[发明专利]一种基于中低温太阳能集热器的冷电联供系统

说明书

一种基于中低温太阳能集热器的冷电联供系统，属于能源与环境技术领域。本发明包括中低温太阳能集热器、热流体罐、循环泵、加热器、冷流体罐、闪蒸器、透平、动力循环喷射器、回热器、冷凝器、工质泵、预冷器、节流阀、蒸发器、压缩机、制冷循环喷射器，它们构成了中低温太阳能集热循环、带喷射器有机闪蒸回热动力循环、带喷射器及预冷器跨临界CO₂制冷循环；本发明能够实现中低温太阳热能(≤400℃)到电能及冷能的同步转换；采用双喷射器结构布置，结合回热及预冷措施，能够降低损失，提高热能利用效率；采用透平‑压缩机共轴布置方式，能够避免电‑功二次转换损耗；通过与定输出运行模式有机结合，能够保障系统高效稳定运行。

技术领域

本发明涉及一种基于中低温太阳能集热器的冷电联供系统，属于能源与环境领域。

背景技术

妥善解决能源危机、环境污染、全球变暖是当今世界各国面临的重大挑战。现目前我国能源消费结构仍以煤炭、石油等化石能源为主，根据统计，化石能源消费占一次能源消费的80％以上。一方面，化石能源属于不可再生资源，另一方面，燃烧化石能源是环境污染及全球变暖的主要成因。可再生能源，如太阳能、风能、地热能、潮汐能等，具有储量大、零污染、零碳排放的特点。因此，如果能有效开发利用可再生能源，那么将对降低化石能源使用，解决能源危机、环境污染、全球变暖问题带来重大意义。

在各类可再生能源中，太阳能储量尤为丰富，据统计，每年陆地所接收的太阳能相当于2.4×10⁸亿吨标准煤，而同期全球一次能源消费仅约181.9亿吨标准煤；此外，太阳能资源还具有分布范围广、易于获得的优点。但太阳能能流密度低，难于转换为高温能源，且转换成本极高；相较之下，太阳能中低温热能转换技术成熟，经济性好，具有良好的推广前景。

常规的利用中低温热能的方式，如有机朗肯循环、有机闪蒸循环等，虽然能够在一定程度上有效利用中低温热源，但是仍存在诸多换热过程温度匹配差、系统部件损大、运行性能随热源工况多变，难以实现最优工况运行、系统输出单一，二次转换耗损大等问题，大大限制了中低温热能的开发利用。因此，针对上述中低温热能利用技术存在的问题，同时结合太阳能本身及其在中低温热能转换方面存在的巨大潜力，开展基于太阳能的新型中低温热能利用循环系统研究具有十分重要的意义及社会价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于中低温太阳能集热器的冷电联供系统，能够实现中低温太阳能到电能及冷能的同步转换，同时能够减少系统损失，改善冷凝器性能，避免能量二次转换损失，实现系统高效稳定运行，提高中低温太阳能利用效率及经济性。