本發(fā)明屬于蒸汽及制冷供應(yīng)，具體涉及一種太陽(yáng)能蒸汽及制冷耦合系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著世界經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)，世界能源體系將面臨“更多能源”需求和“更低排放”的雙重挑戰(zhàn)，可再生能源的重要性逐漸凸顯，太陽(yáng)能是目前最理想、最具商業(yè)開(kāi)發(fā)價(jià)值、技術(shù)相對(duì)較成熟的新能源技術(shù)，其具有典型的清潔、無(wú)污染且敷設(shè)總功率巨大、取之不盡用之不竭的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行開(kāi)發(fā)和利用是世界各國(guó)政府大力提倡的能源方案，對(duì)人類走出自身的能源、環(huán)境困境具有重要意義。傳統(tǒng)蒸汽一般由鍋爐此類的蒸汽發(fā)生器利用燃料或其他能源的熱能把水加熱成為熱水或蒸汽，不僅需要消耗大量燃料，且效率不高，會(huì)產(chǎn)生大量污染，目前也存在通過(guò)真空集熱管或集熱板將太陽(yáng)光熱收集后加熱集熱管內(nèi)的水產(chǎn)生蒸汽的太陽(yáng)能蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，從整體上看，太陽(yáng)能熱蒸汽發(fā)生系統(tǒng)具有開(kāi)發(fā)成本低，能耗較小，對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響小等特點(diǎn)。在太陽(yáng)能熱蒸汽發(fā)生系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，隨著蒸汽的持續(xù)產(chǎn)生，也會(huì)持續(xù)伴生大量的高溫?zé)崴@部分高溫?zé)崴羰侵苯踊亓髦撂?yáng)能熱蒸汽發(fā)生系統(tǒng)內(nèi)，會(huì)造成大量的能量浪費(fèi)，此外，傳統(tǒng)的吸收式制冷循環(huán)可以將一定溫度的低品位熱源進(jìn)行利用產(chǎn)生冷量，但是受到冷凝溫度、蒸發(fā)溫度和吸收溫度的制約，通?？衫玫臒嵩礈囟刃枰_(dá)到80℃以上，因此如何更好的利用系統(tǒng)的熱效率，對(duì)我國(guó)的節(jié)能具有重要的意義。

2、針對(duì)上述存在的現(xiàn)象與問(wèn)題，深入研究，提出一種太陽(yáng)能蒸汽及制冷耦合系統(tǒng)，設(shè)置水汽分離模塊、吸收制冷模塊及蒸汽加壓模塊，以分別輸出利用蒸汽與高溫?zé)崴?，從而達(dá)成高效利用系統(tǒng)的熱效率、節(jié)約能源、降低污染排放，具有極大的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述現(xiàn)有問(wèn)題，本發(fā)明提出一種太陽(yáng)能蒸汽及制冷耦合系統(tǒng)，設(shè)置水汽分離模塊、吸收制冷模塊及蒸汽加壓模塊，以分別輸出利用蒸汽與高溫?zé)崴瑥亩_(dá)成高效利用系統(tǒng)的熱效率、節(jié)約能源、降低污染排放，具有極大的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能蒸汽及制冷耦合系統(tǒng)包括水汽發(fā)生模塊、水汽分離模塊、吸收制冷模塊、蒸汽加壓模塊及動(dòng)力模塊；所述水汽發(fā)生模塊，設(shè)置有主加熱管路，所述主加熱管路上設(shè)置有太陽(yáng)能集熱器，其通過(guò)利用太陽(yáng)能將冷水加熱形成高溫水汽混合物；所述水汽分離模塊，包括氣液分離器及電加熱器，所述氣液分離器用于分離高溫水汽混合物，設(shè)置有氣液入口、蒸汽出口及熱水出口，所述氣液入口與所述主加熱管路相連接，所述蒸汽出口與所述蒸汽加壓模塊相連接，用于輸出低壓蒸汽，所述熱水出口與所述吸收制冷模塊相連接，用于輸出高溫導(dǎo)熱水，所述電加熱器設(shè)置在所述氣液入口與所述主加熱管路之間，用于維持高溫導(dǎo)熱水的溫度并持續(xù)產(chǎn)生蒸汽；所述吸收制冷模塊，設(shè)置有吸收式制冷機(jī)，所述吸收式制冷機(jī)采用二元溶液作為工質(zhì)，包括低沸點(diǎn)的制冷劑及高沸點(diǎn)的吸收劑，利用高溫導(dǎo)熱水的熱能可析出制冷劑蒸氣，再通過(guò)強(qiáng)烈吸收制冷劑蒸氣這一特性完成制冷；所述蒸汽加壓模塊，設(shè)置有蒸汽增壓泵，用于加壓低壓蒸汽以輸出高壓蒸汽；所述動(dòng)力模塊包括用于太陽(yáng)能發(fā)電的光伏板組件及與用于儲(chǔ)存電能的蓄能電池組，所述蓄能電池組分別與所述水汽分離模塊、吸收制冷模塊及蒸汽加壓模塊電性連接。

3、優(yōu)選的，所述主加熱管路設(shè)置有供水口、水汽出口及回水口，所述供水口與水汽出口分別設(shè)置在所述太陽(yáng)能集熱器兩端，所述回水口設(shè)置在靠近所述水汽出口的一側(cè)，所述供水口處設(shè)置有供水泵，所述水汽出口與所述氣液入口相連接，所述回水口與所述吸收式制冷機(jī)相連接。

4、優(yōu)選的，所述太陽(yáng)能集熱器為板狀結(jié)構(gòu)，其受光面設(shè)置有一太陽(yáng)能聚光裝置，所述太陽(yáng)能聚光裝置的聚光點(diǎn)聚焦于所述受光面。

5、優(yōu)選的，所述太陽(yáng)能聚光裝置上設(shè)置有逐日系統(tǒng)，實(shí)時(shí)的調(diào)整太陽(yáng)光照射方向，以提高太陽(yáng)能利用率。

6、優(yōu)選的，所述氣液分離器設(shè)置有一分離筒體，所述氣液入口與蒸汽出口對(duì)稱設(shè)置在所述分離筒體上部?jī)蓚?cè)，所述熱水出口設(shè)置在所述分離筒體下部一側(cè)，所述分離筒體內(nèi)部自上而下依次為旋風(fēng)分離器、高效破沫網(wǎng)及液體暫存段。

7、優(yōu)選的，所述電加熱器處設(shè)置有一液體溫度傳感器。

8、優(yōu)選的，所述吸收式制冷機(jī)為溴化鋰-水吸收式制冷機(jī)，包括吸收器、設(shè)置在所述吸收器內(nèi)部高處的蒸發(fā)器、發(fā)生器、設(shè)置在所述發(fā)生器內(nèi)部高處的冷凝器、流經(jīng)所述發(fā)生器內(nèi)部的導(dǎo)熱管路、冷卻塔及流經(jīng)所述蒸發(fā)器內(nèi)部的制冷管路；所述吸收器底部與所述發(fā)生器高處設(shè)置有第一溶液管道，所述發(fā)生器底部與所述吸收器高處設(shè)置有第二溶液管道，所述冷凝器底部與所述蒸發(fā)器高處設(shè)置有冷凝水管道；所述制冷管路為一自循環(huán)密閉管路；所述冷卻塔設(shè)置有一流經(jīng)所述吸收器與冷凝器內(nèi)部的冷卻水管路。

9、優(yōu)選的，所述導(dǎo)熱管路設(shè)置有入水口與出水口，所述入水口與所述熱水出口相連接，所述出水口與所述回水口相連接。

10、優(yōu)選的，所述吸收式制冷機(jī)還設(shè)置有一換熱器，所述第一溶液管道與第二溶液管道均穿過(guò)所述換熱器。

11、優(yōu)選的，所述蒸汽出口與蒸汽增壓泵之間還設(shè)置有一蒸汽干燥裝置。

12、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供的一種太陽(yáng)能蒸汽及制冷耦合系統(tǒng)，是一種太陽(yáng)能能源利用率高的蒸汽發(fā)生及制冷耦合循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由水汽發(fā)生模塊、水汽分離模塊、吸收制冷模塊、蒸汽加壓模塊及動(dòng)力模塊五個(gè)部分組成。

13、通過(guò)水汽發(fā)生模塊中的太陽(yáng)能聚光裝置提高太陽(yáng)能集熱器的效率，高效完成加熱工作形成足量的高溫水汽混合物；設(shè)置在水汽分離模塊的電加熱器可時(shí)刻保證高溫導(dǎo)熱水的溫度，再通過(guò)水汽分離模塊的氣液分離器可高效分離輸出高溫導(dǎo)熱水和低壓蒸汽，以便于后續(xù)制冷工作和高質(zhì)量蒸汽的發(fā)生；其中，高溫導(dǎo)熱水輸入至所述吸收制冷模塊內(nèi)的導(dǎo)熱管路中，使所述發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生制冷劑蒸氣，幫助完成制冷工作；低壓蒸汽經(jīng)由所述蒸汽干燥裝置輸入至所述蒸汽增壓泵，通過(guò)增壓處理產(chǎn)生干燥清潔的高壓蒸汽；動(dòng)力模塊通過(guò)光伏板組件與蓄能電池組的組合提供各模塊運(yùn)行的能源動(dòng)力；本系統(tǒng)區(qū)別傳統(tǒng)鍋爐蒸汽發(fā)生工作，高效產(chǎn)生高溫水汽混合物并降低污染排放，具有極大的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性；同時(shí)有效消納了可再生能源，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的能源利用率，提高可再生消納的可靠性和穩(wěn)定性，此外，系統(tǒng)各模塊運(yùn)行全程均僅利用太陽(yáng)能，無(wú)需其他化石燃料等能源，有效的節(jié)約成本且可以做到零污染。

技術(shù)特征：

1.一種太陽(yáng)能蒸汽及制冷耦合系統(tǒng)，其特征在于，包括水汽發(fā)生模塊、水汽分離模塊、吸收制冷模塊、蒸汽加壓模塊及動(dòng)力模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能蒸汽及制冷耦合系統(tǒng)，其特征在于，所述主加熱管路設(shè)置有供水口、水汽出口及回水口，所述供水口與水汽出口分別設(shè)置在所述太陽(yáng)能集熱器兩端，所述回水口設(shè)置在靠近所述水汽出口的一側(cè)，所述供水口處設(shè)置有供水泵，所述水汽出口與所述氣液入口相連接，所述回水口與所述吸收式制冷機(jī)相連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽(yáng)能蒸汽及制冷耦合系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽(yáng)能集熱器為板狀結(jié)構(gòu)，其受光面設(shè)置有一太陽(yáng)能聚光裝置，所述太陽(yáng)能聚光裝置的聚光點(diǎn)聚焦于所述受光面。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種太陽(yáng)能蒸汽及制冷耦合系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽(yáng)能聚光裝置上設(shè)置有逐日系統(tǒng)，實(shí)時(shí)的調(diào)整太陽(yáng)光照射方向，以提高太陽(yáng)能利用率。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽(yáng)能蒸汽及制冷耦合系統(tǒng)，其特征在于，所述氣液分離器設(shè)置有一分離筒體，所述氣液入口與蒸汽出口對(duì)稱設(shè)置在所述分離筒體上部?jī)蓚?cè)，所述熱水出口設(shè)置在所述分離筒體下部一側(cè)，所述分離筒體內(nèi)部自上而下依次為旋風(fēng)分離器、高效破沫網(wǎng)及液體暫存段。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能蒸汽及制冷耦合系統(tǒng)，其特征在于，所述電加熱器處設(shè)置有一液體溫度傳感器。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽(yáng)能蒸汽及制冷耦合系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收式制冷機(jī)為溴化鋰-水吸收式制冷機(jī)，包括吸收器、設(shè)置在所述吸收器內(nèi)部高處的蒸發(fā)器、發(fā)生器、設(shè)置在所述發(fā)生器內(nèi)部高處的冷凝器、流經(jīng)所述發(fā)生器內(nèi)部的導(dǎo)熱管路、冷卻塔及流經(jīng)所述蒸發(fā)器內(nèi)部的制冷管路；所述吸收器底部與所述發(fā)生器高處設(shè)置有第一溶液管道，所述發(fā)生器底部與所述吸收器高處設(shè)置有第二溶液管道，所述冷凝器底部與所述蒸發(fā)器高處設(shè)置有冷凝水管道；所述制冷管路為一自循環(huán)密閉管路；所述冷卻塔設(shè)置有一流經(jīng)所述吸收器與冷凝器內(nèi)部的冷卻水管路。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種太陽(yáng)能蒸汽及制冷耦合系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)熱管路設(shè)置有入水口與出水口，所述入水口與所述熱水出口相連接，所述出水口與所述回水口相連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種太陽(yáng)能蒸汽及制冷耦合系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收式制冷機(jī)還設(shè)置有一換熱器，所述第一溶液管道與第二溶液管道均穿過(guò)所述換熱器。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能蒸汽及制冷耦合系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸汽出口與蒸汽增壓泵之間還設(shè)置有一蒸汽干燥裝置。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明是一種太陽(yáng)能能源利用率高的蒸汽發(fā)生及制冷耦合循環(huán)系統(tǒng)，通過(guò)水汽發(fā)生模塊中的太陽(yáng)能聚光裝置提高太陽(yáng)能集熱器的效率，形成高溫水汽混合物；通過(guò)水汽分離模塊的氣液分離器分離輸出高溫導(dǎo)熱水和低壓蒸汽，高溫導(dǎo)熱水輸入至吸收制冷模塊內(nèi)的導(dǎo)熱管路中，使發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生制冷劑蒸氣，幫助完成制冷工作；低壓蒸汽經(jīng)蒸汽干燥裝置輸入蒸汽增壓泵產(chǎn)生干燥清潔的高壓蒸汽；動(dòng)力模塊通過(guò)光伏板組件與蓄能電池組提供各模塊運(yùn)行的能源動(dòng)力；本系統(tǒng)可高效產(chǎn)生高溫水汽混合物并降低污染排放；有效消納了可再生能源，提高整個(gè)系統(tǒng)的能源利用率、可靠性及穩(wěn)定性，系統(tǒng)各模塊運(yùn)行均僅利用太陽(yáng)能，無(wú)需其他化石燃料等能源，可有效節(jié)約成本且零污染。

技術(shù)研發(fā)人員：方常,劉杰,曾嘉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣州環(huán)投南沙環(huán)保能源有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10