一种利用太阳能光伏光热技术的工业冷热联产联供系统技术方案

本申请公开了一种利用太阳能光伏光热技术的工业冷热联产联供系统，涉及太阳能光伏光热综合技术领域。该系统包括太阳能光伏光热组件、冷热联合制备热泵、蓄热水箱、尖峰加热器、制冷机和直流/交流控制器；第一热水管道可选择地直接连接冷凝器或经太阳能光伏光热组件后连接冷凝器；冷凝器可选择地直接连通尖峰加热器或经蓄热水箱后连通尖峰加热器；蒸发器的水侧出口连通制冷机；直流/交流控制器与太阳能光伏光热组件、市政电网和冷热联合制备热泵的电力入口均连接；制冷机与市政电网连接。本申请构建了多热源梯级加热与梯级制冷流程，满足生产工艺全工况冷热负荷，提高了供能侧和需求侧的匹配程度，实现了冷热联产联供，降低了系统运行成本。系统运行成本。系统运行成本。

【技术实现步骤摘要】
一种利用太阳能光伏光热技术的工业冷热联产联供系统


[0001]本申请涉及太阳能光伏光热综合利用
，尤其涉及一种利用太阳能光伏光热技术的工业冷热联产联供系统。

技术介绍

[0002]以食品、制药为主的工业和石化、精馏为主的流程工业通常全年存在稳定的用热和用冷需求，此过程需要消耗大量电力、化石能源，同时多数生产工艺中热量和冷量需求并存，受冷热源单产思维制约，工艺用热和用冷之间的能量关联未被利用，冷热源系统各自独立，造成系统运行成本高，节能减碳难度大。
[0003]太阳能光伏光热技术已成为重要的零碳可再生能源利用方式，在解决建筑用能方面存在冷、热、电用量匹配度不高的问题，难以实现全年太阳能的高效协同利用，经济效益较差。
[0004]因此，亟需将太阳能光伏光热技术应用于工业领域，构建工业冷热联产联供系统，为太阳能的高效低成本利用和工业能源结构零碳化提供重要途径。

技术实现思路

[0005]本申请的实施例提供一种利用太阳能光伏光热技术的工业冷热联产联供系统，利用太阳能光伏光热技术、冷热联合制备技术和蓄热技术，构建多热源梯级加热与梯级制冷流程，满足生产工艺全工况冷热负荷，提高了供能侧和需求侧的匹配程度，实现了冷热联产联供，降低了系统运行成本。
[0006]为达到上述目的，本申请的实施例提供了一种利用太阳能光伏光热技术的工业冷热联产联供系统，包括第一热水管道、太阳能光伏光热组件、冷热联合制备热泵、蓄热水箱、尖峰加热器、制冷机和直流/交流控制器；所述第一热水管道的入口连通工业工艺用热水管道的出口，所述第一热水管道的出口可选择地连通所述冷热联合制备热泵的冷凝器水侧入口或经所述太阳能光伏光热组件后连通冷热联合制备热泵的冷凝器水侧入口；所述冷热联合制备热泵的冷凝器水侧出口可选择地连通所述尖峰加热器的水侧入口或经所述蓄热水箱后连通尖峰加热器的水侧入口；所述尖峰加热器的水侧出口连通工业工艺用热水管道的入口；所述冷热联合制备热泵的蒸发器水侧入口连通工业工艺用冷水管道的出口，所述冷热联合制备热泵的蒸发器水侧出口连通所述制冷机的入口；所述制冷机的出口连通工业工艺用冷水管道的入口；所述直流/交流控制器与太阳能光伏光热组件、市政电网和所述冷热联合制备热泵的电力入口均连接；所述制冷机与所述市政电网连接。
[0007]进一步地，所述冷热联合制备热泵包括依次串联的冷凝器、直驱/交流两用压缩机、蒸发器和电子膨胀阀；所述冷热联合制备热泵的冷凝器水侧入口和所述冷热联合制备热泵的冷凝器水侧出口均位于所述冷凝器上；所述冷热联合制备热泵的蒸发器水侧入口和所述冷热联合制备热泵的蒸发器水侧出口均位于所述蒸发器上；所述冷热联合制备热泵的电力入口位于所述直驱/交流两用压缩机上。
[0008]进一步地，所述第一热水管道的出口与所述冷凝器的水侧入口之间通过第二热水管道连通，第二热水管道上设有第一阀门；所述第一热水管道与所述太阳能光伏光热组件的水侧入口之间通过第一进水管道连接，第一进水管道上设有第二阀门；所述太阳能光伏光热组件的水侧出口与所述冷凝器的水侧入口之间通过第一回水管道连接，第一回水管道上设有第三阀门。
[0009]进一步地，所述冷凝器的水侧出口与所述尖峰加热器的水侧入口之间通过第五热水管道连通，第五热水管道上设有第四阀门；所述冷凝器的水侧出口与所述蓄热水箱的入口之间通过第二进水管道连接，第二进水管道上设有第五阀门；所述蓄热水箱的出口与所述尖峰加热器的水侧出口之间通过第二回水管道连接，第二回水管道上设有第六阀门。
[0010]进一步地，所述利用太阳能光伏光热技术的工业冷热联产联供系统还包括预冷器和冷却塔；所述预冷器的冷水侧入口通过第一冷水管道与工业工艺用冷水管道连通，所述预冷器的冷水侧出口与所述蒸发器连通，所述预冷器的循环水侧出口与冷却塔的入口连通，冷却塔的出口与所述预冷器的循环水侧入口连通。
[0011]进一步地，所述预冷器的循环水侧出口通过第一循环水管道与所述冷却塔的入口连通，冷却塔的出口通过第二循环水管道与所述预冷器的循环水侧入口连通；所述第二循环水管道上设有冷却塔循环水泵。
[0012]进一步地，所述第一热水管道上设有热水循环水泵；所述第一冷水管道上设有冷水循环水泵。
[0013]进一步地，所述尖峰加热器的蒸汽侧入口通过蒸汽管道连通蒸汽源。
[0014]进一步地，所述直流/交流控制器的直流入口通过第一电路连接所述太阳能光伏光热组件的电力出口，所述直流/交流控制器的交流入口通过第二电路连接市政电网，所述直流/交流控制器的出口通过第三电路连接所述冷热联合制备热泵的电力入口；所述制冷机的电力入口通过第四电路连接市政电网。
[0015]进一步地，所述制冷机采用电动压缩式热泵。
[0016]本申请相比现有技术具有以下有益效果：
[0017]1、本申请实施例利用太阳能光伏光热技术、冷热联合制备技术和蓄热技术，构建多热源梯级加热与梯级制冷流程，能够满足生产工艺全工况冷热负荷，提高供能侧和需求侧的匹配程度，提升设备利用率
[0018]2、本申请实施例通过冷热联合制备热泵将热水管道与冷水管道联合起来，能够针对工业中同时存在的用热与用冷需求，实现冷热联产联供，降低系统运行成本。
[0019]3、本申请实施例通过在热水管道上依次设置太阳能光伏光热组件、冷凝器、蓄热水箱和尖峰加热器，在冷水管道上依次设置预冷器、蒸发器和制冷机，能够实现工艺用热水/冷水的逐级升温/降温，提升系统运行能效。
[0020]4、本申请实施例通过供能与蓄能的灵活切换，提高太阳能综合利用率和系统供能保证率。
[0021]5、本申请实施例通过太阳能光伏光热组件发电直接驱动直驱/交流两用压缩机，光电就地消纳自发自用，减少了市政电网的负担。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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。
[0023]图1为本申请利用太阳能光伏光热技术的工业冷热联产联供系统的示意图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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，因此不能理解为对本申请的限制。
[0026]在本申本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用太阳能光伏光热技术的工业冷热联产联供系统，其特征在于，包括第一热水管道、太阳能光伏光热组件、冷热联合制备热泵、蓄热水箱、尖峰加热器、制冷机和直流/交流控制器；所述第一热水管道的入口连通工业工艺用热水管道的出口，所述第一热水管道的出口可选择地连通所述冷热联合制备热泵的冷凝器水侧入口或经所述太阳能光伏光热组件后连通冷热联合制备热泵的冷凝器水侧入口；所述冷热联合制备热泵的冷凝器水侧出口可选择地连通所述尖峰加热器的水侧入口或经所述蓄热水箱后连通尖峰加热器的水侧入口；所述尖峰加热器的水侧出口连通工业工艺用热水管道的入口；所述冷热联合制备热泵的蒸发器水侧入口连通工业工艺用冷水管道的出口，所述冷热联合制备热泵的蒸发器水侧出口连通所述制冷机的入口；所述制冷机的出口连通工业工艺用冷水管道的入口；所述直流/交流控制器与太阳能光伏光热组件、市政电网和所述冷热联合制备热泵的电力入口均连接；所述制冷机与所述市政电网连接。2.根据权利要求1所述的利用太阳能光伏光热技术的工业冷热联产联供系统，其特征在于，所述冷热联合制备热泵包括依次串联的冷凝器、直驱/交流两用压缩机、蒸发器和电子膨胀阀；所述冷热联合制备热泵的冷凝器水侧入口和所述冷热联合制备热泵的冷凝器水侧出口均位于所述冷凝器上；所述冷热联合制备热泵的蒸发器水侧入口和所述冷热联合制备热泵的蒸发器水侧出口均位于所述蒸发器上；所述冷热联合制备热泵的电力入口位于所述直驱/交流两用压缩机上。3.根据权利要求2所述的利用太阳能光伏光热技术的工业冷热联产联供系统，其特征在于，所述第一热水管道的出口与所述冷凝器的水侧入口之间通过第二热水管道连通，第二热水管道上设有第一阀门；所述第一热水管道与所述太阳能光伏光热组件的水侧入口之间通过第一进水管道连接，第一进水管道上设有第二阀门；所述太阳能光伏光热组件的水侧出口与所述冷凝器的水侧入口之间通过第一回水管道连接，第一回水管道上设有第三阀门。4.根据权利要求3所述的利用太...

【专利技术属性】
技术研发人员：米培源，马懿峰，李岩，李文涛，贾星桥，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：