[发明专利]一种太阳能驱动高效吸湿-热化学反应热泵系统

说明书

技术领域

本发明属于太阳能应用技术领域，涉及一种太阳能驱动高效吸湿-热化学反应泵系统。

背景技术

我国是太阳能资源十分丰富的国家，三分之二的国土面积年日照量在2200小时以上，年辐射总量大约在每年3340-8360MJ/m²，相当于110-250kg标准煤/m²。

然而，太阳能存在其自身固有缺点。例如，太阳能的强度较弱，地面获得的能量密度较低，往往不能直接得到应用。如果需要获得较高的能量密度，则必须采用高聚焦比的集热器。另外，太阳能不稳定，它不仅随昼夜、季节、维度和海拔影响，还受到天气的影响。因此，为了使太阳能能够成为一个连续稳定的能源，太阳能储存是必不可少的关键性措施。

传统储能技术为显热储能和潜热储能。显热储能技术相对成熟，但其储能密度较低，同时显热储能系统在释能过程中，存在温度波动较大的问题。潜热储能材料在相变过程中会产生过冷、分层、衰减等问题。同时，常规显热或潜热储能方式由于与环境的温差而不可避免地存在一定的热量损失。在吸收/吸附储能系统中，只要控制反应物不接触，吸收/吸附反应就不会发生，所以能量储存时间长，由温差引起的热损失很小。近些年来，以吸收/吸附储能为代表的储能技术引起众多学者的关注。利用LiBr溶液的浓度差势能进行储能，但LiBr·H₂O储能系统会有结晶问题，结晶体会堵塞溶液泵，所以吸收盐的浓度范围会受到限制。

太阳能热泵方面的研究，已经有很多科研人员进行了研究。

申请号为201310354980.0的中国发明专利，公开了一种分体式平板太阳能热泵采暖器及其控制方法，包括：室外机和室内机，室外机包括由平板太阳能集热板中的集热板芯和热泵的蒸发器一体形成的管翼式集热蒸发器、太阳能热泵压缩机、热力膨胀阀、储液器、干燥过滤器以及电磁阀，室内机包括由热泵的冷凝器制成的管翅式冷凝器、循环风机、辅助热泵和控制器，平板太阳能热泵采暖器的运行通过控制器控制压缩机、热力膨胀阀及电磁阀实现。通过上述方式，该专利中分体式平板太阳能热泵采暖器及其控制方法能够实现太阳能的光热转换与热能传输，相对于太阳能热水采暖系统效率大大提高，解决了防冻问题，并实现了全天候供暖，整个过程采用全自动控制，操作简单、安全可靠。但该发明使用的电驱动压缩机，需要消耗电能，不利于节约能源。

申请号为201310538329.9的中国发明专利，公开了一种复合能源热泵式节能型户式中央空调及其控制方法，该户式中央空调包括：并联设置的太阳能热泵单元、空气源热泵单元、地源热泵单元和电加热热泵单元；所述太阳能热泵单元、空气源热泵单元、地源热泵单元和电加热热泵单元共用一个压缩机以及一个负载末端冷凝蒸发器，且皆受控于自动控制单元。该专利中复合能源热泵式节能型户式中央空调，采用太阳能能源、空气冷热源、地埋管地源热源以及电力热源互补和蓄能，实现了多元化资源的相互补偿及综合利用，制冷时储存热量，制热时储存冷量，最大化地节省了电能等消耗型能源的使用，实现了能源的综合利用，保障了户式中央空调系统的正常经济运行。但该专利所述的系统过于复杂，使用了四套热泵系统，不利于系统控制，同时增加了投资成本。

申请号为201110388936.2的中国发明专利，公开了一种基于直膨式太阳能热泵的液化石油气气化系统及其应用，该系统包括直膨式太阳能热泵、蓄热水箱、热水循环泵、气化器和液化石油气钢瓶组等，液化石油气液相管线分别连接气化器的液相输入端和液化石油气钢瓶组的液相出口，所述气化器的热水输入端通过供水管线与蓄热水箱的热水输出端连接；气化器的热水输出端通过回水管线连接蓄热水箱的热水输入端；气化器的气相输出端通过气相管线与供气管网相连。该专利充分利用太阳能替代常规能源加热气化液化石油气，节能环保，具有良好的经济和社会效益。整个系统结构合理，使用方便，能够长期高效稳定地气化液化石油气，满足用户的用气需求。但该专利中使用电压缩式热泵机组，消耗电能，不利于节约能源。