基于太陽能中溫集熱、光伏光熱一體裝置的多功能高效利用系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種太陽能多功能利用系統,特別是一種含有太陽能中溫集熱、光伏光熱一體裝置的多功能高效利用系統,屬于太陽能利用技術領域。
【背景技術】
[0002]太陽能作為一種清潔、無污染的可再生能源,其開發和利用被認為世界能源戰略的重要組成部分。太陽能低溫熱利用已經成功的商業化,如何將太陽能用在更多的領域,成為了各國科學家致力研究的內容。
[0003]太陽能光伏裝置可以將太陽能轉化為電能,但利用率較低,大部分能量成為熱能散失到空氣中,采用太陽能光伏光熱一體化裝置,不僅可以收集大量的太陽能熱量,并且可以冷卻太陽能光伏硅片,提高太陽能的光電轉化效率,但由于光伏裝置本身的限制以及對溫度的要求,光伏光熱一體化裝置所產生的熱水溫度很低,一般不到50°C,并且加熱啟動慢、運行不穩定,難以大規模的產生有利用價值的熱水。
[0004]此外,隨著太陽能中高溫集熱技術的發展以及太陽能制冷技術的發展,目前利用太陽能中溫集熱的太陽能雙效吸收式制冷系統相對于傳統的太陽能制冷技術可有效的提高太陽能制冷效率,但太陽能吸收式制冷裝置的冷卻水的熱量由于溫度較低,也都沒有利用,損失到空氣中,并且采集的太陽能除供給制冷裝置之外的能量也沒有得到有效的利用。
[0005]熱泵技術可以利用電能將低溫熱源的能量輸送到高溫熱源處,對于熱泵,高溫熱源和低溫熱源的溫差越小,COP(制熱效率)越高,目前熱泵的低溫熱源一般都是空氣或地表水,溫度不高,效率較低,尤其是冬天,熱泵的運行效果和效率大大降低。
[0006]利用熱泵與太陽能技術的結合,不僅可以充分有效的利用太陽能系統的低品位能量,還可以保證熱泵裝置的使用效果和運行效率。
【發明內容】
[0007]技術問題:本專利的目的在于克服上述現有相關太陽能利用系統的缺陷,提供了一種能夠實現多種太陽能利用用途的、并且具有高效率、可安全穩定運行的系統。
[0008]技術方案:為解決上述技術問題,本專利提供的技術方案為:
[0009]系統包括太陽能中溫集熱裝置、太陽能光伏光熱一體裝置、吸收式制冷裝置、熱泵裝置、風冷裝置、儲水裝置、換熱器、空調末端裝置、熱水使用裝置、閥門,可實現發電、制冷、供熱、供熱水、供蒸汽等功能。
[0010]將太陽能光伏發電時產生的低品位熱量和太陽能吸收式制冷的低品位冷卻水熱量,利用熱泵轉化成穩定的可利用的高品位熱量。并提高熱泵的制熱效率。
[0011 ] 光伏光熱裝置、吸收式制冷裝置、熱泵裝置及風冷裝置通過并聯帶有調節閥門的管道,可根據實際情況選擇裝置的串接,進而保證了光伏光熱裝置、吸收式制冷裝置的冷卻水需要及熱泵裝置的低溫熱源需要。
[0012]太陽能中溫集熱裝置可根據實際情況選擇用來制冷還是產生蒸汽或熱水。保證能量的有效利用。此外,儲水裝置可通過熱泵裝置或中溫太陽能集熱裝置進行加熱,保證熱水的穩定供應;太陽能光伏裝置產生的電能可以用來直接驅動系統的用電設備。
[0013]有益效果:
[0014]1)該系統有效的利用了太陽能光伏發電時產生的低品位熱量,利用熱泵轉化成穩定的可利用的高品位熱量。
[0015]2)該系統有效的利用了太陽能吸收式制冷的低品位冷卻水熱量,利用熱泵轉化成穩定的可利用的高品位熱量。
[0016]3)采用光伏光熱裝置,可對太陽能光伏板進行冷卻,保證太陽能發電的效率。
[0017]4)熱泵的低溫熱源側溫度可保持在35°C?50°C,遠高于空氣溫度,顯著提高了熱泵的制熱效率。
[0018]5)光伏光熱裝置、吸收式制冷裝置、熱泵裝置及風冷裝置通過并聯帶有調節閥門的管道,可根據實際情況選擇裝置的串接,進而保證了光伏光熱裝置、吸收式制冷裝置的冷卻水需要及熱泵裝置的低溫熱源需要。
[0019]6)太陽能中溫集熱裝置可根據實際情況選擇用來制冷還是產生蒸汽或熱水。保證能量的有效利用,避免浪費。
[0020]7)儲水裝置可通過熱泵裝置或中溫太陽能集熱裝置進行加熱,保證熱水的穩定供應。
[0021]8)太陽能光伏裝置產生的電能可以用來直接驅動系統的用電設備,如泵、調節閥門,避免電能轉換利用所引起的損耗。
[0022]9)整套系統可用來產生電、制冷、供熱、供熱水、供蒸汽等多種用途,并且充分利用了系統內部中產出的各種能量,盡可能實現能效的最大化,科學合理,穩定可靠。
【附圖說明】
[0023]圖1是基于太陽能中溫集熱、光伏光熱一體裝置的多功能高效利用系統的結構示意圖。
[0024]其中:1是太陽能中溫集熱裝置、2是太陽能光伏光熱一體裝置、3是吸收式制冷裝置、4是熱泵裝置、5是風冷裝置、6是儲水裝置、7是換熱器、8是空調末端裝置、9是熱水使用裝置、1-1是循環介質進口、1-2是循環介質出口、2-1是光伏板冷卻水進口、2-2是光伏板冷卻水出口、3-1是發生器熱源進口、3-2是發生器熱源出口、3-3是冷卻水進口、3-4是冷卻水出口、3-5是冷凍水進口、3-6是冷凍水出口、4-1是吸熱側進口、4-2是吸熱側出口、4_3是產熱側進口、4-4是產熱側出口、5-1是介質進口、介質出口、6-1是熱源第一進口、6-2是熱源第一出口、6_3是熱源第二進口、6-4是熱源第二出口、6-5是第一供熱進口、6-6是第一供熱出口、6-7是第二供熱出口、6-8是第二供熱回水口、7-1是換熱器熱側進口、7-2是換熱器熱側出口、7-3是換熱器冷側進口、7-4是換熱器冷側出口、8-1是空調末端熱源進口、8-2是空調末端熱源出口、8-3是空調末端冷源進口、8-4是空調末端冷源出口、9-1是熱水進口、9_2是熱水回水口、10_1是第一調節閥丨1、10-2是第二調節閥丨1、10-3是第二調節閥門、10-4是第四調節閥門、10-5是第五調節閥門、10-6是第六調節閥門。
【具體實施方式】
[0025]參見圖1,該系統包括太陽能中溫集熱裝置1、太陽能光伏光熱一體裝置2、吸收式制冷裝置3、熱泵裝置4、風冷裝置5、儲水裝置6、換熱器7、空調末端裝置8、熱水使用裝置
9、閥門10 ;太陽能中溫集熱裝置1的循環