[发明专利]太阳能综合应用系统及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能热能综合应用系统，更具体地说，涉及一种低成本、高效率太阳能全频谱的综合应用系统，可以从家庭、小区、城市或区域等多范围、多场合实施规模化推广。

背景技术

传统的太阳能热利用只有单纯的太阳能发电、单纯的太阳能空调或单纯的太阳能热水器，鲜有将其综合起来应用，故造成多方面不同程度的效率流失，以下分别具体来看。

太阳能热发电——国内、外在热发电领域中，如塔式太阳能热发电、槽式太阳能热发电、碟式太阳能热发电或宁夏哈纳斯新能源集团投资的亚洲首个槽式太阳能-燃气联合循环（ISCC）发电，仅考虑用蒸汽轮机或燃汽轮机（外燃机）来发电，所需的温度均很高。需要找到一种介质在常温下是液体，工作温度范围内和常压下不发生气化，同时单位储热量要大，导热性能要好，流动性要好，这些条件对材料来讲过于苛刻。目前用于太阳能热发电的是腐蚀性极强的熔融盐，在运行温度范围内，常温下为固体，要到达一定温度（如200度左右）才成为液体，这给电站运行带来了安全隐患。

太阳能空调——某太阳能研究所早在九十年代就巳拿出产品；在天津及奥运会上亦有产品在运行，目前还未能达到实用推广阶段。

太阳能热水器——太阳电磁辐射中99.9％的能量集中在红外区，可见光区和紫外区（其中：红外光占百分之48.3、可见光占百分之43、紫外光占8.7）。在地面观测的太阳辐射波段范围大约为0.295nm～2.5nm。短于0.295nm和大于2.5nm波长的太阳辐射，因地球大气中臭氧、水气和其它大气分子的强烈吸收，不能到达地面。

目前太阳能热水器产品均是非聚焦的，不能全频谱利用。故现有的太阳能热水器的热利用效率均非常低，水箱与之又组成一体产品很重，管接口又常常漏水，楼顶住户往往不愿意其它住户安装。虽然亦巳推出安装在凉台上用的太阳能热水器产品，终因效果低于一般的太阳能热水器产品而很难推广，近期又在太阳能热水器的水中发现有亚硝酸盐这样的致癌物质。

综上来看，现有太阳能热利用从任何一个单一应用方向均存在诸多缺陷，特别是热转化效率不同程度低下，急需对此作出改善。

发明内容

本发明的目的旨在提出太阳能综合应用系统及其实现方法，以解决提高太阳能热能综合利用效率的问题，同时实现环境污染的减负。

本发明为实现的上述一个目的，提供一种太阳能综合应用系统，其特征在于：所述系统具有一个以上太阳能集热装置，与全部太阳能集热装置相连并汇聚的高温储热装置，与高温储热装置循环相连的蒸汽炉，与蒸汽炉排气口顺次相连的余热发电机、中央空调及与空调排水口相连的热交换器，其中所述中央空调为吸收式空调或吸附式空调，所述热交换器具有一路空调排液口与蒸汽炉之间的放热回路和另一路通过热水出水口与外界相连的吸热回路。

进一步地，所述太阳能综合应用系统为家庭应用型，仅具有一个外置的太阳能集热装置及蒸汽炉，且所述余热发电机的电输出接入家庭电网，余热发电机所具的废汽接入家用供暖的中央空调，中央空调的废液通入热交换器的放热回路，所述热交换器的热水出水口接入家庭热水网。

进一步地，所述太阳能综合应用系统为小区应用型，具有多点分布的数个太阳能集热装置，所述蒸汽炉、余热发电机、中央空调和热交换器集中设置于小区中，且所述余热发电机的电输出接入小区电网，余热发电机所具的废汽接入小区供暖的中央空调，中央空调的废液通入热交换器的放热回路，所述热交换器的热水输出口接入小区热水网。

进一步地，所述太阳能综合应用系统为城市或区域应用型，具有设于空旷地带的太阳能集热装置，所述蒸汽炉、余热发电机、中央空调和热交换器集中设置于太阳能集热装置周边，所述余热发电机的电输出接入城市或区域电网，且余热发电机所具的废汽排放连接至城市供暖的中央空调，中央空调的废液通入热交换器的放热回路，所述热交换器的热水输出口接入城市或区域内的热水用户。

更进一步地，所述太阳能集热装置至少为聚焦式的集热器，且所述集热器具有与地球同步旋转的控制单元。

本发明为实现的上述另一个目的，提供一种太阳能综合应用实现方法，其特征在于：采用一个以上太阳能聚焦集热装置吸收太阳热能并存入储热装置，利用储热装置中的热能驱动蒸汽炉产生蒸汽，进而利用该蒸汽驱动余热发电机产生电能向电网输出，同时采用余热发电机的废汽驱动中央空调进行供暖，并利用空调排出的废液通过热交换的方法加热生活用水，向最终用户提供清洁的开水或温水，其中所述中央空调为吸收式空调或吸附式空调。