冷热电三联产能量供应系统技术方案

本发明专利技术涉及一种具有改善的制冷效率及系统利用效率的冷热电三联产能量供应系统。根据本发明专利技术的一实施例的冷热电三联产能量供应系统可包括：真空泵；真空室，通过所述真空泵在所述真空室中形成真空；冷凝水槽，其位于所述真空室的上方，并用于储存冷凝水，其中，流入所述真空室中的水蒸发所形成的蒸汽由所述真空泵输送到所述冷凝水槽的内部而形成所述冷凝水；制冷管，其被配置成穿过随着水的蒸发而被冷却的所述真空室的内部，并用于将通过热交换产生的冷能输送到制冷负荷；以及小型水力发电系统，其通过使储存在所述冷凝水槽中的冷凝水至少从所述冷凝水槽的高度降落而生成电力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种冷热电三联产能量供应系统，能够同时向建筑物供电、供热和供冷。
技术介绍
通常，冷热电三联产能量供应系统是指同时为建筑物供电、供热和供冷的系统。在传统的冷热电三联产能量供应系统中，除了热电联产系统以外，还使用吸收式制冷机、吸附式制冷机、涡轮式制冷机、除湿式制冷机，等等。使用热电联产系统同时进行发电和供热，并通过用热电联产过程所生成的废热和剩余电力启动吸收式制冷机、吸附式制冷机、涡轮式制冷机、或除湿式制冷机来进行制冷。尤其，由于在夏季时供热需求通常会减小且供冷需求显著增大，因而从能源生产设施的利用效率层面来讲，在热电联产过程中利用废热的效率有多高是很重要的。韩国专利公开号10-2013-0034909(2013年4月8日)公开一种由进行发电和供热的热电联产系统与利用热电联产过程中产生的废热进行制冷的吸附式制冷系统组合而成的结构。上述的传统技术的问题在于:与涡轮式制冷系统相比，吸附式(或吸收式)制冷系统的性能系数(COP)较低。涡轮式制冷系统的COP为3.5至4.5，而利用废热的吸附式制冷系统的COP仅为1.0至1.5。相应地，由于通常仅使用吸附式(或吸收式)制冷机难以应付整个建筑物的制冷负荷，因而吸附式(或吸收式)制冷机可以与涡轮式制冷机相结合使用。同时，在化石能源耗尽和温室气体减排等方面，新能源和可再生能源(例如太阳光、风力等)的高效利用越来越受重视。不过，太阳光或风力发电方式的发电量并不稳定，根据天气、季节条件等而可变。由于太阳光和风力发电方式具有间歇性发电的缺点，导致利用新能源和可再生能源的能源(电力、热量等)生产时间点与用户的能源需求时间点不一致，因而这种新能源和可再生能源的利用率在系统的运营和经济性方面显著降低。相应地，需要一种用于合理利用间歇性生产的新能源和可再生能源的分布式电源的方案。尤其是，考虑到夏季的能源产能较高的太阳能的利用率，则需要提出有效利用太阳能进行制冷的方案。
技术实现思路
技术问题:本专利技术要解决的技术问题在于提供一种高效的冷热电三联产能量供应系统，其提供采用新方式的制冷系统并与现有热电联产系统相结合，其中，该新方式利用高层建筑物结构的势能和水的性质，以代替现有的具有较低制冷性能的吸收式(或者吸附式)制冷方式。尤其是，旨在提供一种能够有效储存和利用生产的新能源和可再生能源以解决间歇性产生的新能源和可再生能源的根本缺陷的冷热电三联产能量供应系统。技术方案:根据本专利技术的一实施例，可提供一种冷热电三联产能量供应系统，包括:真空栗；真空室，通过所述真空栗在所述真空室中形成真空；冷凝水槽，其位于所述真空室的上方，并用于储存冷凝水，其中，流入所述真空室中的水蒸发所形成的蒸汽由所述真空栗输送到所述冷凝水槽的内部而形成所述冷凝水；制冷管，其被配置成穿过随着水的蒸发而被冷却的所述真空室的内部，并用于将通过热交换产生的冷能输送到制冷负荷;和小型水力发电系统，其通过使储存在所述冷凝水槽中的冷凝水至少从所述冷凝水槽的高度降落而生成电力。所述小型水力发电系统可以包括:位于建筑物的顶层的小型水力发电水槽，所述小型水力发电水槽中可储存所述冷凝水。所述冷热电三联产能量供应系统可进一步包括:热电联产系统，其中，被供应到所述真空室的水可以是在所述热电联产系统的热电联产过程中生成的热水。所述冷热电三联产能量供应系统可进一步包括:新能源和可再生能源发电系统，其使用太阳光和风力中的一种生成电力，其中，所述真空栗可利用由所述新能源和可再生能源发电系统生成的电力来驱动。在所述制冷管中流动的制冷剂可以是水、空气、制冷用制冷剂中的一种。所述冷热电三联产能量供应系统可以进一步包括:制冷剂存储槽，其储存流过所述制冷管时被冷却的制冷剂。根据本专利技术的另一实施例，可提供一种冷热电三联产能量供应系统，包括:真空栗；真空室，通过所述真空栗在所述真空室中形成真空；冷凝水槽，其位于所述真空室的上方，并用于储存冷凝水，其中，流入所述真空室中的水蒸发所形成的蒸汽由所述真空栗输送到所述冷凝水槽的内部而形成所述冷凝水；制冷管，其被配置成穿过随着水的蒸发而被冷却的所述真空室的内部，并用于将通过热交换产生的冷能输送到制冷负荷；不同于所述真空栗的第二真空栗；第二真空室，其位于所述真空室的上方；第二冷凝水槽，其位于所述第二真空室的上方；第二制冷管，其被配置成穿过随着水的蒸发而被冷却的所述第二真空室的内部，并用于将通过热交换产生的冷能输送到所述制冷负荷；蒸发管，其将所述冷凝水槽与所述第二真空室连接;和小型水力发电系统，其通过使储存在所述第二冷凝水槽中的冷凝水至少从所述第二冷凝水槽的高度降落而生成电力。所述小型水力发电系统可以包括:位于建筑物的顶层的小型水力发电水槽，所述小型水力发电水槽可以储存所述冷凝水。所述小型水力发电系统可进一步包括:循环栗，所述循环栗用于将位于所述小型水力发电水槽下方的所述第二冷凝水槽的冷凝水输送到所述小型水力发电水槽。在所述蒸发管处可以不安装额外的栗，由于所述冷凝水槽与所述第二真空室之间的压力差，所述冷凝水可以从所述冷凝水槽被输送到所述第二真空室。所述小型水力发电系统可以包括:循环栗和小型水力发电水槽，其中，储存在所述第二冷凝水槽中的冷凝水通过所述循环栗被输送到所述小型水力发电水槽的内部，所述小型水力发电水槽位于所述第二冷凝水槽上方。有利效果:根据本专利技术的实施例，通过储存被冷却后的制冷剂和被输送到上层部分的水而实现如下效果:提供制冷及电能储存功能。由于通过能量储存功能可取回在能量需求和供应的时间点不一致时储存的能量以在出现需求的时间点能够准确地提供制冷，因而能量效率和可操作性得以提高。特别地，不仅提供高效利用夏季时热电联产所产生热水的效果，而且还提供将间歇产生的新能源和可再生能源(例如太阳光、风力等)通过能量储存功能而应用于冷热电三联产能量供应系统进行高效使用的效果，由此进一步提高冷热电三联产能量供应系统的能量效率。另外，利用通过积累所述制冷过程中生成的水的势能变化而在最终阶段收集的势能，通过小型水力发电，进一步生产电能，从而提供通过利用由新能源和可再生能源生产并供应的电力能够同时实现制冷和电能生产的效果。【附图说明】图1为示意性例示出根据本专利技术一个实施例的能量供应系统的整体结构的概念图。图2为示意性例示出根据本专利技术一个实施例的能量供应系统付诸应用的建筑物的侧视剖面图。图3为例示出根据本专利技术一个实施例的真空冷却过程的视图。图4为例示出发生水蒸发的大气压力与温度之间的相关关系的图表。图5为例示出水的压力与蒸发潜热之间的关系的图表。图6为例示出水的绝对压力、饱和温度和潜热之间的关系的图表。【具体实施方式】由于本专利技术可具有各种修改方案和多种实施例，因而将参照附图详细描述本专利技术的各示例性实施例。不过，本专利技术将不限于这些示例性实施例，而是应被理解为包括所有在本专利技术的精神和技术范围内包含的修改方案、等同方案和替代方案。应理解，虽然用语“第一”、“第二”等在本文中可用于描述各种部件，不过这些部件应不限于这些用语。这些用语仅用于使一个元件区别于另一元件。例如，在不背离本专利技术的范围的情况下，第二部件可被命名为第一部件，类似地，第一部件可被命名为第二部件。用词“和/或”包括多个相关列举项中的一个或任意及所有组合。应理解，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷热电三联产能量供应系统，包括：真空泵；真空室，通过所述真空泵在所述真空室中形成真空；冷凝水槽，其位于所述真空室的上方，并用于储存冷凝水，其中，流入所述真空室中的水蒸发所形成的蒸汽由所述真空泵输送到所述冷凝水槽的内部而形成所述冷凝水；制冷管，其被配置成穿过随着水的蒸发而被冷却的所述真空室的内部，并用于将通过热交换产生的冷能输送到制冷负荷；和小型水力发电系统，其通过使储存在所述冷凝水槽中的冷凝水至少从所述冷凝水槽的高度降落而生成电力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：林勇勋，李在镛，李东玹，
申请(专利权)人：韩国技术研究院，
类型：发明
国别省市：韩国;KR