多功能太陽能系統技術方案

本發明專利技術公開了一種多功能太陽能系統，包括發電系統、熱水供給系統及溴化鋰制冷系統，發電系統包括太陽能電池組件、直流配電箱、并網逆變器及交流配電箱，太陽能電池組件產生的直流電通過并網逆變器轉換為交流電接入電網，系統產生的電能優先為溴化鋰制冷系統用電設備使用，多余電能則并入電網。熱水供給系統包括冷卻介質盒、熱水箱、熱水循環泵及熱水器，利用太陽能在光電轉換過程中產生的熱能制備熱水，提供給溴化鋰制冷系統或家用熱水器。溴化鋰制冷系統包括發生器、冷凝器、蒸發器、吸收器、熱交換器以及循環泵，利用熱水作為動力，以水作為制冷劑、溴化鋰作為吸收劑來制取冷水。本發明專利技術既具有發電的功能，又具有制熱和制冷的功能。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及太陽能的應用技術，更具體地說是涉及一種多功能太陽能系統。
技術介紹
隨著社會經濟的發展，能源與環境問題已成為制約世界經濟發展的瓶頸，開發新能源和可再生能源是中國乃至世界可持續發展能源基本戰略的重要組成部分。可持續發展戰略提出了保護環境、經濟持續健康發展的要求。太陽能作為一種潔凈的可再生能源，資源豐富、取之不盡、用之不竭、對環境沒有污染，有著礦物能源不可比擬的優越性。雖然太陽能技術的應用多種多樣，但在利用上，功能較為單一。由于現有技術的限 制，目前的太陽能發電的效率較低，太陽能電池組件只能將部分光能轉換為電能，其余光能轉換為熱能而無法利用，此外這種光能轉換為熱能的過程也會導致太陽能電池組件溫度的升高，進而引起組件開路電壓及填充因子的下降，最終導致太陽能電池組件的輸出功率大幅下降。這樣一來，太陽能發電系統的整體效率及利用率也降低了。
技術實現思路
針對現有技術中存在的的問題，本專利技術的目的是提供一種多功能太陽能系統，該系統既具有發電的功能，又具有制熱和制冷的功能。為達到上述目的，本專利技術采用如下的技術方案一種多功能太陽能系統，包括發電系統、熱水供給系統及溴化鋰制冷系統。所述發電系統提供電能給溴化鋰制冷系統用電設備，所述熱水供給系統提供熱能給溴化鋰制冷系統。所述發電系統包括太陽能電池組件、直流配電箱、并網逆變器及交流配電箱，太陽能電池組件產生的直流電通過并網逆變器轉換為交流電接入電網，系統產生的電能優先為溴化鋰制冷系統用電設備使用，多余電能則并入電網。所述熱水供給系統包括冷卻介質盒、熱水箱、熱水循環泵及熱水器，所述冷卻介質盒安裝于太陽能電池組件的背板上，具有兩個進水口及一個出水口，其中一個進水口為冷水進水口，對系統進行冷水的補充；另一進水口與溴化鋰制冷系統連通；冷卻介質盒的出水口與熱水箱的入水口連通。所述熱水箱的一個出水口與溴化鋰制冷系統相連通，另一個出水口與熱水器相連通。所述溴化鋰制冷系統包括設有熱媒水管道的發生器、設有冷卻水管道的冷凝器、設有冷媒水管道的蒸發器、吸收器、熱交換器以及循環泵，所述發生器內的熱媒水管道的進水口與所述熱水供給系統的出水口相連通，熱媒水管道的出水口與冷卻介質盒進水口連通，兩者之間設有熱水循環泵；所述冷凝器與發生器連通，所述冷凝器內的冷卻水管道的進水口與冷水箱的出水口相連通，冷卻水管道的出水口與冷水箱的進水口相連通，所述冷凝器的出水口通過節流閥與蒸發器的進水口相連通，所述蒸發器內的冷媒水管道的進水口與空調的出水口相連通，冷媒水管道的出水口與空調的進水口相連通；所述蒸發器與吸收器連通；所述熱交換器及循環泵設于發生器和吸收器之間，所述循環泵將溴化鋰水溶液從吸收器送回發生器。與現有技術相比，本專利技術的太陽能系統具有多重功能，首先，太陽能電池組件直接將太陽能轉換為電能供本地負載使用，多余的電能并入電網；其次，在光電轉換過程中大部分太陽能被太陽能電池組件轉換為熱能，這部分熱能被冷卻介質盒中的水吸收從而產生熱水，既可儲存于熱水箱直接使用，還可以為溴化鋰制冷系統提供熱能。再者，本專利技術的多功能太陽能系統在運行過程中，由于太陽能電池組件上產生的熱量不斷地被帶走利用，降低了太陽能電池組件的溫度，這樣能大幅提高其輸出功率及發電量，也提升了發電系統的整體效率。本專利技術的多功能太陽能系統充分利用了太陽能資源，提高了太陽能的利用率。附圖說明圖I是本專利技術的多功能太陽能系統的結構示意圖；圖2是發電系統的原理示意圖； 圖3是太陽能電池組件的結構示意圖；圖4是溴化鋰制冷系統的原理示意圖。具體實施例方式下面結合附圖和實施例進一步說明本專利技術的技術方案。請參閱圖I所示的一種多功能太陽能系統，包括發電系統、熱水供給系統及溴化鋰制冷系統6。其中發電系統主要功能是將太陽能直接轉換為電能，供溴化鋰制冷系統內的負載使用，多余的電能并入電網。熱水供給系統主要功能是利用太陽能在光電轉換過程中產生的熱能制備熱水，提供給溴化鋰制冷系統或家用熱水器。溴化鋰制冷系統6利用熱水作為動力，以水作為制冷劑、溴化鋰作為吸收劑，最終制取冷水。圖2所示的發電系統包括太陽能電池組件I、直流配電箱9、并網逆變器10及交流配電箱11，并網逆變器10將太陽能電池組件I產生的直流電直接轉換為交流電并接入電網12，這部分電能優先為當地負載13使用。圖3所示的太陽能電池組件I主要由鋼化玻璃14、EVA封裝層15、太陽能電池16、背板17以及鋁邊框18組成，在太陽能電池組件背面安裝冷卻介質盒20，冷卻介質盒20通過密封硅膠粘接在太陽能電池組件的背板上，并設有兩個進水口 21、22及一個出水口 19。熱水供給系統包括上述的冷卻介質盒20、熱水箱7、熱水循環泵4及熱水器8。在實際使用中，將多塊太陽能電池組件的冷卻介質盒串聯起來。冷卻介質盒的進水口 21為冷水進水口，對系統進行冷水的補充；另一進水口 22與溴化鋰制冷系統連通；出水口 19與熱水箱7的入水口連通。熱水箱7的一個出水口與溴化鋰制冷系統相連通，另一個出水口與熱水器8相連通。參見圖4所示的溴化鋰制冷系統，包括發生器32、冷凝器25、蒸發器27、吸收器35、熱交換器33以及循環泵34。發生器32內的熱媒水管道的進水口 31與所述熱水供給系統的出水口相連通，熱媒水管道的出水口 30與冷卻介質盒進水口連通，兩者之間設有熱水循環泵4 ;冷凝器25與發生器32連通，冷凝器25內的冷卻水管道的進水口 23與冷水箱2的出水口相連通，冷卻水管道的出水口 24與冷水箱的進水口相連通，冷水循環泵4設于冷水箱2與冷凝器25之間的冷卻水管道上。冷凝器的出水口通過節流閥26與蒸發器的進水口相連通；蒸發器內的冷媒水管道的進水口 28與空調5的出水口相連通，冷媒水管道的出水口 29與空調5的進水口相連通；蒸發器27與吸收器35連通；熱交換器33及循環泵34設于發生器32和吸收器35之間，循環泵34將溴化鋰水溶液從吸收器送回發生器。在溴化鋰制冷系統中，由于溴化鋰水溶液本身沸點很高，極難揮發，所以可認為溴化鋰飽和溶液液面上的蒸汽為純水蒸汽；在一定溫度下，溴化鋰水溶液液面上的水蒸氣飽和分壓力小于純水的飽和分壓力；而且濃度越高，液面上的水蒸氣飽和分壓力越小。所以在相同的溫度條件下，溴化鋰水溶液濃度越大，其吸收水分的能力就越強。所以采用溴化鋰作為吸收劑，水作為制冷劑。在溴化鋰制冷系統運行過程中，當溴化鋰水溶液在發生器32內受到熱媒水(即太陽能電池組件產生的高溫水)的加熱后，溶液中的水不斷汽化，隨著水的不斷汽化，發生器32內的溴化鋰水溶液濃度不斷升高，進入吸收器35，而水蒸汽進入冷凝器25，被來自冷水箱2的冷卻水冷卻后凝結，成為高壓低溫的液態水。當冷凝器內的高壓低溫液態水通過節流閥26進入蒸發器27時，急速膨脹而汽化，并在汽化過程中大量吸收蒸發 器27內冷媒水(即空調等制冷設備需要的冷水)的熱量，從而達到降溫制冷的目的。同時，低溫水蒸氣進入吸收器35被溴化鋰水溶液吸收，溶液濃度逐步降低，再由循環泵34送回發生器32，完成整個循環。如此循環不息，連續制取冷量。由于溴化鋰稀溶液在吸收器35內已被冷卻，溫度較低，為了節省加熱稀溶液的熱量，提高整個系統的熱效率，在發生器32以及吸收器35之間還設有熱交換器33，將發生器32流出的高溫濃溶液與吸收器35流出本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多功能太陽能系統，其特征在于，包括：溴化鋰制冷系統；發電系統，所述發電系統提供電能給溴化鋰制冷系統的用電設備；熱水供給系統，所述熱水供給系統提供熱能給溴化鋰制冷系統。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王建軍，寧兆偉，馮濤，梁叢武，張健超，黃濤華，周義，
申請(專利權)人：南通美能得太陽能電力科技有限公司，
類型：發明
國別省市：