[发明专利]一种基于太阳能中高温利用的冷热多联供系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于太阳能中高温利用的冷热多联供系统。

背景技术

供热与制冷技术不仅为个人生活、工作创造了舒适的环境，同时也满足了工业过程中的冷热需求。随着经济发展，由于供热与制冷过程中产生的能耗已经占到建筑能耗的55％，同时工业热能占社会中能耗的60％；因此，在社会大力提倡节能降损的情况下，太阳能作为一种可再生的能源被越来越多地延伸至采暖、制冷、中高温应用领域中，并拥有广阔的前景。

目前，利用太阳能热能实现供热与制冷的系统的应用场合只局限于单独的示范工程；这种方式是使通过集热器的介质被加热，并被送入热驱动制冷机组实现制冷；或被送入供热装置实现供热。这类系统虽然使得制冷与供热的能耗降低，但是此类系统具有三方面的缺点：1、太阳能热利用的间歇性与不稳定性；2、太阳能能量密度低；3、整个系统的效率较低，存在太阳能集热系统与制冷供热系统的匹配问题。

为了克服太阳能供热制冷技术的上述缺点，人们对此进行了多方面的改进。首先，为了解决太阳能能量密度低的问题，开发了太阳能槽式集热器、蝶式集热器等，实现了太阳能热能中高温利用以及提高了工业热利用的可行性；其次，为了解决太阳能热利用的间歇性与不稳定性，使用了辅助热源与蓄热装置，通过辅助热源，比如电加热，热泵等设备，可以弥补太阳能的间歇性与能量密度低的缺点，但同时增加了成本；而蓄热装置，比如显热蓄热，相变蓄热等技术的应用，也在一定程度上解决该问题，且能够实现太阳能热利用的最大化；最后，为了解决系统效率以及匹配的问题，主要可以通过提高热源温度与制冷供热机组效率这两种方法来实现，其中，提高热源温度可以通过增加集热器面积，或者改变集热器类型解决；制冷机组效率的提高主要是指吸收式制冷机组和吸附式制冷机组，国内外相关研究机构对此开发了各种机组。

经专利检索发现，国内关于太阳能蓄热供热与制冷的专利主要集中在制冷以及供热设备的提出上。例如，在申请号为200520022873中公开了一种太阳能和热泵结合的供热方式，但这种方式并没有充分的利用太阳能；又例如，在申请号为02109563中公开了一种太阳能蓄热供热供冷装置，该系统直接利用地下底层土壤作为蓄热装置，同时在夏季直接利用土壤作为冷源，虽然具有一定的节能效果，但增加建造成本。以上技术均是就太阳能供热制冷工艺中的某个环节进行改进，解决的是单方面的问题，而目前尚未有一种新型的太阳能供热制冷工艺能够在整体上达到高效、稳定、节能等目标。

发明内容

为了克服现有利用太阳能制冷与供热工艺的不足，本发明旨在提供一种基于太阳能中高温利用的冷热多联供系统，以达到在无辅助热源条件下，以较低成本实现白天与夜晚连续供热或者制冷的目的，同时满足商业建筑以及工业过程的冷热需求，并在整体上达到高效、稳定、节能等目标。

本发明所述的一种基于太阳能中高温利用的冷热多联供系统，它包括一太阳能槽式集热子系统、一蓄热子系统、一热驱动制冷子系统和一供热子系统，所述太阳能槽式集热子系统的出口分别与蓄热子系统的蓄热侧进口、热驱动制冷子系统的进口以及供热子系统的进口连接，所述蓄热子系统的蓄热侧出口、热驱动制冷子系统的出口以及供热子系统的出口同时与太阳能槽式集热子系统的进口连接；所述蓄热子系统的供热侧出口连接在太阳能槽式集热子系统的出口与热驱动制冷子系统的进口之间，所述蓄热子系统的供热侧进口连接在太阳能槽式集热子系统的进口与热驱动制冷子系统的出口之间。

在上述的基于太阳能中高温利用的冷热多联供系统中，所述太阳能槽式集热子系统包括依次连接在其进口和出口之间的第一球阀、第一油槽、第一高温油泵、太阳能槽式集热器和第二球阀，且所述太阳能槽式集热器还与一连接有单片机控制器的步进电机连接。

在上述的基于太阳能中高温利用的冷热多联供系统中，所述蓄热子系统包括一设有所述蓄热侧进、出口和供热侧进、出口的蓄热箱，还包括分别连接在所述蓄热侧进口、蓄热侧出口和供热侧出口的第一三通阀、第二三通阀和第三三通阀以及依次与所述供热侧进口连接的第二高温油泵、第二油槽和第四三通阀。

在上述的基于太阳能中高温利用的冷热多联供系统中，所述热驱动制冷子系统包括依次连接在其进口和出口之间的第一阀门、热驱动制冷机组和第二阀门。

在上述的基于太阳能中高温利用的冷热多联供系统中，所述供热子系统包括依次连接在其进口和出口之间的第三阀门、空调末端机组和第四阀门。