一种采用太阳能集热的多温度梯度利用系统的制作方法_2

文档序号:8541892阅读:来源:国知局
热水阀一,e2、PVT集热器电磁放空阀,e3、旁通管电磁阀,e4、热水阀二,e5、PVT集热器排气阀,e6、中温水箱排气阀,e7、热水出水阀。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图,通过【具体实施方式】对本发明作进一步描述。
[0024]一种利用太阳能新能源为主要能源以及用生物质低碳能源作为辅助能源,三个蓄温水箱储存的水具有不同的温度,并实现冷热电三联供。该装置包括太阳能真空管集热器端、太阳能PVT中温集热器端、溴化锂吸收式制冷低温蓄水端、室内毛细管供冷供热辐射端、冬季防结冻放空管道保护端以及生物质辅助热源和生活热水制取端。通过调节控制,实现不同环境要求下的装置功能,现对各个部分具体工作方式加以阐述。
[0025]太阳能集热器端包括太阳能集热器1,集热器水循环泵BI,高温水箱SI,集热器出水阀al。其连接方式为:高温水箱SI出口连接集热器出水阀al、集热器水循环泵BI,泵出口水到太阳能集热器I入口吸收太阳能加热,加热后流回高温水箱SI。
[0026]太阳能PVT (光伏/光热)一体化联供装置端包括热水出水阀e7、热水阀一 el、热水阀二 e4、旁通管电磁阀e3、PVT集热器3、中温水箱S2和PVT集热器供电线路,PVT集热器热水出口经热水阀二 e4连接到生物质炉2的烟道换热器8中,热水出口连接到中温水箱S2进口中,中温水箱S2的出口连接有热水出水阀e7、PVT装置循环泵B2、热水阀一 el ;在PVT装置循环泵B2的出口处和热水阀一 el之间装有旁通管m2 - n2。PVT集热器3利用层压或是胶粘技术将太阳能电池板和太阳能集热器结合一起,正面为太阳能光伏电板,背面为循环水管道。光伏电板为晶硅太阳能电池或者薄膜太阳能电池。PVT集热器3产生的直流电经逆变器、变压器、蓄电池等一系列的装置后,电量供给系统中各个循环泵使用,多余的电可供用户作为生活用电。
[0027]溴化锂吸收式制冷低温蓄水端包括溴化锂吸收式制冷装置4、热源循环泵B3、热源阀一 bl、热源阀二 b2、热源阀三b3、热源阀四b4、套管换热器11、冷冻水循环泵B4、冷冻水出水阀b6、冷冻水回水阀b5、低温水箱S3。其连接方式为:工质油在溴化锂制冷装置(4)提供热源后,依次经过阀门(b4)、热源循环泵(B3)、阀门(bl),在水箱(SI)中经套管换热器
(11)换热后,经过生物质炉膛(2)辅热,然后流回溴化锂制冷装置(4)中的发生器中。其中有热源阀二 b2、热源阀三b3控制的支路,阀门的开闭可实现在不同工况条件下的热源的使用情况。
[0028]PVT集热器3中用水进行换热后于中温水箱S2中储存;太阳能集热器I加热管道中的水于高温水箱SI中储存;溴化锂吸收式制冷装置4产生的冷水于低温水箱S3中储存。低温水箱S3水温为10 - 18°C,中温水箱S2水温为30 - 50°C,高温水箱SI水温为50 -90。。。
[0029]室内毛细管供冷供热福射端装置包括:毛细管冷水出水阀Cl、毛细管冷水回水阀c2、毛细管旁通阀c3、毛细管分水器5、毛细管集水器6、室内毛细管7、毛细管供水通断阀c4、毛细管循环泵B5、毛细管热水出水阀c6、毛细管热水回水阀c5,在毛细管集水器出水口上设有辐射供冷供暖回水温度探头T3 ;夏季连接方式为:低温水从低温水箱S3流出,经毛细管冷水出水阀Cl、毛细管循环泵B5、毛细管分水器5,然后连接到各个室内毛细管7,经毛细管供水通断阀c4,毛细管集水器6,毛细管冷冻水回水阀c2,流回低温水箱S3中。毛细管旁通阀c3安装在进水与出水管道之间。冬季连接方式为:热水从中温水箱S2流出,经毛细管热水出水阀c6、毛细管循环泵B5、毛细管分水器5、室内毛细管7,毛细管通断阀c4、毛细管集水器6、毛细管热水回水阀c5,流回中温水箱S2。其中冬季时高温水箱SI和中温水箱S2通过安装电磁单向阀d3的连通管以及水补给泵B6、水补给阀d4,实现高温水箱SI往中温水箱S2补给热水。
[0030]生物质辅助热源端装置包括生物质炉2、烟道换热器8、烟道风机9、烟囱10。生物质炉2使用的燃料为生物质制成的燃料,如农村秸秆、稻草、稻壳、玉米芯、棉籽壳制成的颗粒燃烧物,也可燃烧甲醇、乙醇、甲烷、天然气等清洁能源。套管换热器8中的工质油可采用沸点较高、安全可靠、易获取的有机组合成分油类,比如甲基硅油、聚合二甲基硅油、芳烃类等。在生物质炉2中加热温度可达100 - 200°C。
[0031]生活热水制取端装置包括:高温热水出水阀dl、中温热水出水阀d2、电磁单向阀d3、水补给阀d4。其连接方式为:高温水箱SI中水经高温热水出水阀dl供给用户高温水;中温水箱S2经中温热水出水阀d2供给用户中温水使用。高温水箱SI安装位置比中温水箱S2位置要高,两水箱之间是装有电磁单向阀d3的连接管道,热源温度不足时,高温水箱SI中热水通过连接管道补给中温水箱S2。
[0032]冬季防结冻放空管道保护端装置包括:太阳能集热器装置中的放空管ml - nl、太阳能集热器防结冻水温探头Tl、太阳能集热器排气阀a3、高温水箱排气阀a4 ;PVT装置中的放空管m3 - n3、PVT集热器防结冻水温探头T2、PVT集热器排气阀e5和中温水箱排气阀e6o其连接方式为:太阳能集热器防结冻水温探头Tl、PVT集热器防结冻水温探头T2分别装在太阳能集热器和PVT装置的热水出口处;太阳能集热器排气阀a3、PVT集热器排气阀e5装在装置的最高端放空管上;高温水箱排气阀a4装在高温水箱SI的最上端;中温水箱排气阀e6装在中温水箱S2的最上端;放空管ml - nl装在太阳能集热器的进口端与高温水箱SI之间;放空管m3 - n3装在PVT集热器的进口端与中温水箱S2之间。【具体实施方式】:冬季夜晚温度太低时,在太阳能集热器I不运行情况下,太阳能集热器防结冻水温探头Tl探测到太阳能集热器I中水温小于等于0°C (可根据具体情况设定值)时,此时装置有冻结的危险,系统自动打开太阳能集热器排气阀a3、高温水箱排气阀a4,打开放空管道ml-nl中的集热器电磁放空阀a2,太阳能集热器I中冷水通过重力作用流到高温水箱SI中。当太阳能PVT装置3夜晚不运行时,PVT集热器防结冻水温探头T2探测到PVT集热器3中的水温小于等于0°C时,此时系统也自动打开PVT集热器排气阀e5、中温水箱排气阀e6、热水阀二 e4,并打开放空管道m3 - n3中的PVT集热器电磁放空阀e2,并关闭旁通管道m2 -n2中的旁通管电磁阀e3、热水阀一 el、热水出水阀e7,PVT集热器3中的冷水通过重力作用流到中温水箱S2中夜晚贮存,白天早晨由泵抽取开始加热循环。
[0033]在本发明中,当连续阴雨天气时,或太阳能集热器防结冻水温探头Tl探测管道水温太低时(小于等于10°c,可根据用户自己设定),不开启集热器水循环泵BI,关闭集热器出水阀al,通过高温水箱SI中套管换热器11,由生物质炉2辅热的工质油加热高温水箱SI中的水。PVT集热系统,配有旁通管m2 - n2,当连续阴雨或低温天气时,PVT集热器防结冻水温探头T2探测管道水温太低时(小于等于10°C,可根据用户自己设定),关闭热水阀一 el和热水阀二 e4,水路由旁通管m2 - n2旁通到烟气换热器8中加热。
[0034]本装置在夏季运行时,太阳能集热器端放空管ml-nl上的集热器电磁放空阀a2关闭,太阳能集热器排气阀a3、高温水箱排气阀a4关闭,集热器出水阀a I开启,集热器水循环泵BI开启,太阳能集热器I给高温水箱SI加热。同时PVT集热器3同步开启,热水出水阀e7、PVT装置循环泵B2、热水阀一 el、热水阀二 e4开启;PVT集热器电磁放空阀e2、旁通管电磁阀e3、PVT集热器排气阀e5和中温水箱排气阀e6关闭。PVT集热器3中水吸收光伏板多余的热量后,于中温水箱S2中储存。PVT集热器供电线路中直流电经逆变器、变压器、蓄电池等装置后,供给系统的各个泵提供动力,多余的电量用来生活用电。
[0035]本发明可提供两种不同温度的生活热水,打开A通道的高温热水出水阀dl可提供高温生活热水50 - 70°C,高温生活热水可用来沐浴;打开B通道中的中温热水出水阀d2可提供低温生活热水30 - 50°C,冬季可用来洗手洗菜等需要低温热源的场合。当高温水箱SI中热水温度不足时,可开启生物质炉2进行辅热;当中温水箱S2水温不足时,用生物质炉2的烟气余热在烟道换热器8中加热中温水箱S2中热水;若需要更高温度的热水,此时
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