[发明专利]一种用于多联产的聚光光伏热系统

说明书

本发明公开了一种用于多联产的聚光光伏热系统，涉及聚光光伏热系统技术领域，包括聚光光伏热子系统、制冷子系统、卡琳娜循环子系统、热交换子系统和电解子系统；将聚光光伏热子系统、制冷子系统、卡琳娜循环子系统和热交换子系统依次首尾连通，以构成第一热循环回路；聚光光伏热子系统还与电解子系统连通；聚光光伏热子系统，用于：将光能转换为电能和热能；将热能传输至制冷子系统；卡琳娜循环子系统，用于：将制冷子系统传输的第一热能转换为电能；将第二热能传输至热交换子系统；电解子系统用于根据第一电能进行电解制氢。本发明集成了卡琳娜循环和聚光光伏热混合系统，不仅实现了多联产，还提高了整个系统的发电量。

技术领域

本发明涉及聚光光伏热系统技术领域，特别是涉及一种用于多联产的聚光光伏热系统。

背景技术

聚光光伏热(Concentrated Photovoltaic thermal，CPVT)混合系统的开发大大提高了太阳能的有效利用率，使用CPVT系统可使整个系统效率达到80％。Daneshazarian等人介绍了CPVT系统的理论性能和应用，分析了浓缩比和浓缩器类型对系统效率、性能和运行的影响。此外，Karathanssis等人在实验上设计并评估了CPVT系统和高效冷却系统，研究了CPVT系统的火用优化和动态模拟。

另外，使用多联产系统代替传统的发电循环已被证明是利用能源的有效方式，可通过低品位能源生产的集成，增加/改善多联产系统的火用和能量性能。通过对太阳能和太阳能混合热源驱动的多联产系统的全面审查表明，不同的配置、设计和选择需要不同的经济、热力学和环境因素。

但是，燃气和蒸汽循环等动力循环通常在350℃及以上的高温下运行，这使得低品位热量发电变得困难或无法实现；再加上多联产CPVT系统的能源利用效率、发电量和火用效率仍有待提高，因此，亟需一种新型的用于多联产的聚光光伏热系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于多联产的聚光光伏热系统，通过集成卡琳娜循环和聚光光伏热混合系统，不仅实现多联产，还提高了整个系统的发电量。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种用于多联产的聚光光伏热系统，包括聚光光伏热子系统、制冷子系统、卡琳娜循环子系统、热交换子系统和电解子系统；

将所述聚光光伏热子系统、所述制冷子系统、所述卡琳娜循环子系统和所述热交换子系统依次首尾连通，以构成第一热循环回路；所述第一热循环回路中设置有导热剂；

所述聚光光伏热子系统还与所述电解子系统连通；

所述聚光光伏热子系统，用于：

将光能转换为电能和热能；所述电能至少包括第一电能；

将所述热能传输至所述制冷子系统；

所述卡琳娜循环子系统，用于：

将所述制冷子系统传输的第一热能转换为电能；

将第二热能传输至所述热交换子系统；所述第二热能为所述第一热能转换成电能后剩余的热能；

所述电解子系统用于根据所述第一电能进行电解制氢。

可选地，所述卡琳娜循环子系统包括分离器、涡轮、混合器、第一冷凝器、第一膨胀阀、进料泵、预热器和第一蒸发器；

所述第一蒸发器的第一输出端与所述分离器的输入端连通；所述第一蒸发器的第一输出端与所述分离器的输入端的连通管道内设置有工作流体；所述第一蒸发器用于将所述导热剂的热能转移至所述工作流体中；所述导热剂的热能为所述第一热能；

所述分离器用于将所述工作流体分离为汽态流体和液态流体，并将所述汽态流体输送至所述涡轮，将所述液态流体输送至所述第一膨胀阀；所述涡轮用于利用所述汽态流体发电；