聚光式太阳能供热供冷系统技术方案

技术编号:10510023 阅读:183 留言:0更新日期:2014-10-08 12:31
本发明专利技术公开了一种聚光式太阳能供热供冷系统,其系统由小型槽式聚光集热器、冷罐、热罐、热交换器,制冷机、阀门及冷热盘管构成。蓄热温度可达250℃~300℃,采用热交换器和溴化锂双效制冷机,可实现全年全天候供热供冷需求。减轻利用传统能源对环境的污染,为改善当前频繁出现的雾霾天气做贡献。

【技术实现步骤摘要】
聚光式太阳能供热供冷系统
本专利技术涉及供冷供热设备领域,具体为一种聚光式太阳能供热供冷系统。
技术介绍
以往的太阳能供暖供冷系统多采用普通的非聚焦的平板太阳能热水器或全玻璃 真空集热管热水器作为热源,其集热温度低(<90°C ),蓄热系统庞大,夏天用于制冷的设备 只能采用单效的吸收式制冷机,效率低(C0P=0. 4),成本高,没有得到推广应用。用于槽式太 阳能热发电的真空集热管,虽然能承受400°C的高温,但价格昂贵,1支4米长的金属-玻璃 真空集热管价格多在4000元?5000元人民币,用于槽式太阳能热发电的真空集热管,虽然 能承受400°C的高温,但价太贵了,用户难于承受。
技术实现思路
本专利技术针对以上不足之处,提供了一种聚光式太阳能供热供冷系统,用它取代传 统的燃煤取暖或用电制冷,将会大大改善城镇雾霾天气,节约矿石能源,提高经济效益,减 少传统供热供冷设备用煤对环境的污染。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种聚光式太阳能供热供冷系统, 包含有若干小型槽式聚光集热器、冷罐、热罐、热交换器、制冷机、供暖设备,所述小型槽式 聚光集热器由两块抛物面反射镜,一个全玻璃高温真空集热管、支架、跟踪系统组成,所述 跟踪系统设置于支架上,所述全玻璃高温真空集热管横向设置于支架上,所述全玻璃高温 真空集热管内部设置有一个铜质U型管,所述铜质U型管通过设置于全玻璃高温真空集热 管管口的两片铝制翅片固定,所述铜质U型管与联箱中内置的两根铜管连接,联箱中的两 根铜管一根为热管,另一根为冷管;所述抛物面反射镜垂直于全玻璃高温真空集热管安装 在支架上, 所述若干小型槽式聚光集热器通过联箱连接形成镜场,镜场进口端连接冷罐,出口端 连接热罐,镜场与冷罐、热罐连接的管路上分别设置有温控阀,镜场连接热罐后通过热交换 器分别与制冷机和供暖设备连接。 所述抛物面反射镜由两块不同功能的曲面构成,即一块1. 1mm超白超薄经化学 钢化并且已镀上反光银材料的反光镜,和一块经热弯成型的3. 2mm厚玻璃曲面,或由一块 8mm?15mm复合材料制成的弯曲面,用进口胶真空热压而成,所述复合材料为玻璃钢或碳 纤维;所述反光镜的前表面采用溶胶凝胶法镀上一层高透自洁薄膜,所述反光镜的后表面 上,采用化学湿镀银或者采用反应磁控溅射镀膜机依次溅射镀有粘接剂A1 203、反射层Ag、 保护层Cu,三者组成高反射膜层。 所述铝质翅片形状为半圆形且在半圆形的直边上设置有两个半圆弧,所述半圆形 外缘与全玻璃高温真空集热管的内管壁相契合,所述半圆弧的内缘与铜质U型管的外管壁 相契合,所述铝质翅片采用经氧化处理的铝箔制作。 所述制冷机采用溴化锂双效吸收式制冷机。 所述热罐内表面喷涂一层耐高温400°C以上的防腐蚀涂料,冷罐、热罐外表面均用 保温隔热材料包覆。 所述全玻璃高温真空集热管,包含有玻璃外管和玻璃内管,二者之间通过焊接连 接,二者之间设置为真空,所述玻璃内管上镀有三层膜,所述三层膜从基体玻璃内管到表 面依次为红外金属反射膜层、双金属陶瓷吸收膜层、减反射层,所述红外金属反射膜层是钥 膜层;所述双金属陶瓷吸收层,是由一层高钥体积分数Mo-AIN膜层和一层低钥体积分数 Mo-AIN膜层构成,高钥体积分数Mo-AIN膜层设置在红外金属反射膜层的表面;而低钥体积 分数Mo-AIN膜层设置在高钥体积分数Mo-AIN膜层的表面;所述减反射层为A1N减反射层, 所述减反射层设置在低钥体积分数Mo-AIN膜层的表面。 所述小型槽式聚光集热器、冷罐、热罐中的传热介质设置为导热油。 本专利技术采用小型槽式聚光集热器,集热、储热可达300°C,冬季可直接采暖,夏天制 冷系统可采用溴化锂双效吸收式制冷机,春秋两季还可以向游泳池或其它工业用热系统供 热,提高了太阳能设备的利用率; 本专利技术小型槽式聚光集热器上使用全玻璃高温真空集热管,长2. 1米,内管47mm,夕卜 管58mm,最高使用温度350°C,在300°C以下可长期使用,由于它是全玻璃制作,玻璃与玻璃 之间进行焊接,造价比原来使用的槽式太阳能热发电的真空集热管低; 抛物面反射镜,采用夹层玻璃反射镜面,抛物面经开口宽2. 4米,长2米,夹层玻璃的反 射镜面由1. 1mm超白超薄经化学钢化并且已镀上反光银材料的反光镜而成,其反射率高达 96% ;夹层玻璃的定型板可以用3. 2mm或4mm的经热弯成型的厚玻璃曲面或8mm?15mm的 复合材料弯曲面,这种夹层镜面的特点是:反射率高,一般在96%以上;寿命长、抵御风砂能 力强,一般使用25年以上;重量轻,用复合材料做成的定型板重量轻,抗风沙、耐磨性强,有 利于降低支撑镜面的支撑结构的成本; 聚光式太阳能供热供冷系统的集热单元由抛物面反射镜和位于槽式抛物面反射镜的 焦线上的全玻璃高温真空集热管以及反射镜支架、跟踪系统构成,抛物面反射镜开口宽2. 4 米,焦距0. 8米,全玻璃高温真空集热管长2. 1米,管内装有紫铜U型管和铝合金翅片管,反 射镜支架采用扭管式,支架的管子用铝合金管或其他材质的金属管,管子的壁厚取决于承 受风载的要求,圆形管子可以提供更高的抗扭能力,而抗扭能力又是影响光学效率的最重 要因素,悬臂将支撑面与中心扭管连接起来;采用复合材料夹层镜面可以减轻反射镜面的 重量,从而减少支撑用材料,降低投资成本; 每个集热单元还有一个联箱,联箱内有两根集热管,一根为冷流体流进管,另一根为热 流体流出管,他们分别与全玻璃高温真空集热管内的U型管两个端口相连,从而构成进出 口回路,相同集热单元排列组合,形成采光场阵列,同一列通过联箱相连,同一排具有相同 的跟踪太阳的动能,可选同一路跟踪装置来带动,根据采光场大小和集热单元每排的数量, 决定选定跟踪的数量,一般来说,每十排或十五排选一个跟踪器; 传热流体选导热油,Therminol VP-1导热油已在槽式太阳能热发电系统作为传热工质 应用多年,最早已有三十多年,在400°C以下具有很好的热稳定性,本专利技术使用最高温度为 300°C,它具有很高的热容,2319kj/kg. k,很低的粘度0. 2 (300°C )厘泊,储热工质也选同样 的导热油,利用导热油的显热储热,在几乎常压的条件下,可以获得很高的操作温度,即可 以大大降低高温加热系统的操作压力和安全要求,提高了系统和设备的可靠性,可在非常 宽的温度范围内加热或冷却,降低系统和操作的复杂性。总之,选用导热油作为传热和储热 工质,系统效率高、设备简单、维护方便、安全可靠; 本专利技术在冷罐的底部,放置电加热器,防止冬天过分寒冷产生导热油冻结的现象;在一 些低谷电较便宜的城市或地区,在热罐底部放置浸没式电加热器,可利用低谷电对热罐内 的导热油进行加热,提高设备的利用率和经济性。 【附图说明】 图1所示是本专利技术小型槽式聚光集热器剖面图; 图2所示是全玻璃高温真空集热管的剖面图; 图3是抛物面反射镜的结构示意图; 图4为聚光式太阳能供热供冷系统图; 图5所示为集热单元工质流程图; 图6所示为槽式聚光集热器结构示意图; 图7所示为全玻璃高温真空集热管的结构示意图。 【具体实施方式】 下面结合附图和具体实施例对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚光式太阳能供热供冷系统,其特征在于:包含有若干小型槽式聚光集热器(6)、冷罐(7)、热罐(8)、热交换器(9)、制冷机(10)、供暖设备(11),所述小型槽式聚光集热器(6)由两块抛物面反射镜(1),一个全玻璃高温真空集热管(2)、支架(3)、跟踪系统组成,所述跟踪系统设置于支架(3)上,所述全玻璃高温真空集热管(2)横向设置于支架(3)上,所述全玻璃高温真空集热管(2)内部设置有一个铜质U型管(4),所述铜质U型管(4)通过设置于全玻璃高温真空集热管(2)管口的两片铝制翅片(5)固定,所述铜质U型管(4)与联箱(12)中内置的两根铜管连接,联箱(12)中的两根铜管一根为热管,另一根为冷管;所述抛物面反射镜(1)垂直于全玻璃高温真空集热管(2)安装在支架(3)上, 所述若干小型槽式聚光集热器(6)通过联箱(12)连接形成镜场,镜场进口端连接冷罐(7),出口端连接热罐(8),镜场与冷罐(7)、热罐(8)连接的管路上分别设置有温控阀(13),镜场连接热罐(8)后通过热交换器(9)分别与制冷机(10)和供暖设备(11)连接。

【技术特征摘要】
1. 一种聚光式太阳能供热供冷系统,其特征在于:包含有若干小型槽式聚光集热器 (6)、冷罐(7)、热罐(8)、热交换器(9)、制冷机(10)、供暖设备(11),所述小型槽式聚光集热 器(6)由两块抛物面反射镜(1),一个全玻璃高温真空集热管(2)、支架(3)、跟踪系统组成, 所述跟踪系统设置于支架(3)上,所述全玻璃高温真空集热管(2)横向设置于支架(3)上, 所述全玻璃高温真空集热管(2 )内部设置有一个铜质U型管(4 ),所述铜质U型管(4 )通过 设置于全玻璃高温真空集热管(2)管口的两片铝制翅片(5)固定,所述铜质U型管(4)与联 箱(12)中内置的两根铜管连接,联箱(12)中的两根铜管一根为热管,另一根为冷管;所述 抛物面反射镜(1)垂直于全玻璃高温真空集热管(2)安装在支架(3)上, 所述若干小型槽式聚光集热器(6 )通过联箱(12 )连接形成镜场,镜场进口端连接冷罐 (7 ),出口端连接热罐(8 ),镜场与冷罐(7 )、热罐(8 )连接的管路上分别设置有温控阀(13 ), 镜场连接热罐(8)后通过热交换器(9)分别与制冷机(10)和供暖设备(11)连接。2. 根据权利要求1所述的聚光式太阳能供热供冷系统,其特征在于:所述抛物面反射 镜(1)由两块不同功能的曲面构成,即一块1. 1mm超白超薄经化学钢化并且已镀上反光银 材料的反光镜(2-1 ),和一块经热弯成型的3. 2mm厚玻璃曲面(2-2),或由一块8mm?15mm 复合材料制成的弯曲面(2-2),用进口胶真空热压而成,所述复合材料为玻璃钢或碳纤维; 所述反光镜(2-1)的前表面采用溶胶凝胶法镀上一层高透自洁薄膜(2-1-1),所述反光镜 (2-1)的后表面上,采用化学湿镀银或者采用反应磁控溅射镀膜机依次溅射镀...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭廷玮佟建强佟建勇徐洪军田洪增侯广才
申请(专利权)人:山东中信能源联合装备股份有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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