带有风机辅助的太阳能增强型冷却塔制造技术

本实用新型专利技术公开了一种带有风机辅助的太阳能增强型冷却塔，冷却塔呈双曲线型，塔的顶部设有风机，冷却塔底端的四周设有太阳能集热器，集热器内部为空腔，外部呈圆形。太阳能集热器由透明盖板和地面组成。透明盖板呈圆形布置在冷却塔底部，距离地面有一定的高度。翅片管换热器垂直布置在集热器外边缘四周，换热器流体侧通过管路接有凝汽器以及循环泵。空气与翅片管换热器换热后，在流经太阳能集热器过程中，进一步被太阳辐射加热，增大塔内与外部空气的温度差，提高冷却塔内空气的浮升力强化空气对流。如果通过集热器增加空气扰动不能保证冷却时，开启风机，以此进一步提高塔内的空气流量，进而提高空冷塔的效率。

Solar enhanced cooling tower with fan auxiliary

The utility model discloses a fan with auxiliary solar enhanced cooling tower, cooling tower is hyperbolic, the top of the tower is equipped with fan, cooling tower bottom is arranged around the solar collector, the collector of internal cavity, external circular. A solar collector consists of a transparent cover plate and ground. The transparent cover plate is round, arranged at the bottom of the cooling tower, and has a certain height from the ground. The fin tube heat exchanger is arranged vertically around the outer edge of the collector, and the fluid side of the heat exchanger is connected with a condenser and a circulating pump through a pipeline. The air and the finned tube heat exchanger, flows through the solar collector process is further heated by solar radiation, increasing the tower and the outside air temperature difference, improve buoyancy strengthen air convection air cooling tower. If the air disturbance is increased through the collector, the fan can not be opened when cooling, and the air flow in the tower is further increased, thereby improving the efficiency of the air cooling tower.

【技术实现步骤摘要】
带有风机辅助的太阳能增强型冷却塔
本技术太阳能利用技术，具体涉及一种利用太阳能强化冷却塔内空气流动的装置。
技术介绍
冷却塔是能源转换系统中的冷却设备之一，其性能对发电效率和资源节约具有十分重要的意义。湿式冷却塔冷却效率较高，但是其耗水量巨大，在干旱缺水地区应用受到较大限制。机械通风冷却塔通过电机驱动风机对循环水进行冷却，必然会大幅增加耗电量。自然通风空冷塔虽然没有额外电力消耗，但其冷却效率偏低，受环境温度、环境侧风影响较大，尤其是在日间环境温度较高时，其冷却效果会更差。因此，本技术提出了一种风机辅助的太阳能增强型冷却塔，利用太阳能集热器和辅助风机系统，提高自然通风空冷塔的效率。特别是在风速小、高温天气开启风机，可以保证整个发电系统的发电效率，具有节能节水的效益。
技术实现思路
本技术的目的是：提供一种风机辅助的太阳能增强型冷却塔，以解决自然通风冷却塔受环境温度、风力影响而冷却效率低的问题。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：带有风机辅助的太阳能增强型冷却塔包括：冷却塔、风机、太阳能集热器、翅片管换热器、凝汽器、循环水泵、变频器以及控制开关等。冷却塔呈双曲线型，塔的顶部设有风机，冷却塔底端的四周设有太阳能集热器。太阳能集热器内部为空腔外部呈圆形，太阳能集热器由透明盖板和地面组成。透明盖板呈圆形布置在冷却塔底部，高于地面，翅片管换热器垂直布置在集热器外边缘四周。翅片管换热器流体侧通过管路接有循环水泵以及凝汽器，空气从外部经翅片管换热器进入太阳能集热器，被太阳能集热器加热后从冷却塔顶部排出。本技术的原理是，冷却水进入冷却塔的换热器内，与周围空气进行表面式换热，将热量传递给空气，降低冷却水的温度，同时空气的温度也有所提高。冷却后的水返回至凝汽器内，而被加热的空气则进入到太阳能集热器下方，在温室内继续被加热。空气被加热后，密度降低，而塔外空气密度较大，形成了较大的密度差，提高了空气上升的驱动力，导致通过换热器的空气流量增加，提高了冷却塔的效率。本技术的特点以及有益效果是：在自然通风冷却塔的基础上，增加了太阳能集热器和辅助风机系统，通过集热器收集太阳能辐射能，进一步增加通过翅片管换热器后空气的温度。通过增大冷却塔内外的空气温差以及提高空气的浮升力，从而增加通过冷却塔的空气流量，以提高冷却塔的冷却效率。特别是在夏季高温时，通过增强空气扰动和增大风量，弥补环境温度过高对冷却塔效率的影响。当环境温度过高，依靠自然通风的冷却塔效率严重下降时，仅靠太阳能集热器增加空气扰动已不能保证冷却时，开启风机，通过变频器控制风机的转速，进一步提高塔内的空气流量，进而提高空冷塔的效率。本技术为提高发电厂冷却塔的利用率提供了一个新方案，同时也为冷却系统的节水节能提供了新技术。附图说明图1是本技术的系统原理与结构简图。图2是本技术冷却塔外部结构示意图。具体实施方式下面结合附图并通过实施例对本技术的结构作进一步的说明，以使本技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本技术的技术特征进行更为清楚的界定。如图1所示。带有风机辅助的太阳能增强型冷却塔，其技术结构是：冷却塔1呈双曲线型，塔的顶部设有风机2，冷却塔底端的四周设有太阳能集热器3。太阳能集热器内部为空腔外部呈圆形，太阳能集热器由透明盖板和地面组成，透明盖板呈圆形布置在冷却塔底部，高于地面一定的高度。翅片管换热器4垂直布置在集热器外边缘四周，翅片管换热器流体侧通过管路接有循环水泵5以及凝汽器6。空气从外部经翅片管换热器进入太阳能集热器，被太阳能集热器加热后从冷却塔顶部排出。太阳能集热器的上表面采用涂有光谱选择性涂层的透明盖板3-1，太阳能集热器底部为地面3-2。翅片管换热器为垂直布置(如图2)，翅片管换热器高度与太阳能集热器高度相等。风机为轴流风机，风机设有变频器7以及控制开关8。透明盖板与地面之间的高度设计与冷却塔底部的直径及高度相关，同时也与地区气象条件相关。冷却塔塔体采用双曲线形状，由钢筋混凝土制成。太阳能集热器位于塔体下方并与塔体相连，透明盖板采用对短波辐射有较高穿透比的玻璃板。透明盖板与地面组成的太阳能集热器，相当于一个温室，空气进入后被辐射能加热。透明盖板可以采用具有光谱选择性透射的玻璃平板。翅片管换热器呈环形状围绕在太阳能集热器的外围，透明盖板在覆盖住翅片管换热器的同时，要在透明盖板上表面设有遮阳材料，用来遮挡太阳辐射对翅片管换热器的加热作用。翅片管换热器垂直布置在集热器外边缘四周，与进风口相邻，通过与环境中的空气交换热量冷却被冷却介质；吸收太阳辐射转化为热量加热流过换热器后的空气，使空气流速增大，增大空气流量。空气被太阳能集热器加热，从冷却塔顶部排出，增大了冷却塔内外空气温差，提高空气的浮升力。翅片管换热器流体侧的水经冷却后，通过循环水泵送入凝汽器，在凝汽器内与从汽轮器排出乏汽进行换热，将乏汽冷凝成水。在环境较高，空气对流不能满足冷却塔的冷却要求时开启风机，通过变频器控制风机的转速，调节与换热器进行热交换的空气流量，(引)风机进一步加大了冷却塔内的空气流量，作为对冷却塔风量效率的补充。只有当大风或者极端高温天气，自然通风空冷塔的冷却效率严重下降时，才开启风机。带有风机辅助的太阳能增强型冷却塔非常适用于我国干旱缺水地区，可以新建，也可在常规自然通风空冷塔基础上进行改造。利用太阳能辐射，使冷却塔冷却效率明显高于常规自然通风空冷塔。本文档来自技高网...

【技术保护点】
带有风机辅助的太阳能增强型冷却塔，包括：冷却塔、风机、太阳能集热器、翅片管换热器、凝汽器、循环水泵、变频器以及控制开关，其特征在于：冷却塔(1)呈双曲线型，塔的顶部设有风机(2)，冷却塔底端的四周设有太阳能集热器(3)，太阳能集热器内部为空腔外部呈圆形，太阳能集热器由透明盖板和地面组成，透明盖板呈圆形布置在冷却塔底部，高于地面，翅片管换热器(4)垂直布置在集热器外边缘四周，翅片管换热器流体侧通过管路接有循环水泵(5)以及凝汽器(6)，空气从外部经翅片管换热器进入太阳能集热器，被太阳能集热器加热后从冷却塔顶部排出。

【技术特征摘要】
1.带有风机辅助的太阳能增强型冷却塔，包括：冷却塔、风机、太阳能集热器、翅片管换热器、凝汽器、循环水泵、变频器以及控制开关，其特征在于：冷却塔(1)呈双曲线型，塔的顶部设有风机(2)，冷却塔底端的四周设有太阳能集热器(3)，太阳能集热器内部为空腔外部呈圆形，太阳能集热器由透明盖板和地面组成，透明盖板呈圆形布置在冷却塔底部，高于地面，翅片管换热器(4)垂直布置在集热器外边缘四周，翅片管换热器流体侧通过管路接有循环水泵(5)以及凝汽器(6)，空气从外部经翅片管换热器进入太阳能集热...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱家玲，吕心力，辛光磊，王秋环，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：新型
国别省市：天津,12