一種基于太陽能碟式聚光的吸附式冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種太陽能熱利用系統(tǒng)，特別涉及一種基于太陽能碟式聚光冷熱電聯(lián)產(chǎn)吸附式制冷系統(tǒng)，屬于太陽能利用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著化石能源的大量開采，油價(jià)煤價(jià)不斷上漲，充分利用太陽能顯然具有可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能減排的雙重偉大意義。太陽能技術(shù)的大力推廣在很大程度上緩解了能源問題。綜合近年來國內(nèi)外碟式太陽能發(fā)電技術(shù)，碟式/Stirling太陽能發(fā)電系統(tǒng)最高熱電轉(zhuǎn)換率可達(dá)29.4%，輸出效率26%左右。具有操作靈活、清潔、高效等諸多優(yōu)點(diǎn)。
[0003]吸附式制冷在原理上和技術(shù)上都已經(jīng)較為成熟，但在應(yīng)用太陽能作為能源供應(yīng)的時(shí)候，大多都是直接采用吸附床與集熱器作為一體的技術(shù)，這就不可避免的只能實(shí)現(xiàn)間歇制冷。對于采用平板集熱器收集太陽能，再通過熱水加熱吸附床的系統(tǒng)，由于集熱器在85°C以上時(shí)集熱效率不高，這就會造成整個(gè)系統(tǒng)的制冷性能較差。對于采用真空管集熱器收集太陽能的再用于驅(qū)動(dòng)吸附式制冷的系統(tǒng)，國內(nèi)外學(xué)者對此做了大量的研宄和試驗(yàn)，結(jié)果不算太理想，主要原因還是集熱器收集的熱水溫度不夠高，一般都低于100°C，使得吸附床的解吸量太少，導(dǎo)致吸附式制冷效率不高。
[0004]普遍來說，普通的間歇式吸附制冷機(jī)制冷效率約0.39，連續(xù)式吸附制冷機(jī)制冷效率一般可以大于1.3。連續(xù)式吸附制冷機(jī)可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)制冷，相比間歇式吸附制冷技術(shù)，更有實(shí)用的前景和技術(shù)優(yōu)勢。
[0005]太陽能碟式聚光系統(tǒng)可以對太陽光進(jìn)行有效聚光，并通過高效的聚光吸收集熱器接收太陽輻射，最終可以穩(wěn)定獲得550°C以上的高溫工質(zhì)。目前碟式聚光系統(tǒng)已經(jīng)在美國，澳大利亞，西班牙等發(fā)達(dá)國家投入工業(yè)應(yīng)用，具有良好的性價(jià)比和系統(tǒng)穩(wěn)定性。
[0006]綜上分析，采用一種能穩(wěn)定獲得550°C以上的太陽能碟式聚光集熱器，配合連續(xù)式吸附制冷機(jī)和發(fā)電機(jī)，將會獲得較高的系統(tǒng)制冷效率和穩(wěn)定的系統(tǒng)制冷性能以及穩(wěn)定的系統(tǒng)發(fā)電功率。基于太陽能碟式聚光冷熱電聯(lián)產(chǎn)吸附式制冷系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)高效率制冷和穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行的同時(shí)，還對外輸出一定溫度的熱水和電量，對于太陽能吸附式制冷產(chǎn)品的商業(yè)化具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型目的在于克服現(xiàn)有的太陽能吸附式制冷系統(tǒng)的缺陷，提供一種基于太陽能碟式聚光的吸附式冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，利用碟式聚光系統(tǒng)收集熱量，驅(qū)動(dòng)吸附式制冷機(jī)和發(fā)電機(jī)，在實(shí)現(xiàn)制冷的過程中對外輸出熱水和電能。本實(shí)用新型保證了常規(guī)天氣下系統(tǒng)制冷性能的高效和穩(wěn)定，克服了太陽能制冷技術(shù)的間歇式制冷的現(xiàn)象，同時(shí)還能輸出熱水和電能，提高了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率和能量利用效率，更好的實(shí)現(xiàn)了能量的最大化利用和轉(zhuǎn)換。
[0008]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案完成:一種基于太陽能碟式聚光的吸附式冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，包括太陽能碟式聚光集熱連續(xù)吸附制冷系統(tǒng)、貯熱系統(tǒng)及蒸汽渦輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)，其特征是采用太陽能碟式聚光系統(tǒng)收集太陽能，采用貯熱油箱和貯熱水箱儲存熱量，采用連續(xù)式吸附制冷機(jī)實(shí)現(xiàn)制冷，采用蒸汽渦輪機(jī)實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)；由太陽能碟式旋轉(zhuǎn)拋物面反射鏡、球形旋轉(zhuǎn)腔體接收器、跟蹤轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、機(jī)組支架和連接管道構(gòu)成的集熱系統(tǒng)，以導(dǎo)熱油和水為傳熱介質(zhì)，通過油泵和水泵傳輸?shù)劫A熱油箱和水箱，各部件通過循環(huán)管道連接；由貯熱油箱、油泵、換熱器、循環(huán)管道構(gòu)成的換熱加熱系統(tǒng)，通過油泵將導(dǎo)熱油送入連續(xù)式吸附制冷機(jī)；連續(xù)式吸附制冷機(jī)的兩個(gè)吸附床交替受熱/降溫，解吸/吸附制冷劑，并通過冷凝器冷凝，最終儲存于蒸發(fā)器中，然后另一床由于降溫而吸附蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑，實(shí)現(xiàn)制冷。在進(jìn)入冷凝器和進(jìn)入蒸發(fā)器的管道間連接一個(gè)小型電泵，以便加速吸附床解吸；而在蒸汽渦輪發(fā)電系統(tǒng)中，經(jīng)過蒸汽渦輪機(jī)吸熱后的熱水對外輸出，最終可以實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)供。
[0009]上述的太陽能碟式聚光連續(xù)吸附式制冷系統(tǒng)由高精度旋轉(zhuǎn)拋物面反射鏡面、球形旋轉(zhuǎn)腔體式接收器、油泵、吸附床、換熱器和連接管道構(gòu)成。通過碟式聚光鏡面將太陽光匯聚到球形旋轉(zhuǎn)腔體式接收器上，加熱導(dǎo)熱油，并通過油泵儲存于貯熱油箱內(nèi)。
[0010]上述的太陽能蒸汽渦輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)由渦輪機(jī)、水泵、貯熱水箱、換熱器和連接管道組成。通過碟式聚光鏡面將太陽光匯聚到球形旋轉(zhuǎn)腔體式接收器上，加熱水，加熱后水變成水蒸氣推動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，做功后水蒸氣變成水，并通過水泵儲存于貯熱水箱內(nèi)。
[0011]上述的換熱加熱系統(tǒng)，由水泵、循環(huán)管道、換熱器構(gòu)成。換熱器內(nèi)部設(shè)置為蛇形換熱器，用于導(dǎo)熱油管道和熱水管道進(jìn)行換熱，有利于水管中熱水的回?zé)岷蜔崃康挠行Ю谩?br>[0012]上述的連續(xù)式吸附制冷機(jī)由兩個(gè)高效傳熱的翅片管式吸附床組成，并共用冷凝器和蒸發(fā)器，通過兩個(gè)吸附床的交替加熱解吸/降溫吸附來實(shí)現(xiàn)制冷。
[0013]上述的翅片管式吸附床采用多管翅片管作為吸附床，翅片管內(nèi)填充沸石分子篩-氨工質(zhì)對。
[0014]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型取得了以下有益效果:本實(shí)用新型通過使用太陽能完成制冷過程，使得室內(nèi)制冷不再需要消耗大量能源、制冷過程不會產(chǎn)生氟氯烴物質(zhì)。并且可以發(fā)電和穩(wěn)定的熱水。本實(shí)用新型適用于各種辦公大樓中央空調(diào)的制冷、制熱以及發(fā)電的聯(lián)合應(yīng)用。
[0015]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0016]1、采用碟聚光系統(tǒng)收集太陽能，能夠獲得比要求溫度更高的熱能供應(yīng)；
[0017]2、球形旋轉(zhuǎn)腔體式吸收集熱器，與常用的真空管集熱器相比，具有制作工藝簡單，導(dǎo)熱性能好，初始投資低，均勻吸收太陽輻射的優(yōu)點(diǎn)；
[0018]3、以貯熱油箱和貯熱水箱為熱能儲備，配以連續(xù)式吸附制冷機(jī)有利于實(shí)現(xiàn)吸附式制冷系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行；
[0019]4、高效傳熱傳質(zhì)的鋁合金吸附管，其管式結(jié)構(gòu)更容易抗壓和密封。
[0020]5、裝置末端換熱系統(tǒng)中水管和油管通過換熱器換熱，減少了能量的損失，油管對水管傳熱，使水管中的水進(jìn)行了再熱處理，有利于能量的利用，并且提高了制冷系統(tǒng)的C0P。
[0021]6、與采用間歇制冷吸附制冷循環(huán)的太陽能吸附式制冷系統(tǒng)相比，本實(shí)用新型制冷系數(shù)高、連續(xù)制冷及可自動(dòng)運(yùn)行等特點(diǎn)。
[0022]7、制冷裝置采用太陽能作為能源實(shí)現(xiàn)制冷，以滿足室內(nèi)供冷的要求，節(jié)約了能源，避免了環(huán)境污染。
[0023]【附圖說明】:
[0024]圖1為本實(shí)用新型的一種總體連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本實(shí)用新型的吸附式制冷機(jī)工作原理圖；
[0026]圖3為本實(shí)用新型的蒸汽渦輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)工作原理圖；
[0027]圖4位本實(shí)用新型的吸附式制冷機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0028]圖中:I為碟式聚光鏡面，2為球形旋轉(zhuǎn)腔體接收器，3為油泵，4為貯熱油箱，5為吸附式制冷機(jī)，6為換熱器，7為換熱水泵，8為蒸汽渦輪發(fā)電機(jī)，9為貯熱水泵，10為貯熱水箱，11為給水箱，12為發(fā)電機(jī)，13為蒸汽渦輪機(jī)，14,22為翅片管式吸附床，15、16、17