[发明专利]太阳能与沼气能互补的热电冷气联供系统

说明书

本发明涉及一种太阳能与沼气能互补的热电冷气联供系统，属于能源利用技术领域。能实现太阳能与沼气能的互补利用，并有效提高能源利用率。太阳能与沼气能互补的热电冷气联供系统包括：溴化锂吸收式制冷系统、太阳能集热器热水循环系统、沼气发酵存储系统、沼气发电系统及家用沼气输送系统。太阳能充分时，太阳能集热器产生的热水一方面驱动带膜储能器的溴化锂吸收式制冷系统进行供冷，一方面可以直接向家庭供热或提供生活热水，另外还可以控制沼气发酵池内的温度，使其处于最佳发酵状态以达到沼气产量最大化。太阳能不充分时，储存的沼气进入辅助锅炉中燃烧放热，以弥补缺少的太阳能。产生的沼气可用于发电，发动机排放的尾气经余热回收器进行余热回收，用于对返回太阳能集热器的热水进行加热和对进入发动机的空气进行余热。同时，沼气储存罐内的沼气可以直接输送到家庭厨房，满足日常生活的燃气需求，从而实现热电冷气联供。

技术领域

本发明涉及一种太阳能与沼气能互补的热电冷气联供系统，属于能源综合利用技术领域。

背景技术

太阳能是一种清洁的天然能源，其储量丰富，具有很大的应用前景，但由于众多因素的影响，太阳能能源的供给相对不稳定。沼气能作为一种可再生能源，不仅可以解决能源供给问题，还能做到废物回收利用，有效改善生活环境。特别是近年来，太阳能与沼气能的应用越来越受到人们的重视，但是因其各自的缺点，导致应用程度受限，不能有效发挥其应用潜能。而将太阳能与沼气能作为互补能源综合利用，一方面不仅能解决太阳能能源供给不稳定和相对稳定的能源需求相互矛盾的问题，另外，还可以提高沼气产量和实际调控性，使太阳能与生物质能得到充分利用。冷热电联供系统是根据能量的品质进行梯级利用，在发电的同时，利用发电余热进行供热或驱动制冷系统进行供冷，不仅可以提高能源的综合利用率，而且有利于减轻环境污染的问题，是未来能源利用技术的重要发展方向之一。

经检索，中国发明专利名称为：太阳能与生物质能互补的热能动力系统（申请号：201210520274.4），该专利公开了一种发挥清洁能源生物质能、太阳能热发电的互补作用的综合产能系统，实现冷、热、电联供。但是，在太阳光照不足或太阳能无法利用时，生物质能无法弥补缺少的太阳能，并且生物质秸秆以燃烧的方式进行利用，其能源利用效率不高。中国发明专利名称：一种生物质能与太阳能多级冷热电联供系统（申请号：201410372180.6），该发明能持续提供稳定输出的冷量、热能以及电能，并可根据用户需求调节系统输出负荷，但是该专利中太阳能只应用于制冷，太阳能利用率不高。目前来说，高效利用太阳能与生物质能等可再生清洁能源，实现多能源互补综合利用，可有效缓解现实中面临的能源危机与环境危机，推动人类社会的可持续性发展。

发明内容

本发明的任务在于提供一种太阳能与沼气能互补的热电冷气联供系统，可以实现太阳能与沼气能的优势互补，做到热、电、冷联供的同时还可以向用户家庭直接输送燃气。

为实现发明任务，其技术解决方案是：

太阳能与沼气能互补的热电冷气联供系统包括：溴化锂吸收式制冷系统、太阳能集热器热水循环系统、沼气发酵存储系统、沼气发电系统及家用沼气输送系统。太阳能集热器热水循环系统由太阳能集热器、辅助锅炉、给水泵和输送管道组成，溴化锂吸收式制冷系统由发生器、吸收器、冷凝器、蒸发器、溶液热交换器、储热水箱、节流阀、膜储能器、溶液泵组成，沼气发酵存储系统由沼气发酵池、干燥器、过滤器、压缩机以及沼气储存罐组成，沼气发电系统由沼气储存罐、SI发动机、发电机、余热换热器以及热管型空气预热器组成，家用沼气输送系统由沼气储存罐、电动调节阀和输气管道组成。太阳能集热器热水循环系统由太阳能集热器和辅助锅炉共同作为热源，产生的热水通过管道与溴化锂吸收式制冷系统中的发生器和沼气发酵存储系统中的沼气发酵池相连通，辅助锅炉通过管道和电动调节阀与沼气储存罐连通。