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专利号: 2020107427234
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-09-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多功能太阳能综合利用系统,其特征在于,包括制冷单元(2)、太阳能集热‑膜蒸馏一体化装置(3)、海水供给系统、盐水存储箱(6)、热水泵送系统、淡水存储箱(9)和真空系统;

所述制冷单元(2)包括冷凝器(2‑1)、节流阀(2‑2)、蒸发器(2‑3)和压缩机(2‑4);所述蒸发器(2‑3)依次与压缩机(2‑4)、冷凝器(2‑1)和节流阀(2‑2)闭环连接;所述蒸发器(2‑3)吸收建筑室内的热量传递给制冷剂;所述压缩机(2‑4)将制冷剂经过压缩变成高温高压气体;所述冷凝器(2‑1)冷却水进口与海水供给系统连接,所述冷凝器(2‑1)冷却水出口与太阳能集热‑膜蒸馏一体化装置(3)连接,所述冷凝器(2‑1)释放出制冷剂的热量用于海水预热;

所述太阳能集热‑膜蒸馏一体化装置(3)包括真空太阳能集热管(3‑2)和管壳式换热器(3‑3);所述管壳式换热器(3‑3)与热水泵送系统闭环连接,所述冷凝器(2‑1)冷却水出口通过若干串联的所述真空太阳能集热管(3‑2)后与盐水存储箱(6)连通;

所述真空太阳能集热管(3‑2)包括双层玻璃管(3‑2‑1)、选择性吸收涂层(3‑2‑2)、真空层(3‑2‑3)、膜组件料液流道(3‑2‑4)、膜组件蒸汽流道(3‑2‑6)和料液引流管(3‑2‑7);所述双层玻璃管(3‑2‑1)内部为膜组件料液流道(3‑2‑4),所述料液引流管(3‑2‑7)一端伸入所述膜组件料液流道(3‑2‑4)内部,所述料液引流管(3‑2‑7)另一端作为所述真空太阳能集热管(3‑2)的进口,所述膜组件料液流道(3‑2‑4)一侧作为所述真空太阳能集热管(3‑2)的出口;所述双层玻璃管(3‑2‑1)内部设真空层(3‑2‑3),所述双层玻璃管(3‑2‑1)的外表面涂覆选择性吸收涂层(3‑2‑2),用于将照射在所述双层玻璃管(3‑2‑1)外表面的太阳光转化为热量,所述热量通过真空层(3‑2‑3)加热所述膜组件料液流道(3‑2‑4)内液体;所述膜组件料液流道(3‑2‑4)内插入由中空纤维膜(3‑2‑5)组成的膜组件蒸汽流道(3‑2‑6),所述膜组件蒸汽流道(3‑2‑6)与管壳式换热器(3‑3)的冷却介质进口连通;所述管壳式换热器(3‑3)的冷却介质出口依次与淡水存储箱(9)和真空系统连接,用于使膜组件蒸汽流道(3‑2‑6)内产生低压;

所述太阳能集热膜蒸馏一体化装置(3)还包括反光板(3‑1),所述反光板(3‑1)位于真空太阳能集热管(3‑2)的周边,所述反光板(3‑1)用于将透过所述真空太阳能集热管(3‑2)空隙的太阳能反射到所述真空太阳能集热管(3‑2)上;

所述海水供给系统包括第一水泵(5)和海水存储箱(4),所述冷凝器(2‑1)冷却水进口通过第一水泵(5)与海水存储箱(4)相连;所述热水泵送系统包括第二水泵(8)和热水存储箱(7),所述管壳式换热器(3‑3)通过第二水泵(8)与热水存储箱(7)闭环连接。

2.根据权利要求1所述的多功能太阳能综合利用系统,其特征在于,所述中空纤维膜(3‑2‑5)的材料为聚丙烯。

3.根据权利要求1所述的多功能太阳能综合利用系统,其特征在于,所述选择性吸收涂层(3‑2‑2)为铝-氮/铝选择性吸收涂层。

4.根据权利要求1‑3任一项所述的多功能太阳能综合利用系统,其特征在于,还包括光伏发电单元(1),所述的光伏发电单元(1)包括硅光伏板(1‑1)、充电控制器(1‑2)、蓄电池(1‑3)和逆变器(1‑4);所述硅光伏板(1‑1)用于将太阳能转换成电能,所述硅光伏板(1‑1)通过充电控制器(1‑2)与蓄电池(1‑3)连接,所述逆变器(1‑4)用于将蓄电池(1‑3)输出的直流电转变成交流电。

5.根据权利要求1所述的多功能太阳能综合利用系统,其特征在于,所述中空纤维膜(3‑2‑5)的面积是真空太阳能集热管(3‑2)的面积的0.1‑0.5倍。

6.一种太阳能建筑物,其特征在于,所述建筑物的屋顶安装权利要求4所述的多功能太阳能综合利用系统,所述光伏发电单元(1)将太阳能转换成电能,用于为建筑物内用电设备供电;所述制冷单元(2)为建筑室内提供低温环境;通过所述太阳能集热‑膜蒸馏一体化装置(3)为住宅建筑供应淡水和生活热水。