump, and 3a represents a feed water pump discharge valve.

Когда комплементарная система подачи тепловой энергии с использованием солнечной энергии и биомассы на фигуре 3 работает плавно, часть нагретой расплавленной соли нагревает циркулирующую воду из водоочистительной установки с помощью второго теплообменника B2, и нагретая циркулирующая вода вводится в центральное устройство охлаждения и получения льда. Когда емкость для хранения солнечной энергии работает со сбоями в течение длительного времени, расплавленная соль имеет тенденции к замерзанию и блокированию труб, и, таким образом, перегретый водяной пар вводится во второй теплообменник B2 для решения проблемы замораживания и блокирования.When the complementary heat energy supply system using solar energy and biomass in FIG. 3 operates smoothly, a portion of the heated molten salt heats the circulating water from the water treatment plant by the second heat exchanger B2, and the heated circulating water is introduced into the central ice cooling and receiving device. When the solar energy storage tank has been malfunctioning for a long time, the molten salt tends to freeze and block the pipes, and thus superheated water vapor is introduced into the second heat exchanger B2 to solve the problem of freezing and blocking.

Для максимизации комплементарности энергии биомассы и генерирования солнечной тепловой энергии и снижения отвода сбросового тепла системы коллектор сбросового тепла размещается в канале бойлера на биомассе, и выпускная труба горячей воды коллектора сбросового тепла соединяется с центральной емкостью подачи горячей воды. Холодная вода поглощает сбросовое тепло отходящего газа бойлера на биомассе и отведенную тепловую энергию от центрального устройства охлаждения и получения льда и превращается в горячую воду, которая собирается центральной емкостью подачи горячей воды с подачей горячей воды для низкоуглеродного промышленного парка.To maximize the complementarity of biomass energy and generate solar thermal energy and reduce the removal of waste heat from the system, the waste heat collector is placed in the biomass boiler channel, and the hot water outlet pipe of the waste heat collector is connected to a central hot water supply tank. Cold water absorbs the waste heat of the biomass boiler exhaust gas and the heat removed from the central cooling and ice-making device and turns into hot water, which is collected by the central hot water supply tank with hot water supply for the low-carbon industrial park.

Устройство, концентрирующее солнечные лучи (использующее параболические вакуумированные коллекторные трубы лоточного типа, вакуумированные коллекторные трубы Fresnel-типа или бойлер башенного типа на солнечном тепле), содержит теплопроводящий теплоноситель, который поглощает солнечную энергию и затем течет в емкость для хранения солнечной энергии с высокой температурой. В емкости для хранения солнечной энергии теплопроводящий теплоноситель подвергается теплообмену и затем имеет низкую температуру. Теплопроводящий теплоноситель подводится высокотемпературным насосом и действует как циркулирующий теплоноситель между устройством, концентрирующим солнечные лучи, и емкостью для хранения солнечной энергии. Емкость для хранения солнечной энергии содержит другой цикл, т.е. цикл водная среда - водяной пар. В частности, конденсированная вода от турбины сливается вместе с умягченной водой из цеха химической воды в деаэраторе для удаления кислорода. Смешанная вода подводится насосом питательной воды и течет в теплообменник в емкости для хранения солнечной энергии для теплообмена, в результате поглощая тепловую энергию и повышая температуру, и затем вводится в паровой барабан бойлера на биомассе для генерирования водяного пара.A device that concentrates the sun's rays (using parabolic evacuated collector tubes of a chute type, evacuated collector pipes of a Fresnel type or a boiler of a tower type on solar heat), contains a heat-conducting heat carrier that absorbs solar energy and then flows into a tank for storing solar energy with a high temperature. In a container for storing solar energy, the heat-conducting heat carrier is heat exchanged and then has a low temperature. The heat-conducting heat carrier is supplied by a high-temperature pump and acts as a circulating heat carrier between the device concentrating the sun's rays and the solar energy storage tank. The solar energy storage tank contains a different cycle, i.e. cycle water medium - water vapor. In particular, condensed water from the turbine is discharged together with softened water from the chemical water workshop in the deaerator to remove oxygen. Mixed water is supplied by a feedwater pump and flows into a heat exchanger in a solar energy storage tank for heat transfer, thereby absorbing thermal energy and raising the temperature, and then introduced into the steam drum of the biomass boiler to generate water vapor.

Теплопроводящим теплоносителем, текущим через устройство, концентрирующее солнечные лучи, является теплопроводящее масло.The heat transfer fluid flowing through the device concentrating the sun's rays is heat transfer oil.

Предпочтительно, теплопроводящее масло представляет собой смесь 23,5 мас.% бифенила и 72,5 мас.% дифенилоксида, которая является твердым веществом при температуре ниже 12°С, представляет собой жидкость, но имеет высокую вязкость и плохую текучесть при температуре в интервале 12-50°С и имеет тенденцию к термическому разложению при температуре свыше 405°С. Обычно температура смеси регулируется в интервале от 50 до 395°С для теплопроводности.Preferably, the heat transfer oil is a mixture of 23.5 wt.% Biphenyl and 72.5 wt.% Diphenyl oxide, which is a solid at a temperature below 12 ° C, is a liquid, but has a high viscosity and poor fluidity at a temperature in the range of 12 -50 ° C and has a tendency to thermal decomposition at temperatures above 405 ° C. Typically, the temperature of the mixture is regulated in the range from 50 to 395 ° C for thermal conductivity.

Предпочтительно, расплавленной солью является бинарная нитратная система, содержащая NaNO3 и KNO3, например от 40 до 90 мас.% NaNO3 и от 10 до 60 мас.% KNO3.Preferably, the molten salt is a binary nitrate system containing NaNO 3 and KNO 3 , for example from 40 to 90 wt.% NaNO 3 and from 10 to 60 wt.% KNO 3 .

Бинарная нитратная система представляет собой твердое вещество при температуре ниже 295°С, представляет жидкость при температуре в интервале от 295 до 565°С и имеет тенденцию к термическому разложению при температуре свыше 565°С. Обычно температура смеси регулируется в интервале от 295 до 550°С для теплопроводности.The binary nitrate system is a solid at a temperature below 295 ° C, is a liquid at a temperature in the range from 295 to 565 ° C and has a tendency to thermal decomposition at temperatures above 565 ° C. Typically, the temperature of the mixture is regulated in the range from 295 to 550 ° C for thermal conductivity.

При варьировании массового процентного содержания компонентов бинарной нитратной системы получают температурные характеристики.By varying the mass percentage of the components of the binary nitrate system, temperature characteristics are obtained.

Предпочтительно, расплавленной солью является тройная нитратная система, содержащая NaNO2, NaNO3 и KNO3, например от 5 до 10 мас.% NaNO2, от 30 до 70 мас.% NaNO3 и от 20 до 65 мас.% KNO3.Preferably, the molten salt is a triple nitrate system containing NaNO 2 , NaNO 3 and KNO 3 , for example from 5 to 10 wt.% NaNO 2 , from 30 to 70 wt.% NaNO 3 and from 20 to 65 wt.% KNO 3 .

Тройная нитратная система представляет собой твердое вещество при температуре ниже 180°С, представляет жидкость при температуре в интервале от 180 до 565°С и имеет тенденцию к термическому разложению при температуре свыше 500°С и быстро разрушается при температуре свыше 550°С. Обычно температура смеси регулируется в интервале от 180 до 500°С для теплопроводности.The triple nitrate system is a solid at a temperature below 180 ° C, is a liquid at a temperature in the range from 180 to 565 ° C and has a tendency to thermal decomposition at temperatures above 500 ° C and is rapidly destroyed at temperatures above 550 ° C. Typically, the temperature of the mixture is regulated in the range from 180 to 500 ° C for thermal conductivity.

При варьировании массового процентного содержания компонентов бинарной нитратной системы получают температурные характеристики.By varying the mass percentage of the components of the binary nitrate system, temperature characteristics are obtained.

Итак, система подачи тепловой энергии изобретения полностью использует комплементарность энергии биомассы и солнечной энергии для центральной подачи охлаждения, подачи льда и подачи тепла, так что чистая солнечная энергия и энергия биомассы могут рециклироваться в течение трех последовательных раз, в результате максимизируя использование энергии. Комплементарная система подачи тепловой энергии с использованием солнечной энергии и биомассы может быть использована в низкоуглеродном промышленном парке для генерирования энергии, получения охлаждения и льда и получения горячей воды. Хотя показаны и описаны частные варианты изобретения, должно быть отмечено, что последующие примеры предназначены для описания, но не ограничения изобретения.So, the thermal energy supply system of the invention makes full use of the complementarity of biomass and solar energy for central cooling, ice and heat supply, so that pure solar and biomass energy can be recycled for three consecutive times, maximizing energy use as a result. A complementary thermal energy feed system using solar energy and biomass can be used in a low-carbon industrial park to generate energy, produce cooling and ice, and produce hot water. Although particular embodiments of the invention are shown and described, it should be noted that the following examples are intended to describe, but not limit, the invention.

Claims (9)

1. Комплементарная система подачи тепловой энергии с использованием солнечной энергии и биомассы, содержащая устройство, концентрирующее солнечные лучи, емкость для хранения солнечной энергии, которая содержит первый теплообменник и второй теплообменник, энергоустановку на биомассе, содержащую бойлер на биомассе, устройство центрального охлаждения и получения льда и центральную емкость подачи горячей воды, отличающаяся тем, что устройство, концентрирующее солнечные лучи, соединено трубами с емкостью для хранения солнечной энергии; впуск первого теплообменника В1 емкости для хранения солнечной энергии соединен с выпуском насоса подачи воды бойлера на биомассе; выпуск первого теплообменника В1 соединен с впуском системы подачи воды бойлера на биомассе; впускная труба второго теплообменника В2 емкости для хранения солнечной энергии соединена с выпускной трубой водоочистной установки; выпуск второго теплообменника В2 соединен с трубой подачи тепловой энергии устройства центрального охлаждения и получения льда; охлаждающая вода в устройстве центрального охлаждения и получения льда поглощает выделившуюся тепловую энергию, полученную устройством центрального охлаждения и получения льда, и сливается с горячей водой из коллектора сбросового тепла, расположенного в канале бойлера на биомассе, и сливающаяся горячая вода транспортируется в центральную емкость подачи горячей воды.1. A complementary system for supplying thermal energy using solar energy and biomass, comprising a device concentrating the sun's rays, a container for storing solar energy, which contains a first heat exchanger and a second heat exchanger, a biomass power plant containing a biomass boiler, a central cooling and ice-making device and a central hot water supply tank, characterized in that the device concentrating the sun's rays is connected by pipes to a tank for storing solar energy; the inlet of the first heat exchanger B1 of the solar energy storage tank is connected to the outlet of the biomass boiler water supply pump; the outlet of the first heat exchanger B1 is connected to the inlet of the biomass boiler water supply system; the inlet pipe of the second heat exchanger B2 of the solar energy storage tank is connected to the exhaust pipe of the water treatment plant; the release of the second heat exchanger B2 is connected to the pipe for supplying thermal energy to the central cooling device and ice; cooling water in the central cooling and ice-making device absorbs the released heat energy received by the central cooling and ice-making device and merges with hot water from the waste heat collector located in the biomass boiler channel, and the merging hot water is transported to the central hot water supply tank .
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что емкость для хранения солнечной энергии содержит два теплоносителя для теплообмена и два цикла; двумя теплоносителями являются теплоноситель для хранения тепла и циркулирующая вода; теплоносителем для хранения тепла является теплопроводящее масло или расплавленная соль и располагается в емкости для хранения солнечной энергии; теплопроводящее масло или расплавленная соль подаются высокотемпературным насосом в устройство, концентрирующее солнечные лучи, где теплопроводящее масло или расплавленная соль нагревается солнечной энергией; нагретые теплопроводящее масло или расплавленная соль возвращаются в емкость для хранения солнечной энергии и высвобождают тепловую энергию; часть тепловой энергии нагревает циркулирующую воду от насоса подачи воды бойлера на биомассе с помощью первого теплообменника В1, и нагретая циркулирующая вода вводится в бойлер на биомассе; другая часть тепловой энергии нагревает циркулирующую воду от водоочистной установки с помощью второго теплообменника В2, и нагретая циркулирующая вода вводится в устройство центрального охлаждения и получения льда.2. The system according to p. 1, characterized in that the capacity for storing solar energy contains two coolants for heat transfer and two cycles; two heat carriers are heat carrier for storing heat and circulating water; the heat carrier for storing heat is heat-conducting oil or molten salt and is located in a tank for storing solar energy; heat-conducting oil or molten salt is supplied by a high-temperature pump to a device concentrating the sun's rays, where heat-conducting oil or molten salt is heated by solar energy; heated heat-conducting oil or molten salt is returned to the tank for storing solar energy and release thermal energy; part of the thermal energy heats the circulating water from the biomass boiler water supply pump using the first heat exchanger B1, and the heated circulating water is introduced into the biomass boiler; another part of the thermal energy heats the circulating water from the water treatment plant by the second heat exchanger B2, and the heated circulating water is introduced into the central cooling and ice making apparatus.
3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что емкость для хранения солнечной энергии содержит три теплоносителя для теплообмена и два цикла; тремя теплоносителями являются теплоноситель для хранения тепла, теплоноситель теплопередачи и циркулирующая вода; теплоносителем хранения тепла является расплавленная соль, расположенная в емкости для хранения солнечной энергии; теплоносителем теплопередачи является теплопередающее масло, расположенное в солнечном теплообменнике А; теплопроводящее масло подводится в устройство, концентрирующее солнечные лучи, где теплопроводящее масло нагревается солнечной энергией; нагретое теплопроводящее масло возвращается в емкость для хранения солнечной энергии и обменивается тепловой энергией с расплавленной солью с помощью солнечного теплообменника А; часть нагретой расплавленной соли нагревает циркулирующую воду из насоса питательной воды бойлера на биомассе с помощью первого теплообменника В1, и нагретая циркулирующая вода вводится в бойлер на биомассе; другая часть нагретой расплавленной соли нагревает циркулирующую воду из водоочистительной установки с помощью второго теплообменника В2, и нагретая циркулирующая вода вводится в устройство центрального охлаждения и получения льда.3. The system according to p. 1, characterized in that the capacity for storing solar energy contains three coolants for heat transfer and two cycles; three heat carriers are heat carrier for storing heat, heat transfer heat carrier and circulating water; heat storage medium is molten salt located in a tank for storing solar energy; the heat transfer medium is a heat transfer oil located in the solar heat exchanger A; heat transfer oil is supplied to a device concentrating the sun's rays, where heat transfer oil is heated by solar energy; heated heat-conducting oil is returned to the tank for storing solar energy and exchanges thermal energy with molten salt using a solar heat exchanger A; a portion of the heated molten salt heats the circulating water from the biomass boiler feed pump using the first heat exchanger B1, and the heated circulating water is introduced into the biomass boiler; another part of the heated molten salt heats the circulating water from the water treatment plant using a second heat exchanger B2, and the heated circulating water is introduced into the central cooling and ice making apparatus.
4. Система по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что коллектор сбросового тепла расположен в канале бойлера на биомассе и выпускная труба горячей воды коллектора сбросового тепла соединена с центральной емкостью подачи горячей воды.4. The system according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the waste heat collector is located in the channel of the boiler on biomass and the hot water outlet pipe of the waste heat collector is connected to a central hot water supply tank.
5. Система по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что устройством центрального охлаждения и получения льда является литий-бромидный рефрижератор абсорбционного типа или испарительный рефрижератор.5. The system according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the device for central cooling and ice production is a lithium bromide absorption type refrigerator or evaporative refrigerator.
6. Система по п. 2 или 3, отличающаяся тем, что расплавленная соль является бинарной нитратной системой.6. The system according to p. 2 or 3, characterized in that the molten salt is a binary nitrate system.
7. Система по п. 2 или 3, отличающаяся тем, что расплавленная соль является тройной нитратной системой.7. The system according to p. 2 or 3, characterized in that the molten salt is a triple nitrate system.
8. Система по п. 6, отличающаяся тем, что бинарная нитратная система содержит от 40 до 90 мас.% NaNO3 и от 10 до 60 мас.% KNO3.8. The system according to p. 6, characterized in that the binary nitrate system contains from 40 to 90 wt.% NaNO 3 and from 10 to 60 wt.% KNO 3 .
9. Система по п. 7, отличающаяся тем, что тройная нитратная система содержит от 5 до 10 мас.% NaNO2, от 30 до 70 мас.% NaNO3 и от 20 до 65 мас.% KNO3. 9. The system according to p. 7, characterized in that the triple nitrate system contains from 5 to 10 wt.% NaNO 2 , from 30 to 70 wt.% NaNO 3 and from 20 to 65 wt.% KNO 3 .
RU2015126774/06A 2012-12-06 2013-12-05 Комплементарная тепловая энергосистема с использованием солнечной энергии и биомассы RU2599697C1 (ru)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210520274.4A CN102967080B (zh) 2012-12-06 2012-12-06 太阳能与生物质能互补的热能动力系统
CN201210520274.4 2012-12-06
PCT/CN2013/088570 WO2014086295A1 (zh) 2012-12-06 2013-12-05 太阳能与生物质能互补的热能动力系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2599697C1 true RU2599697C1 (ru) 2016-10-10

Family

ID=47797390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015126774/06A RU2599697C1 (ru) 2012-12-06 2013-12-05 Комплементарная тепловая энергосистема с использованием солнечной энергии и биомассы

Country Status (14)

Country Link
US (1) US9657972B2 (ru)
EP (1) EP2933484B1 (ru)
JP (1) JP6035431B2 (ru)
KR (1) KR101647749B1 (ru)
CN (1) CN102967080B (ru)
AU (2) AU2013354612A1 (ru)
CA (1) CA2893602C (ru)
DK (1) DK2933484T3 (ru)
HR (1) HRP20181402T1 (ru)
HU (1) HUE040442T2 (ru)
LT (1) LT2933484T (ru)
RU (1) RU2599697C1 (ru)
SI (1) SI2933484T1 (ru)
WO (1) WO2014086295A1 (ru)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102967080B (zh) * 2012-12-06 2015-03-18 中盈长江国际新能源投资有限公司 太阳能与生物质能互补的热能动力系统
CN103234278A (zh) * 2013-05-29 2013-08-07 湖南远健光能科技有限公司 一种太阳能锅炉持续加热系统
CN103742374A (zh) * 2013-12-27 2014-04-23 陕西大唐新能电力设计有限公司 一种聚光太阳能热分布式能源综合利用方法
CN103953402B (zh) * 2014-04-11 2015-07-29 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 一种太阳能与生物质能联合发电的优化集成系统
CN103925635B (zh) * 2014-04-28 2016-12-07 中国建筑股份有限公司 一种全天候太阳能供能系统
CN104197310B (zh) * 2014-08-22 2016-04-13 中盈长江国际新能源投资有限公司 太阳能热水辅助蓄热装置及由其构成的电厂锅炉太阳能热水供给系统
CN104403642B (zh) * 2014-10-13 2017-06-23 赵家春 太阳能光热发电用的熔盐及其制备方法
WO2016106726A1 (zh) * 2014-12-31 2016-07-07 深圳市爱能森科技有限公司 风电、光伏、光热和介质储热联合供能系统
CN104864630B (zh) * 2015-06-01 2017-07-28 东南大学 一种采用太阳能集热的多温度梯度利用系统
US20170120725A1 (en) * 2015-11-04 2017-05-04 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Absorption-based system for automotive waste heat recovery
CN106014511A (zh) * 2016-06-14 2016-10-12 周连惠 一种生物质能发电系统
CN106352596B (zh) * 2016-08-19 2019-01-11 上海交通大学 基于pvt的制冷与发电系统
CN106322822B (zh) * 2016-10-08 2019-03-08 国核电力规划设计研究院 消纳弃风弃光的冷热联供系统及方法
CN107120824B (zh) * 2017-06-02 2019-08-09 清华大学 一种生物质成型燃料热水锅炉系统
CN108036544B (zh) * 2017-10-24 2019-10-22 山东科技大学 太阳能/生物质能集成驱动的复合能量系统
CN108518324B (en) * 2018-03-20 2021-01-05 华北电力大学 Tower type solar thermal coupling coal-fired power generation system with energy storage function
CN109654631B (en) * 2018-12-02 2020-12-25 吴联凯 Multi-energy complementary comprehensive energy management method
CN110594839A (zh) * 2019-09-17 2019-12-20 北方工业大学 热电联供式供热系统及供热方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1236270A1 (ru) * 1984-12-29 1986-06-07 Всесоюзный Дважды Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского Котельна установка
RU2249162C1 (ru) * 2003-09-25 2005-03-27 Гаврил Захарович Марко Солнечная паротурбинная установка
CN101586879A (zh) * 2008-10-08 2009-11-25 中国华电工程(集团)有限公司 一种与燃气-蒸汽联合循环结合的太阳能热利用的系统
CN101769594A (zh) * 2008-12-29 2010-07-07 苏桐梅 一种燃气锅炉烟气全热回收的装置
CN101876299A (zh) * 2010-05-24 2010-11-03 北京京仪仪器仪表研究总院有限公司 一种将太阳能热发电与生物质发电相结合的方法及系统
RU2459157C1 (ru) * 2011-05-24 2012-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "Промышленные технологии" Гелио-геотермическая станция и способ ее эксплуатации

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7331178B2 (en) * 2003-01-21 2008-02-19 Los Angeles Advisory Services Inc Hybrid generation with alternative fuel sources
GB0708963D0 (en) * 2007-05-10 2007-06-20 Alstom Technology Ltd Solar hybrid power plant
CN101196305A (zh) * 2007-12-28 2008-06-11 沈阳润昇食用菌研究所 太阳能与生物质锅炉结合取暖装置
US7735323B2 (en) * 2008-02-12 2010-06-15 Lawrence Livermore National Security, Llc Solar thermal power system
US8661819B2 (en) * 2008-04-15 2014-03-04 Morningside Venture Investments Limited Water reclamation system and method
CN101392736B (zh) * 2008-05-29 2011-09-14 中国科学技术大学 太阳能低温热发电及冷热联供系统
WO2012003508A2 (en) * 2010-07-02 2012-01-05 Solar Logic Incorporated Bladeless turbine
CN201706579U (zh) * 2010-04-29 2011-01-12 北京盛昌绿能科技有限公司 生物质能与太阳能全自动互补采暖热水系统
CN102252545A (zh) * 2011-05-23 2011-11-23 武汉理工大学 一种应用于太阳能空调的熔融盐相变蓄热装置
CN202132193U (zh) * 2011-06-09 2012-02-01 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 一种太阳能生物质能互补发电系统
CN102533226A (zh) * 2011-12-15 2012-07-04 中山大学 一种硝酸熔融盐传热蓄热介质及其制备方法与应用
CN203216148U (zh) * 2012-12-06 2013-09-25 中盈长江国际新能源投资有限公司 太阳能与生物质能互补的热能动力系统
CN102967080B (zh) * 2012-12-06 2015-03-18 中盈长江国际新能源投资有限公司 太阳能与生物质能互补的热能动力系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1236270A1 (ru) * 1984-12-29 1986-06-07 Всесоюзный Дважды Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского Котельна установка
RU2249162C1 (ru) * 2003-09-25 2005-03-27 Гаврил Захарович Марко Солнечная паротурбинная установка
CN101586879A (zh) * 2008-10-08 2009-11-25 中国华电工程(集团)有限公司 一种与燃气-蒸汽联合循环结合的太阳能热利用的系统
CN101769594A (zh) * 2008-12-29 2010-07-07 苏桐梅 一种燃气锅炉烟气全热回收的装置
CN101876299A (zh) * 2010-05-24 2010-11-03 北京京仪仪器仪表研究总院有限公司 一种将太阳能热发电与生物质发电相结合的方法及系统
RU2459157C1 (ru) * 2011-05-24 2012-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "Промышленные технологии" Гелио-геотермическая станция и способ ее эксплуатации

Also Published As

Publication number Publication date
HUE040442T2 (hu) 2019-03-28
DK2933484T3 (en) 2018-08-13
SI2933484T1 (sl) 2018-10-30
LT2933484T (lt) 2018-08-27
CN102967080B (zh) 2015-03-18
CA2893602C (en) 2019-03-05
CN102967080A (zh) 2013-03-13
AU2016253561B2 (en) 2018-04-12
EP2933484A4 (en) 2016-07-20
US20150267945A1 (en) 2015-09-24
US9657972B2 (en) 2017-05-23
WO2014086295A1 (zh) 2014-06-12
EP2933484A1 (en) 2015-10-21
HRP20181402T1 (hr) 2018-10-19
EP2933484B1 (en) 2018-05-30
CA2893602A1 (en) 2014-06-12
JP2016505126A (ja) 2016-02-18
AU2016253561A1 (en) 2016-11-17
KR101647749B1 (ko) 2016-08-11
JP6035431B2 (ja) 2016-11-30
KR20150089072A (ko) 2015-08-04
AU2013354612A1 (en) 2015-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ozturk et al. Thermodynamic analysis of a solar-based multi-generation system with hydrogen production
Hassan et al. A review on solar cold production through absorption technology
CN203823715U (zh) 一种分布式全天候太阳能蒸汽机组
CN204358954U (zh) 一种采用导热油传热的储能式清洁能源热水锅炉
RU2643910C1 (ru) Оптимизированная комплексная система для гибридного генерирования электроэнергии на основе солнечной энергии и энергии биомассы
CN101392736B (zh) 太阳能低温热发电及冷热联供系统
CN100425925C (zh) 利用天然工质以及太阳能或废热的发电、空调及供暖装置
CN106765448A (zh) 一种降低供热回水温度的节能供热系统
CN106705185A (zh) 一种降低供热回水温度的节能供热系统
US20090178409A1 (en) Apparatus and method for storing heat energy
CN102795693B (zh) 基于lng冷能利用的太阳能和风能联合驱动的海水淡化系统
CN202381129U (zh) 动力供给系统
CN204254930U (zh) 耦合多种可再生能源的城市污水冷热电联供系统
CN201318255Y (zh) 太阳能综合利用系统
JP5541603B2 (ja) 多機能太陽エネルギーコージェネレーションシステム
CN105431685A (zh) 利用中低温余热的供暖热源或电力生产系统及其控制方法
CN104769371A (zh) 用于蒸汽驱动的吸收式热泵和吸收式变热器的装置和方法及其应用
RU2643905C1 (ru) Солнечная тепловая и гибридная система генерации энергии с газификацией биомассы с комбинированным топливным циклом газ-водяной пар
CN101737282B (zh) 一种高效混合式海洋温差发电系统
CN201486603U (zh) 一种太阳能与生物质联合发电装置
CN102563987A (zh) 有机朗肯循环驱动的蒸气压缩制冷装置及方法
CN103850901B (zh) 基于双工质热力循环的太阳能热电联产系统及其使用方法
AU2016253561B2 (en) Solar Biomass Complementary Thermal Power System
CN204420949U (zh) 一种采用熔盐传热储热的储能式太阳能蒸汽锅炉
CN106014891B (zh) 一种槽式太阳能联合循环发电系统

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191206