[发明专利]一种基于氨水混合工质的太阳能冷电联供系统

说明书

技术领域

本发明属于低温热能利用与动力工程，特别是一种基于氨水混合工质的太阳能冷电联供系统。

背景技术

随着经济、社会的发展，传统的一次能源的消耗越来越大，而一次能源的储量有限，因此，开发利用可再生能源日益受到人们的关注。自然界中存在着丰富太阳能，开发利用太阳能对于缓解环境污染问题和减少化石燃料的消耗，具有重要现实意义和工程应用价值。另外，用户对于能源的需求具有多样性。

现有的太阳能利用技术，主要是太阳能发电和太阳能制冷分供系统，太阳能发电系统主要有塔式、碟式和槽式太阳能发电系统，太阳能制冷系统主要有太阳能吸附式制冷系统、太阳能喷射式制冷系统和太阳能吸收式制冷系统，鲜见太阳能发电和制冷联合循环，同时输出电能和冷量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于氨水混合工质的太阳能冷电联供系统，采用太阳能集热器(复合抛物面聚光器)吸收太阳辐射作为整个系统的能量输入，通过动力系统和制冷系统的有效集成，对外同时输出电能和制冷量。

本发明一种基于氨水混合工质的太阳能冷电联供系统，包括蒸汽发生器，采用氨水混合工质；以太阳能为能量的能量源，为整个太阳能冷电联供系统提供能量；第一分离器，将蒸汽发生器产生的高温高压氨水湿蒸汽分离成富氨蒸汽和贫氨溶液，其中，富氨蒸汽经过抽汽透平做功后发电，贫氨溶液依次经过降温降压后与抽汽透平排出的富氨乏汽混合，然后经过回热器降温后进入第二分离器，经第二分离器分离出来的富氨蒸汽经冷凝和降压后最后经蒸发器产生制冷量。

作为本发明的优选实施例，所述能量源包括太阳能集热器、储存富余的太阳辐射能量的导热油蓄热器；

作为本发明的优选实施例，在所述导热油蓄热器和蒸汽发生器之间连接有辅助加热器；

所述抽汽透平的抽气端连接有喷射器，抽吸来自蒸发器的低压富氨蒸汽，所述喷射器和第二分离器之间连接有第二冷凝器，自喷射器出来的富氨蒸汽与第二分离器分离出来的贫氨溶液一起在第二冷凝器中冷凝成氨水液体，该氨水液体经增压后依次经回热、预热后回流至蒸汽发生器；

所述第一分离的下端连接有预热器，自第一分离器分离出来的贫氨溶液在该预热器内释放热量并经过降压后，与抽汽透平排出的富氨乏汽混合，然后经过回热器再降温后进入第二分离器中，贫氨溶液在预热器内预热来自回热器的经过第二冷凝器冷凝后的氨水液体，然后将其回流至蒸汽发生器。

本发明基于氨水混合工质的太阳能冷电联供系统至少具有以下优点：

1、该系统可以同时输出电能和制冷量，满足用户对电能和冷能的同时需求。

2、该系统利用氨水混合工质变温蒸发的特性，换热过程的不可逆损失小，能源利用效率高。

附图说明

图1为本发明系统的整体结构框图。

图中：101复合抛物面太阳能集热器，102第一循环泵，103辅助加热器，104导热油蓄热器，105第二循环泵，106蒸气发生器，107第一分离器，108预热器，109第一节流阀，110抽汽透平，111发电机，112蒸发器，113喷射器，114第二节流阀，115回热器，116第一冷凝器，117增加泵，118第二冷凝器，119第二分离器

具体实施方式

本发明采用太阳能集热器(复合抛物面聚光器)吸收太阳辐射作为整个系统的能量输入，通过动力系统和制冷系统的有效集成，对外同时输出电能和制冷量。为了保证系统能够连续稳定运行，使用导热油蓄热器来储存富余的太阳辐射能量，供太阳辐射不足时使用，另外，采用辅助加热器作为备用热源，在太阳辐射长时间不足时充当热源继续给系统提供能量。太阳能集热、蓄热系统采用导热油作为工质，采用氨水混合工质作为热力循环工质，利用了氨水混合工质的变温蒸发特性，有效地减小热力系统的不可逆损失。该系统由太阳能集热器、导热油蓄热器、循环泵、辅助加热器、蒸汽发生器、第一分离器、抽汽透平、发电机、回热器、第一节流阀、预热器、增压泵、喷射器、蒸发器、第二节流阀、第一冷凝器、第二分离器、第二冷凝器组成。蒸汽发生器产生的高温高压氨水湿蒸汽，进入第一分离器中分离成富氨蒸汽和贫氨溶液，其中富氨蒸汽进入抽汽透平膨胀做功驱动发电机发电，输出电能。透平的抽汽进入喷射器，抽吸来自蒸发器的低压饱和富氨蒸汽。透平排出的富氨乏汽和第一分离器出来的经过预热器和第一节流阀降温降压之后的贫氨溶液混合进入回热器，经过回热器降温之后进入第二分离器中分离成富氨蒸汽和贫氨溶液，其中富氨蒸汽经过第一冷凝器冷凝成富氨液体，然后经过第二节流阀降压后，进入蒸发器中蒸发吸热，产生制冷量。