[实用新型]一种基于聚光分频光伏光热与双联合朗肯循环技术的分布式冷热电连供系统

说明书

本实用新型公开了一种基于聚光分频光伏光热与双联合朗肯循环技术的分布式冷热电连供系统,包括缸套水余热回收子系统、双联合朗肯循环余热回收发电子系统、聚光分频光伏光热装置、热泵循环供热/供冷子系统、AC/DC逆变器、控制器、DC/AC逆变器、蓄电池，利用天然气在内燃机中燃烧产生电力，回收内燃机产生的高温烟气余热和高温缸套水余热用于发电；利用太阳光通过聚光和分频技术，将部分太阳光用于光伏电池发电，本实用新型具有能量利用效率高，能量利用方式合理；不受地区、气候、时间变化的影响，可实现稳定能量输出的同时又能根据用户需求实现个性化能量输出；结构紧凑、易于模块化安装；实现新能源与传统能源结合，达到节能减排与保护环境的优点。

技术领域

本实用新型属于热电联产技术领域，尤其涉及一种基于聚光分频光伏光热与双联合朗肯循环技术的分布式冷热电连供系统。

背景技术

目前市面上已经商业化生产的光伏电池其发电效率大概在20％左右。之所以发电效率偏低是因为光伏电池只吸收特定波段的太阳光使之产生电能，而其余波段的太阳光被光伏电池吸收产生热量使电池温度升高。而光伏电池的发电效率随电池温度的升高而下降，从而造成光伏电池发电效率不高的问题。

聚光分频光伏光热技术是太阳能利用的一种新方式。利用聚光装置将太阳光聚集起来，通过分频的方法将不同波段的太阳光分出来并采用合理的方式加以利用。常见的分频方法为液体吸收式分频和薄膜干涉式分频。液体吸收式分频是采用一些特殊的液体，例如乙二醇、丙二醇、纳米流体等，利用其对不同波段太阳光的吸收(透过)率不同的特点，吸收率低的光透过液体，而吸收率高的光被液体吸收产生热量使液体的温度升高；薄膜干涉式分频则是将两种或者以上不同折射率的光学薄膜周期性地叠加在一起，使得某一波段的太阳光能大部分透过薄膜，剩余部分被薄膜反射，进而实现滤光。

有机朗肯循环是余热回收利用的一种新方式，采用低沸点有机物作为循环工质，可实现中低温余热的回收利用。有机朗肯循环因其设备体积小、安装方便、应用领域广等优点，其发展前景要远远高于传统朗肯循环。

现有的燃气冷热电三联供系统，通常是将燃气在内燃机中燃烧产生的高温烟气(500℃左右)直接用于吸收式制冷设备或作为热泵循环的热源实现制冷或制热。但对与城市之中的公共建筑、家庭建筑而言，这些设备所需的热源温度往往不足200℃即可达到供暖或制冷的效果，这就会造成很大一部分余热做功能力的损失。而现有的将有机朗肯循环用于余热回收实现冷热电三联供的相关专利中，通常是将高温烟气直接作为热源驱动有机朗肯循环，但热源温度过高会对循环工质的性能造成不利的影响，进而影响系统的工作效率。

实用新型内容

本实用新型根据现有技术的不足与缺陷，提出了一种基于聚光分频光伏光热与双联合朗肯循环技术的分布式冷热电连供系统，目的在于提供一种能量利用效率高，能量利用方式合理；不受地区、气候、时间变化的影响，实现稳定能量输出的同时又能根据用户需求实现个性化的能量输出；实现新能源与传统能源结合的新系统。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于聚光分频光伏光热与双联合朗肯循环技术的分布式冷热电连供系统，包括缸套水余热回收子系统、双联合朗肯循环余热回收发电子系统、聚光分频光伏光热装置、热泵循环供热(供冷)子系统、AC/DC逆变器、控制器、DC/AC逆变器以及蓄电池；

所述缸套水余热回收子系统由内燃机发电机组、第二换热器、第二工质泵通过不锈钢管道依次连接形成闭合的缸套水循环回路，缸套水余热回收子系统中的缸套水通过第二换热器与低温循环系统内的工质进行换热；所述缸套水余热回收子系统中的内燃机发电机组产生的电力通过导线传递到AC/DC逆变器。