專利名稱：太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能源循環(huán)利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其適用于一種太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
太陽能電熱聯(lián)用裝置在運(yùn)行的過程中，為保持較高的太陽能轉(zhuǎn)換效率，需要采用合適的方式維持其電池板工作溫度在20°C左右。圖1為現(xiàn)有技術(shù)太陽能電熱聯(lián)用裝置水冷方式冷卻水循環(huán)的示意圖。如圖1所示，水循環(huán)熱泵提取冷凍水箱的熱量轉(zhuǎn)移給冷卻水箱， 冷凍水箱、冷卻水箱之間并未發(fā)生水循環(huán)，兩水箱的水只是在熱泵作用下發(fā)生了熱傳遞。其中，冷凍水箱中的水溫可維持在20°C，冷卻水箱的水溫不斷升高，溫度可升至40°C。因此，為了冷卻太陽能電熱聯(lián)用裝置的電池板，熱泵工作會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，如果這些熱量不能及時(shí)處理掉，會(huì)對(duì)熱泵的正常工作造成影響。對(duì)這些熱量處理不當(dāng)勢必造成熱資源浪費(fèi)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)綜合效率提升造成影響。在冬季，可利用這些熱給室內(nèi)輻射采暖， 在夏季，這些熱水一般被排放掉或儲(chǔ)存起來，不能在當(dāng)季被有效利用。如果排放掉，不僅造成熱能的浪費(fèi)，并且造成不可再生水資源的浪費(fèi)。而采用跨季節(jié)蓄能技術(shù)，設(shè)備投資成本大，并有較大技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。利用該冷卻水進(jìn)行夏季制冷是比較可行的方案。目前，市場上出現(xiàn)了吸收式制冷裝置，主要為溴化鋰制冷機(jī)。該溴化鋰制冷機(jī)的制冷原理如下所述吸收器內(nèi)稀溶液(溴化鋰濃溶液吸收冷劑蒸汽變?yōu)橄∪芤?由溶液泵通過溶液熱交換器送入發(fā)生器。稀溶液受到> 75°C的水或蒸汽的加熱發(fā)生出冷劑蒸汽，進(jìn)入冷凝器內(nèi)被冷凝成冷劑水，經(jīng)U形管蒸發(fā)器。冷劑水吸收管內(nèi)冷水的熱量，使冷水溫度降低，成為低溫水，同時(shí)自身蒸發(fā)成蒸汽，進(jìn)入吸收器被濃溶液吸收成稀溶液。如此循環(huán)，達(dá)到連續(xù)制冷目的。溴化鋰制冷機(jī)的工作溫度在75°C以上，在此溫度以下制冷機(jī)組不能工作或工作效果不理想。太陽能電熱聯(lián)用裝置產(chǎn)生的熱水溫度一般維持在40°C -50°C之間，在這個(gè)溫度范圍內(nèi)溴化鋰制冷機(jī)不能為室內(nèi)制冷，太陽能電熱聯(lián)用裝置結(jié)合溴化鋰制冷機(jī)為室內(nèi)供冷的設(shè)想也就不成立。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人意識(shí)到現(xiàn)有技術(shù)存在如下缺陷太陽能電熱聯(lián)用裝置的冷卻水在夏季不能得到及時(shí)的循環(huán)利用，造成熱能資源的巨大浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題針對(duì)上述問題，本發(fā)明提出一種太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)太陽能電熱聯(lián)用裝置的冷卻水在夏季的循環(huán)利用，避免熱能資源的浪費(fèi)。( 二 )技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，公開了一種太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括熱管集熱器和吸收式制冷裝置，其中熱管集熱器，通過管路連接至太陽能電熱聯(lián)用裝置的冷卻水箱和吸收式制冷裝置，構(gòu)成冷卻水循環(huán)通路，用于利用太陽能將冷卻水循環(huán)通路內(nèi)的冷卻水加熱至吸收式制冷裝置的工作溫度后送入吸收式制冷裝置；吸收式制冷裝置，用于利用熱管集熱器加熱后的冷卻水進(jìn)行制冷。優(yōu)選地，該太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)還包括二次加熱裝置，連接于冷卻水循環(huán)通路中，與熱管集熱器串聯(lián)，用于當(dāng)熱管集熱器未能將冷卻水循環(huán)通路內(nèi)的冷卻水加熱至吸收式制冷裝置的工作溫度時(shí)，對(duì)冷卻水循環(huán)通路內(nèi)的冷卻水進(jìn)行二次加熱，將冷卻水循環(huán)通路內(nèi)的冷卻水加熱至吸收式制冷裝置的工作溫度。優(yōu)選地，該太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)還包括溫度測量裝置，連接于冷卻水循環(huán)通路中，用于測量冷卻水循環(huán)通路中冷卻水的溫度；二次加熱控制裝置，連接于冷卻水循環(huán)通路中，用于當(dāng)冷卻水循環(huán)通路內(nèi)的冷卻水的溫度低于吸收式制冷裝置的工作溫度時(shí)，將二次加熱裝置串聯(lián)入冷卻水循環(huán)通路；當(dāng)冷卻水循環(huán)通路內(nèi)的冷卻水的溫度高于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，將二次加熱裝置從冷卻水循環(huán)通路中斷離。優(yōu)選地，該太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)中，二次加熱控制裝置，還用于根據(jù)冷卻水循環(huán)通路內(nèi)的冷卻水的溫度，調(diào)整二次加熱裝置的功率。優(yōu)選地，該二次加熱裝置為燃?xì)忮仩t。優(yōu)選地，該太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)中，吸收式制冷裝置為溴化鋰制冷機(jī)，其工作溫度為大于等于75°C。(三)有益效果本發(fā)明中，通過使用熱管集熱器，利用太陽能將溫度較低的水提升到更高的溫度， 使得太陽能電熱聯(lián)用系統(tǒng)與吸收式制冷裝置結(jié)合制冷成為現(xiàn)實(shí)，實(shí)現(xiàn)了太陽能電熱聯(lián)用裝置的冷卻水在夏季的循環(huán)利用，避免了熱能資源的浪費(fèi)。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)太陽能電熱聯(lián)用裝置水冷方式冷卻水循環(huán)的示意圖；圖2為本發(fā)明太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明中，所述的“冷水”是指小于或等于25°C的水；所述的“熱水”是指大于或等于30°C的水；所述的“冷卻水”是指從冷卻水箱流出流向熱管集熱器的水；所述的“冷凍水箱”是指與水循環(huán)熱泵冷凍水進(jìn)、出口連接的水箱；所述的“冷卻水箱”是指與水循環(huán)熱泵冷卻水進(jìn)、出口連接的水箱。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)， 包括熱管集熱器和吸收式制冷裝置。熱管集熱器，通過管路連接至太陽能電熱聯(lián)用裝置的冷卻水箱和吸收式制冷裝置，構(gòu)成冷卻水的循環(huán)通路，用于利用太陽能將冷卻水循環(huán)通路內(nèi)的冷卻水加熱至吸收式制冷裝置的工作溫度后送入吸收式制冷裝置。吸收式制冷裝置， 用于利用熱管集熱器加熱后的冷卻水進(jìn)行制冷。本實(shí)施例中，通過使用熱管集熱器，將溫度較低的水提升到更高的溫度，使得太陽能電熱聯(lián)用系統(tǒng)與吸收式制冷裝置結(jié)合制冷成為現(xiàn)實(shí)，實(shí)現(xiàn)了太陽能電熱聯(lián)用裝置的冷卻水在夏季的循環(huán)利用。并且，首選采用太陽能對(duì)冷卻水進(jìn)行加熱，符合環(huán)保的理念，并且最大程度的降低了成本。在某些情況下，單純依靠熱管集熱器的太陽能加熱不能保證吸收式制冷裝置的連續(xù)工作。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)還可以包括二次加熱裝置，連接于冷卻水循環(huán)通路中，與熱管集熱器串聯(lián)，用于當(dāng)熱管集熱器未能將循環(huán)通路內(nèi)的冷卻水加熱至吸收式制冷裝置的工作溫度時(shí)，對(duì)循環(huán)通路內(nèi)的冷卻水進(jìn)行二次加熱，將循環(huán)通路內(nèi)的冷卻水加熱至吸收式制冷裝置的工作溫度。優(yōu)選地，該二次加熱裝置為燃?xì)忮仩t。優(yōu)選地，太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)還可以包括溫度測量裝置， 連接于冷卻水循環(huán)通路中，用于測量冷卻水循環(huán)通路中冷卻水的溫度；二次加熱控制裝置， 連接于冷卻水循環(huán)通路中，用于當(dāng)冷卻水循環(huán)通路內(nèi)的冷卻水的溫度低于吸收式制冷裝置的工作溫度時(shí)，將二次加熱裝置串聯(lián)入冷卻水循環(huán)通路；當(dāng)冷卻水循環(huán)通路內(nèi)的冷卻水的溫度高于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，將二次加熱裝置從冷卻水循環(huán)通路中斷離。優(yōu)選地，該二次加熱控制裝置，還用于根據(jù)冷卻水循環(huán)通路內(nèi)的冷卻水的溫度，調(diào)整二次加熱裝置的功率。本實(shí)施例中，采用傳統(tǒng)加熱方式與熱管集熱器的太陽能加熱相結(jié)合的方法，克服了由于太陽能的不穩(wěn)定性給連續(xù)制冷造成的困擾，提高了整套太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)的可靠性。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，熱管集熱器可以為重力熱管集熱器、U型熱管集熱器、動(dòng)力熱管集熱器，或有芯熱管集熱器。優(yōu)選地，從制熱效率和成本來考慮，熱管集熱器采用管徑 8cm的重力熱管集熱器。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)還可以包括 循環(huán)泵，連接于循環(huán)水通路中，用于加快冷卻水循環(huán)水通路中冷卻水的循環(huán)速度。優(yōu)選地， 當(dāng)太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻系統(tǒng)的水流量為每小時(shí)10m3，循環(huán)泵的功率為750W。以下將結(jié)合具體場景，對(duì)本發(fā)明的太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。圖2為本發(fā)明太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)的示意圖。以上已經(jīng)對(duì)本系統(tǒng)各個(gè)組成部分進(jìn)行了詳細(xì)說明，此處將從實(shí)現(xiàn)流程方面，對(duì)本實(shí)施例太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)進(jìn)行說明。本實(shí)施例中，太陽能電熱聯(lián)用裝置采用液冷方式冷卻電池板，經(jīng)過太陽能電熱聯(lián)用裝置，冷凍水箱內(nèi)20°C水循環(huán)流動(dòng)吸收電池板的熱量溫度升高，通過熱泵作用冷凍水箱內(nèi)的水溫可維持在20°C，冷卻水箱的水溫不斷升高，溫度可升至40°C。電池板因溫度維持在一定范圍發(fā)電效率得到提升。冷卻水箱中40°C的水不能夠達(dá)到溴化鋰制冷機(jī)發(fā)生器正常工作的溫度范圍，需提升水溫。在溫控閥門控制下及水泵驅(qū)動(dòng)下，冷卻水箱內(nèi)40°C的水流出進(jìn)入熱管集熱器，溫度提升。當(dāng)太陽充足，經(jīng)過熱管集熱器升溫后可產(chǎn)出> 75°C水或蒸汽，此溫度下的水或蒸汽可滿足溴化鋰制冷機(jī)正常工作，此時(shí)，閥門1與閥門2連接，熱管集熱器產(chǎn)出的> 75°C水或蒸汽直接供給溴化鋰制冷機(jī)工作，經(jīng)過溴化鋰制冷機(jī)發(fā)生器產(chǎn)生的低溫水回流到冷卻水箱。當(dāng)太陽不足，經(jīng)過熱管集熱器不能產(chǎn)出> 75°C水或蒸汽時(shí)，冷卻水循環(huán)通路中的溫度測量裝置(如圖2中E所示)感測到該情況后，二次加熱控制裝置通過繼電器控制閥門1與閥門3連接，從熱管集熱器出來的低溫水流進(jìn)儲(chǔ)熱水箱，經(jīng)過燃?xì)忮仩t再次提升溫度， 最終產(chǎn)出> 75°C水或蒸汽供給溴化鋰制冷機(jī)工作，經(jīng)過溴化鋰制冷機(jī)發(fā)生器產(chǎn)生的低溫水回流到水箱。同時(shí)，當(dāng)冷卻水循環(huán)通路中的水溫超過預(yù)設(shè)溫度時(shí)，冷卻水循環(huán)通路中的溫度測量裝置(如圖2中E所示)感測到該情況后，二次加熱控制裝置通過繼電器控制閥門1 與閥門3斷開，重新使閥門1和閥門2連接。此外，溴化鋰制冷機(jī)可以加入內(nèi)置的換向閥工作可實(shí)現(xiàn)夏季制冷、冬季供熱。在冷卻水循環(huán)通路中，還可以包括循環(huán)泵。該循環(huán)泵可以加快冷卻水循環(huán)通路中冷卻水的循環(huán)速度，以提高熱管集熱器和二次加熱裝置的加熱效率。本發(fā)明通過使用熱管集熱器，將溫度較低的水提升到更高的溫度，使得太陽能電熱聯(lián)用系統(tǒng)與溴化鋰制冷機(jī)結(jié)合制冷成為現(xiàn)實(shí)。太陽能電熱聯(lián)用系統(tǒng)產(chǎn)生的電可供溴化鋰制冷機(jī)工作使用，使得整個(gè)系統(tǒng)得到進(jìn)一步優(yōu)化，綜合效率更高。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)，其特征在于，包括熱管集熱器和吸收式制冷裝置，其中熱管集熱器，通過管路連接至所述太陽能電熱聯(lián)用裝置的冷卻水箱和吸收式制冷裝置，構(gòu)成冷卻水循環(huán)通路，用于利用太陽能將所述冷卻水循環(huán)通路內(nèi)的冷卻水加熱至所述吸收式制冷裝置的工作溫度后送入所述吸收式制冷裝置；吸收式制冷裝置，用于利用所述熱管集熱器加熱后的冷卻水進(jìn)行制冷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)，其特征在于， 該系統(tǒng)還包括二次加熱裝置，連接于所述冷卻水循環(huán)通路中，與所述熱管集熱器串聯(lián)，用于當(dāng)所述熱管集熱器未能將所述冷卻水循環(huán)通路內(nèi)的冷卻水加熱至所述吸收式制冷裝置的工作溫度時(shí)，對(duì)所述冷卻水循環(huán)通路內(nèi)的冷卻水進(jìn)行二次加熱，將所述冷卻水循環(huán)通路內(nèi)的冷卻水加熱至所述吸收式制冷裝置的工作溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)，其特征在于， 該系統(tǒng)還包括溫度測量裝置，連接于所述冷卻水循環(huán)通路中，用于測量冷卻水循環(huán)通路中冷卻水的溫度；二次加熱控制裝置，連接于所述冷卻水循環(huán)通路中，用于當(dāng)所述冷卻水循環(huán)通路內(nèi)的冷卻水的溫度低于所述吸收式制冷裝置的工作溫度時(shí)，將所述二次加熱裝置串聯(lián)入所述冷卻水循環(huán)通路；當(dāng)所述冷卻水循環(huán)通路內(nèi)的冷卻水的溫度高于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，將所述二次加熱裝置從所述冷卻水循環(huán)通路中斷離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)，其特征在于，所述二次加熱控制裝置，還用于根據(jù)所述冷卻水循環(huán)通路內(nèi)的冷卻水的溫度，調(diào)整所述二次加熱裝置的功率。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)，其特征在于， 所述二次加熱裝置為燃?xì)忮仩t。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收式制冷裝置為溴化鋰制冷機(jī)，其工作溫度為大于等于75°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)，其特征在于， 所述溴化鋰制冷機(jī)還包括切換閥門，用于將所述溴化鋰制冷機(jī)從制冷工況切換至制熱工況。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)，其特征在于，所述熱管集熱器為重力熱管集熱器、U型熱管集熱器、動(dòng)力熱管集熱器或有芯熱管集熱器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)，其特征在于， 所述重力熱管集熱器為管徑8cm的重力熱管集熱器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)， 其特征在于，該系統(tǒng)還包括循環(huán)泵，連接于所述冷卻水循環(huán)通路中，用于加快所述冷卻水循環(huán)通路中冷卻水的循環(huán)速度。
全文摘要
本發(fā)明公開了太陽能電熱聯(lián)用裝置冷卻熱能綜合利用系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括熱管集熱器和吸收式制冷裝置，其中熱管集熱器，通過管路連接至太陽能電熱聯(lián)用裝置的冷卻水箱和吸收式制冷裝置，構(gòu)成冷卻水循環(huán)通路，用于利用太陽能將冷卻水循環(huán)通路內(nèi)的冷卻水加熱至吸收式制冷裝置的工作溫度后送入吸收式制冷裝置；吸收式制冷裝置，用于利用熱管集熱器加熱后的冷卻水進(jìn)行制冷。本發(fā)明中，通過使用熱管集熱器，利用太陽能將溫度較低的水提升到更高的溫度，使得太陽能電熱聯(lián)用系統(tǒng)與吸收式制冷裝置結(jié)合制冷成為現(xiàn)實(shí)，實(shí)現(xiàn)了太陽能電熱聯(lián)用裝置的冷卻水在夏季的循環(huán)利用，避免了熱能資源的浪費(fèi)。
文檔編號(hào)F25B27/00GK102563957SQ20101060380
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者徐治猛, 方振雷 申請人:新奧科技發(fā)展有限公司, 新奧能源服務(wù)有限公司