本专利提供多能互补梯级利用的氢
【技术实现步骤摘要】
多能互补梯级利用的氢
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太阳能冷热电三联供系统
[0001]本专利涉及氢能源领域和太阳能利用结合
，具体为多能互补梯级利用的氢
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太阳能冷热电三联供系统。
技术介绍
[0002]随着“碳达峰、碳中和
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目标的提出，中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。我国目前每年氢气的年产量在4100万吨，产量排名全球第一，氢能逐渐成为国际议程的新焦点。空调已经成为现代人的生活必需品，目前空调主要以电空调和燃气空调为主，燃气空调总体工作效率低，运行阶段伴随着二氧化碳等气体排出，对环境有一定破坏，而且燃气是不可再生能源，电空调的电能由火力发电等发电厂供给，过程中也伴随着二氧化碳等污染气体排出，所以将公认最洁净的氢能源与空调相结合，既解决了二氧化碳等污染物排放的问题，又提升了空调系统的工作效率，具有重大的发展前景。
技术实现思路
[0003]针对现有技术中结构上的不足，本专利的目的是提供多能互补梯级利用的氢
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太阳能冷热电三联供系统，以利于解决氢气的循环利用、提升光伏光热效率，实现多种可再生能源自洽互补及梯级利用的功能。
[0004]为实现以上目的，本专利采用的技术是提供多能互补梯级利用的氢
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太阳能冷热电三联供系统，该系统包括光伏发电系统、氢气压缩系统、制冷系统、制热系统、尾气回收系统、电解水系统、新风换热系统以及生活用水换热系统。
[0005]所述氢气压缩系统包括氢气采用较一级压缩更节能的二级压缩方式提高氢气压缩比，每级压缩为了保证安全都需要采用水冷型冷却器对氢气进行降温，输送到氢气压缩机中进行燃烧后为制冷系统和制热系统输送能量。
[0006]所述制冷系统为制冷剂在氢气压缩机中被压缩，将低温低压的制冷剂气体压缩成高温高压的过热蒸汽后，通过四通换向阀控制制冷剂流向，高温高压的过热蒸汽导入到冷凝器中冷却，过热蒸汽由气态转变为液态，液态的制冷剂经过膨胀阀排入到蒸发器进行吸热汽化，实现制冷，气化后的制冷剂送回四通换向阀后被吸入到氢气压缩机，维持制冷循环。
[0007]所述制热系统为压缩机吸入低压气体经过压缩变成高温高压气体，再经过四通换向阀直接将过热蒸汽送入房间蒸发器中，过热蒸汽在房间进行散热后形成低温低压的液体，再送入到室外机中完成汽化过程，制冷剂液体从外界吸入大量热量，重新变回干饱和蒸汽，再次被压缩机吸入继续下一次制热循环。
[0008]所述尾气回收系统对氢气在压缩机中燃烧产生的尾气进行收集，由于尾气中含有污染气体，利用SCR系统将尾气过滤为符合排放标准的无污染气体再排出。
[0009]所述电解水系统由光伏板进行光电效应产生电能充入蓄电池中，再将蓄电池中电能传输到电解水箱，氢气燃烧产生的水进行冷凝和催化后排入电解水箱，电解水制氢气和
氧气，氢气输送到氢气集气罐，氧气收集后可用于医疗、工程等使用。
[0010]所述新风换热系统是将外界新风吸入到风管，风管与尾气回收系统中进行尾气收集的气
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气换热器相连接，换热后的新风被送入到房间，起到节能效果。
[0011]所述生活用水换热系统为生活用水首先在氢气换热器中进行换热，再排入到板式换热器中，与板式换热器进行二次换热，换热后的生活用水被排出使用。
[0012]本专利的有益效果有：
[0013](1)本专利系统对氢气燃烧产生的尾气进行冷凝、脱氮、电解水等步骤制氢，实现氢气循环使用。
[0014](2)本专利系统有效利用光伏发电的热量和尾气的热量，使生活用水通过氢气换热器和板式换热器，实现能源的梯级利用。
[0015](3)本专利采用可再生能源氢能与太阳能自洽互补，实现多能互补。
[0016](4)本专利能够自动进行运行阶段氢气浓度、压力等安全性因素实时监测，保障系统安全稳定运行。
附图说明
[0017]图1是本专利多能互补梯级利用的氢
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太阳能冷热电三联供系统制冷流程示意图；
[0018]图2是本专利多能互补梯级利用的氢
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太阳能冷热电三联供系统制热流程示意图；
[0019]图3是本专利多能互补梯级利用的氢
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太阳能冷热电三联供系统控制主机系统示意图。
[0020]图中：
[0021]1.氢气集气罐
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2.光伏板
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3.氢气换热器
[0022]4.一级压缩装置
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5.二级压缩装置
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6.氢气压缩机
[0023]7.氢气浓度传感器
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8.四通换向阀
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9.蒸发器
[0024]10.膨胀阀
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11.冷凝器
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12.房间
[0025]13.进风口
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14.催化脱氮容器
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15.板式换热器
[0026]16.集气装置
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17.气
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气换热器
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18.SCR系统
[0027]19.电解水箱
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20.蓄水箱
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21.蓄电池
[0028]22.整流器
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23.市政电网
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24.生活用水进口段
[0029]25.生活用水出口段
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26.氢气阀
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27.压力传感器I
[0030]28.压力传感器II
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29.温度传感器
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30.冷凝装置
[0031]31.脱氮水阀门
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32.热风风阀
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33.冷风风阀
[0032]34.补水阀
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35.继电器
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36.直动式电磁阀
[0033]37.水冷型冷却器I
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38.水冷型冷却器II
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39.氧气集气瓶
[0034]40.控制主机系统
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41.中央处理本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.多能互补梯级利用的氢
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太阳能冷热电三联供系统，其特征是：包括氢气压缩系统、制冷系统、制热系统、尾气回收系统、电解水系统、新风换热系统、生活用水换热系统、控制主机系统以及光伏发电系统；所述氢气压缩系统包括一级压缩装置(4)连接水冷型冷却器I(37)，水冷型冷却器I(37)连接二级压缩装置(5)，二级压缩装置(5)连接水冷型冷却器II(38)，水冷型冷却器II(38)连接氢气压缩机(6)；所述制冷系统和制热系统包括氢气压缩机(6)、四通换向阀(8)、连接冷凝器(11)、膨胀阀(10)、蒸发器(9)；所述尾气回收系统为冷凝装置(30)连接集气装置(16)，集气装置(16)连接气
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气换热器(17)，气
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气换热器(17)连接SCR系统(18)；所述电解水系统为板式换热器(15)、蓄水箱(20)、蓄电池(21)和电解水箱(19)，电解水箱(19)分别连接氧气集气瓶(39)和氢气集气罐(1)；所述新风换热系统为新风进风口(13)连接气
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气交换器(17)，气
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气换热器(17)连接板式换热器(15)，板式换热器(15)连接蒸发器(9)；所述生活用水换热系统为生活用水进口段(24)连接氢气换热器(3)，氢气换热器(3)连接板式换热器(15)，板式换热器(15)连接生活用水出口段(25...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚万祥，岳琦，徐溥言，任丽杰，董佳俊，黄宇，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：发明
国别省市：
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