一种太阳能热泵蒸汽系统技术方案

本发明专利技术公开了一种太阳能热泵蒸汽系统，涉及热泵蒸汽技术领域，其包括：蒸发器、冷媒压缩机、经济器、蒸汽发生器、盘管换热器和太阳能利用装置，其中，进水在所述太阳能利用装置加热至第一设定温度，然后分成两路，其一路进入所述蒸发器放热，放热后继续回到所述太阳能利用装置；另一路进入所述蒸汽发生器，在所述蒸汽发生器内被所述盘管换热器加热，进而相变蒸发成为饱和蒸汽排出系统，以此构成水

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能热泵蒸汽系统


[0001]本专利技术涉及热泵蒸汽
，具体涉及一种太阳能热泵蒸汽系统。

技术介绍

[0002]减少煤炭、天然气等一次能源消耗，提高以电能为驱动力的供热技术得到广泛关注和快速发展。
[0003]目前，工业园区管网蒸汽供应普遍采用燃气锅炉，一次能源转化率低，排放大量CO2和NO
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，严重阻碍“3060目标”顺利实施，亟需研究新型低碳工业蒸汽供应新技术。
[0004]高温热泵蒸汽技术依靠电力驱动，吸收余热热源的热量，通过泵热技术提升为高品位热量，从而制取高温热水或低压工业蒸汽，是一种新型热泵供热技术，但是设备运行需要大量余热资源以及部分电力供应，限制了其推广应用，并且利用常规电力同样存在CO2排放问题，如何实现零碳化蒸汽工艺新技术成为难题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的不足，本专利技术提供一种太阳能热泵蒸汽系统，可以实现利用太阳能驱动制取工业蒸汽的目的。
[0006]为实现上述目的，本专利技术可以采用以下技术方案进行：
[0007]一种太阳能热泵蒸汽系统，其包括：蒸发器、冷媒压缩机、经济器、蒸汽发生器、盘管换热器和太阳能利用装置，其中，
[0008]进水在所述太阳能利用装置加热至第一设定温度，然后分成两路，其一路进入所述蒸发器放热，放热后继续回到所述太阳能利用装置；另一路进入所述蒸汽发生器，在所述蒸汽发生器内被所述盘管换热器加热，进而相变蒸发成为饱和蒸汽排出系统，以此构成水
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蒸汽循环回路；
[0009]所述冷媒压缩机出口的冷媒进入所述蒸汽发生器后分成两路，其一路经过第一减压阀、所述经济器后回到所述冷媒压缩机，另一路经过第二减压阀、所述蒸发器后回到所述冷媒压缩机，以此构成热泵冷媒循环回路。
[0010]如上所述的太阳能热泵蒸汽系统，进一步的，所述太阳能利用装置包括太阳能光伏板，所述太阳能光伏板电性连接有蓄电池，所述太阳能光伏板能利用太阳能产生电能进而传输到所述蓄电池进行存储，所述蓄电池电性连接有自吸水泵和所述冷媒压缩机。
[0011]如上所述的太阳能热泵蒸汽系统，进一步的，所述太阳能利用装置还包括太阳能光热水槽，所述太阳能光热水槽用于收集太阳能热量和所述太阳能光伏板的散热太阳能，进而加热进水。
[0012]如上所述的太阳能热泵蒸汽系统，进一步的，所述太阳能利用装置还包括列管式换热器，进水和所述太阳能光热水槽收集的热量通过所述列管式换热器进行换热。
[0013]如上所述的太阳能热泵蒸汽系统，进一步的，还包括软化水装置和自吸水泵，所述软化水装置用于软化进入系统的水，所述自吸水泵设置在所述太阳能利用装置的进水口。
[0014]如上所述的太阳能热泵蒸汽系统，进一步的，所述第一设定温度为60
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80℃，所述蒸汽发生器内的温度为100
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120℃。
[0015]如上所述的太阳能热泵蒸汽系统，进一步的，所述冷媒压缩机和所述自吸水泵均采用直流电机驱动，且所述冷媒压缩机和所述自吸水泵的驱动电压均为400V。
[0016]如上所述的太阳能热泵蒸汽系统，进一步的，所述蓄电池设有外接充电接口。
[0017]如上所述的太阳能热泵蒸汽系统，进一步的，所述冷媒压缩机为半封闭式高温油润滑螺杆压缩机，且所述冷媒压缩机的工质包括R245FA、R1336mzz(Z)、R1234ze(Z)和R1233zd(Z)的任一种。
[0018]如上所述的太阳能热泵蒸汽系统，进一步的，所述蒸汽发生器的外壳为承压容器，所述承压容器内装有汽水混合物，所述盘管换热器设置在所述承压容器内部，且所述汽水混合物的水位液面超过所述盘管换热器的顶部；所述盘管换热器内的压力≤2.5Mpa，所述承压容器内的压力≤0.2Mpa，所述盘管换热器的材质为不锈钢。
[0019]本专利技术与现有技术相比，其有益效果在于：本热泵蒸汽系统通过太阳能光伏板发电，通过蓄电池储存和输送电力供应冷媒压缩机使用；通过太阳能光热水槽收集太阳能资源，为热泵循环提供热源，从而达到依赖太阳能资源通过热泵技术制取蒸汽的目的。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图进行简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术实施例的太阳能热泵蒸汽系统的结构示意图；
[0022]图2为本专利技术实施例的太阳能热泵蒸汽系统的工质流程示意图。
[0023]其中：1、软化水装置；2、自吸水泵；3、蒸发器；4、太阳能光伏板；5、太阳能光热水槽；6、列管换热器；7、蓄电池；8、冷媒压缩机；9、蒸汽发生器；10、第一减压阀；11、经济器；12、第二减压阀；13、盘管换热器；101、系统补水入口管；102、软化装置进口管；103、自吸水泵出口管；104、太阳能光集热出口管；105、蒸发器水侧入口管；106、蒸发器水侧出口管；107、蒸汽发生器水侧入口管；108、系统蒸汽出口管；109、冷媒压缩机冷媒入口管；110、冷媒压缩机冷媒出口管；111、蒸汽发生器冷媒侧出口管；112、经济器高温侧出口管；113、蒸发器冷媒侧入口管；114、冷媒压缩机补气入口管；115、太阳能光伏板外接输电线；116、自吸水泵外接输电线；117、冷媒压缩机外接输电线。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0025]实施例：
[0026]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第
二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，本专利技术实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0027]需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能热泵蒸汽系统，其特征在于，包括：蒸发器、冷媒压缩机、经济器、蒸汽发生器、盘管换热器和太阳能利用装置，其中，进水在所述太阳能利用装置加热至第一设定温度，然后分成两路，其一路进入所述蒸发器放热，放热后继续回到所述太阳能利用装置；另一路进入所述蒸汽发生器，在所述蒸汽发生器内被所述盘管换热器加热，进而相变蒸发成为饱和蒸汽排出系统，以此构成水
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蒸汽循环回路；所述冷媒压缩机出口的冷媒进入所述蒸汽发生器后分成两路，其一路经过第一减压阀、所述经济器后回到所述冷媒压缩机，另一路经过第二减压阀、所述蒸发器后回到所述冷媒压缩机，以此构成热泵冷媒循环回路。2.根据权利要求1所述的太阳能热泵蒸汽系统，其特征在于，所述太阳能利用装置包括太阳能光伏板，所述太阳能光伏板电性连接有蓄电池，所述太阳能光伏板能利用太阳能产生电能进而传输到所述蓄电池进行存储，所述蓄电池电性连接有自吸水泵和所述冷媒压缩机。3.根据权利要求2所述的太阳能热泵蒸汽系统，其特征在于，所述太阳能利用装置还包括太阳能光热水槽，所述太阳能光热水槽用于收集太阳能热量和所述太阳能光伏板的散热太阳能，进而加热进水。4.根据权利要求4所述的太阳能热泵蒸汽系统，其特征在于，所述太阳能利用装置还包括列管式换热器，进水和所述太阳能光热水槽收集的热量通过所述列管式换热器进...

【专利技术属性】
技术研发人员：李帅旗，何世辉，宋文吉，冯自平，
申请(专利权)人：中国科学院广州能源研究所，
类型：发明
国别省市：