[发明专利]一种太阳能梯级利用的电热汽联供系统及方法

说明书

本发明属于太阳能利用技术领域，涉及一种太阳能梯级利用的电热汽联供系统及方法。系统包括第一热水供给子系统、换热子系统、第二热水供给子系统、蒸汽供给发电子系统、光伏发电子系统，光伏发电子系统分别与第一热水供给子系统、换热子系统、第二热水供给子系统、蒸汽供给发电子系统连接。本发明可梯级利用太阳能，可利用太阳能梯度提供高、中、低温度的热水，还可以梯度提供高、中、低参数的蒸汽，并利用产生的蒸汽进行发电，充分利用了太阳能，且系统的投资少，成本低。并且当太阳光照不够充足时，在各个子系统中均设置了备用设备，以保证各温度、参数的热水、蒸汽的供给，保证了系统的正常运行。

技术领域

本发明属于太阳能利用技术领域，具体涉及一种太阳能梯级利用的电热汽联供系统及方法。

背景技术

煤炭、石油的大量使用和过度开采，造成了严重的环境污染和能源紧缺。环境污染和能源危机已严重威胁人类生存和发展，因此如何利用太阳能、高效利用太阳能成为了值得研究的课题。

目前存在一些利用太阳能的研究，例如申请号为CN202010221321.X的中国专利，其公开了一种太阳能空气源热泵三联供系统及使用方法，其系统包括空气源热泵机构、太阳能集热机构、第一换热器和第二换热器，所述空气源热泵机构包括压缩机、四通换向阀、室内机风冷换热器、干燥管、节流装置和室外机风冷换热器，所述太阳能集热机构包括低温水箱、第一阀门、高温恒温水箱、太阳能集热板、第二阀门、第三水泵和第四水泵，所述低温水箱内部通过第二水泵与第一换热器的内腔相连，所述高温恒温水箱内部通过第一水泵与第二换热器的内腔相连。该专利中的联供系统利用太阳能实现了供暖、供冷以及生活热水的三联供，但是该专利中的联供系统无法实现不同温度热水、不同参数蒸汽的供给，更无法实现发电，仍然未对太阳能进行更高效的梯级利用。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种太阳能梯级利用的电热汽联供系统及方法，该系统可实现不同温度热水、不同参数蒸汽的供给，还可实现发电，可对太阳能进行高效的梯级利用。

本发明采用以下技术方案：

一种太阳能梯级利用的电热汽联供系统，包括第一热水供给子系统、换热子系统、第二热水供给子系统、蒸汽供给发电子系统、光伏发电子系统，光伏发电子系统分别与第一热水供给子系统、换热子系统、第二热水供给子系统、蒸汽供给发电子系统连接；

所述第一热水供给子系统包括水源供给模块、太阳能集热器、低温热水储存模块、中温热水储存模块；

太阳能集热器包括管路连接的太阳能初级加热子模块、太阳能次级加热子模块，水源供给模块与太阳能初级加热子模块管路连接，太阳能初级加热子模块还与低温热水储存模块管路连接，太阳能次级加热子模块还与中温热水储存模块管路连接；

换热子系统包括聚光集热器、熔盐储罐、换热器，聚光集热器与熔盐储罐管路连接，聚光集热器还与换热器的热源端管路连接，换热器的换热端进口处与太阳能次级加热子模块管路连接，换热器的换热端出口处与第二热水供给子系统中的高温热水储存模块管路连接，换热器的换热端出口处还与蒸汽供给发电子系统管路连接；

蒸汽供给发电子系统包括管路连接的蒸汽发生器、背压式汽轮机，还包括与背压式汽轮机连接的发电机，其中蒸汽发生器与背压式汽轮机的管路连接处设有高压蒸汽输出管道，背压式汽轮机设有本体抽气口、汽轮机出口，本体抽气口与中压蒸汽输出管道连接，汽轮机出口与低压蒸汽输出管道连接。

作为优选方案，光伏发电子系统包括依次连接的光伏发电模块、储能模块、电力传输模块，电力传输模块与外部用电模块连接。

作为优选方案，电力传输模块还与外部取电模块连接。

作为优选方案，水源供给模块与太阳能初级加热子模块的连接管路处分支出一输出管路以及一输入管路，输出管路上设有第一阀门，输入管路上设有第二阀门，水源供给模块与太阳能初级加热子模块的连接管路处位于输出管路、输入管路之间处设有第三阀门，低温热泵分别与输出管路、输入管路连接，低温热泵还与光伏发电子系统以及发电机连接。