冷熱電三聯(lián)產(chǎn)能量供應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種冷熱電三聯(lián)產(chǎn)能量供應(yīng)系統(tǒng)，能夠同時(shí)向建筑物供電、供熱和供冷。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，冷熱電三聯(lián)產(chǎn)能量供應(yīng)系統(tǒng)是指同時(shí)為建筑物供電、供熱和供冷的系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的冷熱電三聯(lián)產(chǎn)能量供應(yīng)系統(tǒng)中，除了熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)以外，還使用吸收式制冷機(jī)、吸附式制冷機(jī)、渦輪式制冷機(jī)、除濕式制冷機(jī)，等等。使用熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行發(fā)電和供熱，并通過用熱電聯(lián)產(chǎn)過程所生成的廢熱和剩余電力啟動(dòng)吸收式制冷機(jī)、吸附式制冷機(jī)、渦輪式制冷機(jī)、或除濕式制冷機(jī)來進(jìn)行制冷。尤其，由于在夏季時(shí)供熱需求通常會(huì)減小且供冷需求顯著增大，因而從能源生產(chǎn)設(shè)施的利用效率層面來講，在熱電聯(lián)產(chǎn)過程中利用廢熱的效率有多高是很重要的。
[0003]韓國專利公開號(hào)10-2013-0034909(2013年4月8日)公開一種由進(jìn)行發(fā)電和供熱的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)與利用熱電聯(lián)產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢熱進(jìn)行制冷的吸附式制冷系統(tǒng)組合而成的結(jié)構(gòu)。上述的傳統(tǒng)技術(shù)的問題在于:與渦輪式制冷系統(tǒng)相比，吸附式(或吸收式)制冷系統(tǒng)的性能系數(shù)(COP)較低。渦輪式制冷系統(tǒng)的COP為3.5至4.5，而利用廢熱的吸附式制冷系統(tǒng)的COP僅為1.0至1.5。相應(yīng)地，由于通常僅使用吸附式(或吸收式)制冷機(jī)難以應(yīng)付整個(gè)建筑物的制冷負(fù)荷，因而吸附式(或吸收式)制冷機(jī)可以與渦輪式制冷機(jī)相結(jié)合使用。
[0004]同時(shí)，在化石能源耗盡和溫室氣體減排等方面，新能源和可再生能源(例如太陽光、風(fēng)力等)的高效利用越來越受重視。不過，太陽光或風(fēng)力發(fā)電方式的發(fā)電量并不穩(wěn)定，根據(jù)天氣、季節(jié)條件等而可變。由于太陽光和風(fēng)力發(fā)電方式具有間歇性發(fā)電的缺點(diǎn)，導(dǎo)致利用新能源和可再生能源的能源(電力、熱量等)生產(chǎn)時(shí)間點(diǎn)與用戶的能源需求時(shí)間點(diǎn)不一致，因而這種新能源和可再生能源的利用率在系統(tǒng)的運(yùn)營和經(jīng)濟(jì)性方面顯著降低。相應(yīng)地，需要一種用于合理利用間歇性生產(chǎn)的新能源和可再生能源的分布式電源的方案。尤其是，考慮到夏季的能源產(chǎn)能較高的太陽能的利用率，則需要提出有效利用太陽能進(jìn)行制冷的方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]技術(shù)問題:
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種高效的冷熱電三聯(lián)產(chǎn)能量供應(yīng)系統(tǒng)，其提供采用新方式的制冷系統(tǒng)并與現(xiàn)有熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)相結(jié)合，其中，該新方式利用高層建筑物結(jié)構(gòu)的勢能和水的性質(zhì)，以代替現(xiàn)有的具有較低制冷性能的吸收式(或者吸附式)制冷方式。尤其是，旨在提供一種能夠有效儲(chǔ)存和利用生產(chǎn)的新能源和可再生能源以解決間歇性產(chǎn)生的新能源和可再生能源的根本缺陷的冷熱電三聯(lián)產(chǎn)能量供應(yīng)系統(tǒng)。
[0007]技術(shù)方案:
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，可提供一種冷熱電三聯(lián)產(chǎn)能量供應(yīng)系統(tǒng)，包括:
[0009]真空栗；
[0010]真空室，通過所述真空栗在所述真空室中形成真空；
[0011]冷凝水槽，其位于所述真空室的上方，并用于儲(chǔ)存冷凝水，其中，流入所述真空室中的水蒸發(fā)所形成的蒸汽由所述真空栗輸送到所述冷凝水槽的內(nèi)部而形成所述冷凝水；
[0012]制冷管，其被配置成穿過隨著水的蒸發(fā)而被冷卻的所述真空室的內(nèi)部，并用于將通過熱交換產(chǎn)生的冷能輸送到制冷負(fù)荷;和
[0013]小型水力發(fā)電系統(tǒng)，其通過使儲(chǔ)存在所述冷凝水槽中的冷凝水至少從所述冷凝水槽的高度降落而生成電力。
[0014]所述小型水力發(fā)電系統(tǒng)可以包括:位于建筑物的頂層的小型水力發(fā)電水槽，所述小型水力發(fā)電水槽中可儲(chǔ)存所述冷凝水。
[0015]所述冷熱電三聯(lián)產(chǎn)能量供應(yīng)系統(tǒng)可進(jìn)一步包括:熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其中，被供應(yīng)到所述真空室的水可以是在所述熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的熱電聯(lián)產(chǎn)過程中生成的熱水。
[0016]所述冷熱電三聯(lián)產(chǎn)能量供應(yīng)系統(tǒng)可進(jìn)一步包括:新能源和可再生能源發(fā)電系統(tǒng)，其使用太陽光和風(fēng)力中的一種生成電力，其中，所述真空栗可利用由所述新能源和可再生能源發(fā)電系統(tǒng)生成的電力來驅(qū)動(dòng)。
[0017]在所述制冷管中流動(dòng)的制冷劑可以是水、空氣、制冷用制冷劑中的一種。
[0018]所述冷熱電三聯(lián)產(chǎn)能量供應(yīng)系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括:制冷劑存儲(chǔ)槽，其儲(chǔ)存流過所述制冷管時(shí)被冷卻的制冷劑。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，可提供一種冷熱電三聯(lián)產(chǎn)能量供應(yīng)系統(tǒng)，包括:
[0020]真空栗；
[0021]真空室，通過所述真空栗在所述真空室中形成真空；
[0022]冷凝水槽，其位于所述真空室的上方，并用于儲(chǔ)存冷凝水，其中，流入所述真空室中的水蒸發(fā)所形成的蒸汽由所述真空栗輸送到所述冷凝水槽的內(nèi)部而形成所述冷凝水；
[0023]制冷管，其被配置成穿過隨著水的蒸發(fā)而被冷卻的所述真空室的內(nèi)部，并用于將通過熱交換產(chǎn)生的冷能輸送到制冷負(fù)荷；
[0024]不同于所述真空栗的第二真空栗；
[0025]第二真空室，其位于所述真空室的上方；
[0026]第二冷凝水槽，其位于所述第二真空室的上方；
[0027]第二制冷管，其被配置成穿過隨著水的蒸發(fā)而被冷卻的所述第二真空室的內(nèi)部，并用于將通過熱交換產(chǎn)生的冷能輸送到所述制冷負(fù)荷；
[0028]蒸發(fā)管，其將所述冷凝水槽與所述第二真空室連接;和
[0029]小型水力發(fā)電系統(tǒng)，其通過使儲(chǔ)存在所述第二冷凝水槽中的冷凝水至少從所述第二冷凝水槽的高度降落而生成電力。
[0030]所述小型水力發(fā)電系統(tǒng)可以包括:位于建筑物的頂層的小型水力發(fā)電水槽，所述小型水力發(fā)電水槽可以儲(chǔ)存所述冷凝水。
[0031]所述小型水力發(fā)電系統(tǒng)可進(jìn)一步包括:循環(huán)栗，所述循環(huán)栗用于將位于所述小型水力發(fā)電水槽下方的所述第二冷凝水槽的冷凝水輸送到所述小型水力發(fā)電水槽。
[0032]在所述蒸發(fā)管處可以不安裝額外的栗，由于所述冷凝水槽與所述第二真空室之間的壓力差，所述冷凝水可以從所述冷凝水槽被輸送到所述第二真空室。
[0033]所述小型水力發(fā)電系統(tǒng)可以包括:循環(huán)栗和小型水力發(fā)電水槽，其中，儲(chǔ)存在所述第二冷凝水槽中的冷凝水通過所述循環(huán)栗被輸送到所述小型水力發(fā)電水槽的內(nèi)部，所述小型水力發(fā)電水槽位于所述第二冷凝水槽上方。
[0034]有利效果:
[0035]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過儲(chǔ)存被冷卻后的制冷劑和被輸送到上層部分的水而實(shí)現(xiàn)如下效果:提供制冷及電能儲(chǔ)存功能。由于通過能量儲(chǔ)存功能可取回在能量需求和供應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)不一致時(shí)儲(chǔ)存的能量以在出現(xiàn)需求的時(shí)間點(diǎn)能夠準(zhǔn)確地提供制冷，因而能量效率和可操作性得以提高。特別地，不僅提供高效利用夏季時(shí)熱電聯(lián)產(chǎn)所產(chǎn)生熱水的效果，而且還提供將間歇產(chǎn)生的新能源和可再生能源(例如太陽光、風(fēng)力等)通過能量儲(chǔ)存功能而應(yīng)用于冷熱電三聯(lián)產(chǎn)能量供應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行高效使用的效果，由此進(jìn)一步提高冷熱電三聯(lián)產(chǎn)能量供應(yīng)系統(tǒng)的能量效率。
[0036]另外，利用通過積累所述制冷過程中生成的水的勢能變化而在最終階段收集的勢能，通過小型水力發(fā)電，進(jìn)一步生產(chǎn)電能，從而提供通過利用由新能源和可再生能源生產(chǎn)并供應(yīng)的電力能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)制冷和電能生產(chǎn)的效果。
【附圖說明】
[0037]圖1為示意性例示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的能量供應(yīng)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的概念圖。
[0038]圖2為示意性例示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的能量供應(yīng)系統(tǒng)付諸應(yīng)用的建筑物的側(cè)視剖面圖。
[0039]圖3為例示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的真空冷卻過程的視圖。
[0040]圖4為例示出發(fā)生水蒸發(fā)的大氣壓力與溫度之間的相關(guān)關(guān)系的圖表。
[0041]圖5為例示出水的壓力與蒸發(fā)潛熱之間的關(guān)系的圖表。
[0042]圖6為例示出水的絕對(duì)壓力、飽和溫度和潛熱之間的關(guān)系的圖表。
【具體實(shí)施方式】
[0043]由于本發(fā)明可具有各種修改方案和多種實(shí)施例，因而將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的各示例性實(shí)施例。不過，本發(fā)明將不限于這些示例性實(shí)施例，而是應(yīng)被理解為包括所有在本發(fā)明的精神和技術(shù)范圍內(nèi)包含的修改方案、等同方案和替代方案。
[0044]應(yīng)理解，雖然用語“第一”、“第二”等在本文中可用于描述各種部件，不過這些部件應(yīng)不限于這些用語。這些用語僅用于使一個(gè)元件區(qū)別于另一元件。例如，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，第二部件可被命名為第一部件，類似地，第一部件可被命名為第二部件。用詞“和/或”包括多個(gè)相關(guān)列舉項(xiàng)中的一個(gè)或任意及所有組合。
[0045]應(yīng)理解，當(dāng)一個(gè)部件被提到“連接到”另一部件時(shí)，它可直接或間接地連接到另一部件。也就是說，例