專利名稱：一種分布式太陽(yáng)能熱/冷-電聯(lián)供系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能利用領(lǐng)域和建筑暖通空調(diào)領(lǐng)域，特別是涉及一種分布式太陽(yáng)能 熱/冷-電聯(lián)供系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前電力主要通過(guò)化石能源(煤，石油和天然氣)產(chǎn)生，但存在以下兩方面的問(wèn) 題。一方面化石能源不可再生，面臨逐漸枯竭的問(wèn)題，另一方面，化石能源的使用過(guò)程會(huì)產(chǎn) 生大量的污染排放。現(xiàn)代公共建筑以及許多家庭都采用空調(diào)系統(tǒng)，以達(dá)到一個(gè)舒適的生活、 工作環(huán)境。通常，中央空調(diào)系統(tǒng)是以電力或燃油、燃?xì)忮仩t來(lái)驅(qū)動(dòng)，而且，難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)熱/ 冷_電的聯(lián)供。有些小型熱/冷_電的聯(lián)供系統(tǒng)是通過(guò)使用燃油、燃?xì)忮仩t和小型燃?xì)廨?機(jī)機(jī)組以及余熱制冷來(lái)實(shí)現(xiàn)，它消耗的是化石能源，因此會(huì)有污染氣體排放。太陽(yáng)能等新能源的使用正在開始推廣。常規(guī)的太陽(yáng)能光熱利用可以實(shí)現(xiàn)建筑的供 暖或制冷，但難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)供電。太陽(yáng)能電池可以發(fā)電，但難以滿足同時(shí)供暖或制冷的需 要，而且太陽(yáng)能電池的太陽(yáng)能利用效率很低，并需要很大的面積鋪設(shè)以滿足一定的電力需 要。太陽(yáng)能熱動(dòng)力系統(tǒng)是利用太陽(yáng)能加熱工質(zhì)量，達(dá)到一定高的溫度和壓力后，通過(guò) 熱動(dòng)力循環(huán)的方式發(fā)電，其發(fā)電效率要高于太陽(yáng)能電池的發(fā)電效率。發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)太陽(yáng)能熱 動(dòng)力循環(huán)發(fā)電開展過(guò)相關(guān)研究工作以及在沙漠地區(qū)的大型實(shí)驗(yàn)，但還沒有把它與制冷/供 暖等結(jié)合起來(lái)，用于城市建筑的熱/冷-電聯(lián)供。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種分布式太陽(yáng)能熱/冷_電聯(lián)供系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn) 熱/冷-電聯(lián)供，提高太陽(yáng)能的利用效率。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種分布式太陽(yáng)能熱/冷-電 聯(lián)供系統(tǒng)，包括聚能器、位于聚能器焦點(diǎn)的吸熱器、換熱器和蓄熱水箱，所述的換熱器和蓄 熱水箱循環(huán)連接，兩者之間設(shè)有循環(huán)水泵；所述的蓄熱水箱還與余熱制冷裝置循環(huán)連接，所 述的聯(lián)供系統(tǒng)還包括發(fā)電系統(tǒng)、電力轉(zhuǎn)換設(shè)備和回?zé)崞?；所述的發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)閉式布雷登 循環(huán)發(fā)電，包括依次連接的渦輪機(jī)、發(fā)電機(jī)和壓縮機(jī)；所述的發(fā)電機(jī)與所述的電力轉(zhuǎn)換設(shè)備 相連；所述的吸熱器中的氣體工質(zhì)依次經(jīng)過(guò)所述的渦輪機(jī)、回?zé)崞?、換熱器和壓縮機(jī)，最后 經(jīng)回?zé)崞鞣祷氐剿龅奈鼰崞髦?，?gòu)成循環(huán)回路。所述的聚能器為拋物鏡聚能器，表面鍍有反射率為0. 8-0. 95的涂層。所述的吸熱器一端開有圓形開口，內(nèi)部沿圓周排列有一組吸熱管；所述的吸熱管 由外層的相變材料層和中心圓管構(gòu)成。所述的渦輪機(jī)、發(fā)電機(jī)和壓縮機(jī)同軸連接。所述的氣體工質(zhì)為惰性氣體、或空氣、或二氧化碳。所述的余熱制冷裝置以所述的蓄熱水箱中的熱能為熱源，通過(guò)溴化鋰余熱制冷方式進(jìn)行制冷。有益效果由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效 果本發(fā)明利用太陽(yáng)能，通過(guò)閉式布雷登循環(huán)發(fā)電，循環(huán)的余熱直接供暖或通過(guò)溴化鋰余熱 制冷方式制冷，從而實(shí)現(xiàn)熱/冷-電聯(lián)供，提高太陽(yáng)能的利用效率。本發(fā)明不消耗化石能源， 不消耗水資源，無(wú)污染排放，太陽(yáng)能利用效率高，功率大小可調(diào)，適用于城市的獨(dú)立建筑、小 型單位、無(wú)電力輸送邊遠(yuǎn)地區(qū)的居民、小型公共設(shè)施以及野外作業(yè)等的供電、供暖或制冷， 實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定 的范圍。本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種分布式太陽(yáng)能熱/冷-電聯(lián)供系統(tǒng)，如圖1所示，包括 聚能器1、位于聚能器1焦點(diǎn)的吸熱器2、換熱器7和蓄熱水箱8，所述的換熱器7和蓄熱水 箱8循環(huán)連接，兩者之間設(shè)有循環(huán)水泵11 ；所述的蓄熱水箱8還與余熱制冷裝置9循環(huán)連 接，所述的聯(lián)供系統(tǒng)還包括發(fā)電系統(tǒng)、電力轉(zhuǎn)換設(shè)備6和回?zé)崞?0 ；所述的發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)閉 式布雷登循環(huán)發(fā)電，包括依次連接的渦輪機(jī)3、發(fā)電機(jī)4和壓縮機(jī)5 ；所述的發(fā)電機(jī)4與所 述的電力轉(zhuǎn)換設(shè)備6相連；所述的吸熱器2中的氣體工質(zhì)依次經(jīng)過(guò)所述的渦輪機(jī)3、回?zé)崞?10、換熱器7和壓縮機(jī)5，最后經(jīng)回?zé)崞?0返回到所述的吸熱器2中，構(gòu)成循環(huán)回路。聚能器1采用拋物鏡聚能器，其表面鍍有反射率為0. 8-0. 95的涂層，以便更好地 聚集太陽(yáng)光，從而將太陽(yáng)光反射到吸熱器2。吸熱器2位于聚能器1的焦點(diǎn)上，高強(qiáng)度的太 陽(yáng)光束通過(guò)吸熱器2—端的圓形開口進(jìn)入吸熱器2內(nèi)部，吸熱器2內(nèi)部沿圓周排列有一組 吸熱管，吸熱管由外層的相變材料層和中心圓管構(gòu)成，氣體工質(zhì)經(jīng)壓縮機(jī)5壓縮后進(jìn)入吸 熱器2并從吸熱管的中心圓管流過(guò)。太陽(yáng)光把相變材料加熱到融化，氣體工質(zhì)流經(jīng)中心圓 管被加熱。加熱后的氣體工質(zhì)離開吸熱器2進(jìn)入渦輪機(jī)3進(jìn)行膨脹做功，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī) 4發(fā)電。離開渦輪機(jī)3的乏氣經(jīng)過(guò)回?zé)崞?0后流入換熱器7，換熱器7把其余熱交換給流 經(jīng)換熱器7的水，然后冷卻后的氣體工質(zhì)進(jìn)入壓縮機(jī)5壓縮，提高壓力后，再經(jīng)回?zé)崞?0進(jìn) 入吸熱器2加熱，繼續(xù)下一個(gè)循環(huán)。整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)閉式布雷登循環(huán)發(fā)電，渦輪機(jī)3、發(fā)電 機(jī)4和壓縮機(jī)5同軸連接，使得整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更為緊湊。經(jīng)發(fā)電機(jī)4產(chǎn)生的電力由電力 轉(zhuǎn)換設(shè)備6進(jìn)行輸配電管理和輸出。經(jīng)過(guò)換熱器7后被加熱的水儲(chǔ)存在蓄熱水箱8中，并 提供熱源給余熱制冷裝置9，通過(guò)溴化鋰余熱制冷方式進(jìn)行制冷，從而實(shí)現(xiàn)制冷輸出。當(dāng)冬 天需要供暖的時(shí)候，則關(guān)閉余熱制冷裝置9，直接由熱水供暖，實(shí)現(xiàn)供熱。其中，氣體工質(zhì)可 以采用惰性氣體，也可以采用空氣，還可以采用二氧化碳。不難發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明利用太陽(yáng)能，通過(guò)閉式布雷登循環(huán)發(fā)電，循環(huán)的余熱直接供暖或通過(guò)溴化鋰余熱制冷方式制冷，從而實(shí)現(xiàn)熱/冷-電聯(lián)供，提高太陽(yáng)能的利用效率。本發(fā)明 不消耗化石能源，不消耗水資源，無(wú)污染排放，太陽(yáng)能利用效率高，功率大小可調(diào)，適用于城 市的獨(dú)立建筑、小型單位、無(wú)電力輸送邊遠(yuǎn)地區(qū)的居民、小型公共設(shè)施以及野外作業(yè)等的供 電、供暖或制冷，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。
權(quán)利要求
一種分布式太陽(yáng)能熱/冷 電聯(lián)供系統(tǒng)，包括聚能器(1)、位于聚能器(1)焦點(diǎn)的吸熱器(2)、換熱器(7)和蓄熱水箱(8)；所述的換熱器(7)和蓄熱水箱(8)循環(huán)連接，兩者之間設(shè)有循環(huán)水泵(11)；所述的蓄熱水箱(8)還與余熱制冷裝置(9)循環(huán)連接，其特征在于，所述的聯(lián)供系統(tǒng)還包括發(fā)電系統(tǒng)、電力轉(zhuǎn)換設(shè)備(6)和回?zé)崞?10)；所述的發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)閉式布雷登循環(huán)發(fā)電，包括依次連接的渦輪機(jī)(3)、發(fā)電機(jī)(4)和壓縮機(jī)(5)；所述的發(fā)電機(jī)(4)與所述的電力轉(zhuǎn)換設(shè)備(6)相連；所述的吸熱器(2)中的氣體工質(zhì)依次經(jīng)過(guò)所述的渦輪機(jī)(3)、回?zé)崞?10)、換熱器(7)和壓縮機(jī)(5)，最后經(jīng)回?zé)崞?10)返回到所述的吸熱器(2)中，構(gòu)成循環(huán)回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式太陽(yáng)能熱/冷_電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，所述的聚能 器(1)為拋物鏡聚能器，表面鍍有反射率為0. 8-0. 95的涂層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式太陽(yáng)能熱/冷_電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，所述的吸熱 器(2) —端開有圓形開口，內(nèi)部沿圓周排列有一組吸熱管；所述的吸熱管由外層的相變材 料層和中心圓管構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式太陽(yáng)能熱/冷-電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，所述的渦輪 機(jī)(3)、發(fā)電機(jī)⑷和壓縮機(jī)(5)同軸連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式太陽(yáng)能熱/冷-電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，所述的氣體 工質(zhì)為惰性氣體、或空氣、或二氧化碳。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式太陽(yáng)能熱/冷-電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，所述的余熱 制冷裝置(9)以所述的蓄熱水箱(8)中的熱能為熱源，通過(guò)溴化鋰余熱制冷方式進(jìn)行制冷。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分布式太陽(yáng)能熱/冷-電聯(lián)供系統(tǒng)，包括聚能器、位于聚能器焦點(diǎn)的吸熱器、換熱器和蓄熱水箱。換熱器和蓄熱水箱循環(huán)連接，兩者之間設(shè)有循環(huán)水泵；蓄熱水箱還與余熱制冷裝置循環(huán)連接，該聯(lián)供系統(tǒng)還包括發(fā)電系統(tǒng)、電力轉(zhuǎn)換設(shè)備和回?zé)崞?；發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)閉式布雷登循環(huán)發(fā)電，包括依次連接的渦輪機(jī)、發(fā)電機(jī)和壓縮機(jī)；發(fā)電機(jī)與電力轉(zhuǎn)換設(shè)備相連；吸熱器中的氣體工質(zhì)依次經(jīng)過(guò)渦輪機(jī)、回?zé)崞鳌Q熱器和壓縮機(jī)，最后經(jīng)回?zé)崞鞣祷氐轿鼰崞髦?，?gòu)成循環(huán)回路。本發(fā)明利用太陽(yáng)能，通過(guò)閉式布雷登循環(huán)發(fā)電，循環(huán)的余熱直接供暖或通過(guò)溴化鋰余熱制冷方式制冷，從而實(shí)現(xiàn)熱/冷-電聯(lián)供，提高了太陽(yáng)能的利用效率。
文檔編號(hào)F01D15/10GK101929445SQ20101025328
公開日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月13日
發(fā)明者蘇亞欣, 鄧文義 申請(qǐng)人:東華大學(xué)