本實(shí)用新型太陽(yáng)能利用技術(shù)，具體涉及一種利用太陽(yáng)能強(qiáng)化冷卻塔內(nèi)空氣流動(dòng)的裝置。

背景技術(shù)：

冷卻塔是能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的冷卻設(shè)備之一，其性能對(duì)發(fā)電效率和資源節(jié)約具有十分重要的意義。濕式冷卻塔冷卻效率較高，但是其耗水量巨大，在干旱缺水地區(qū)應(yīng)用受到較大限制。機(jī)械通風(fēng)冷卻塔通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)對(duì)循環(huán)水進(jìn)行冷卻，必然會(huì)大幅增加耗電量。自然通風(fēng)空冷塔雖然沒(méi)有額外電力消耗，但其冷卻效率偏低，受環(huán)境溫度、環(huán)境側(cè)風(fēng)影響較大，尤其是在日間環(huán)境溫度較高時(shí)，其冷卻效果會(huì)更差。因此，本實(shí)用新型提出了一種風(fēng)機(jī)輔助的太陽(yáng)能增強(qiáng)型冷卻塔，利用太陽(yáng)能集熱器和輔助風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，提高自然通風(fēng)空冷塔的效率。特別是在風(fēng)速小、高溫天氣開(kāi)啟風(fēng)機(jī)，可以保證整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率，具有節(jié)能節(jié)水的效益。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是：提供一種風(fēng)機(jī)輔助的太陽(yáng)能增強(qiáng)型冷卻塔，以解決自然通風(fēng)冷卻塔受環(huán)境溫度、風(fēng)力影響而冷卻效率低的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：帶有風(fēng)機(jī)輔助的太陽(yáng)能增強(qiáng)型冷卻塔包括：冷卻塔、風(fēng)機(jī)、太陽(yáng)能集熱器、翅片管換熱器、凝汽器、循環(huán)水泵、變頻器以及控制開(kāi)關(guān)等。冷卻塔呈雙曲線型，塔的頂部設(shè)有風(fēng)機(jī)，冷卻塔底端的四周設(shè)有太陽(yáng)能集熱器。太陽(yáng)能集熱器內(nèi)部為空腔外部呈圓形，太陽(yáng)能集熱器由透明蓋板和地面組成。透明蓋板呈圓形布置在冷卻塔底部，高于地面，翅片管換熱器垂直布置在集熱器外邊緣四周。翅片管換熱器流體側(cè)通過(guò)管路接有循環(huán)水泵以及凝汽器，空氣從外部經(jīng)翅片管換熱器進(jìn)入太陽(yáng)能集熱器，被太陽(yáng)能集熱器加熱后從冷卻塔頂部排出。

本實(shí)用新型的原理是，冷卻水進(jìn)入冷卻塔的換熱器內(nèi)，與周?chē)諝膺M(jìn)行表面式換熱，將熱量傳遞給空氣，降低冷卻水的溫度，同時(shí)空氣的溫度也有所提高。冷卻后的水返回至凝汽器內(nèi)，而被加熱的空氣則進(jìn)入到太陽(yáng)能集熱器下方，在溫室內(nèi)繼續(xù)被加熱?？諝獗患訜岷?，密度降低，而塔外空氣密度較大，形成了較大的密度差，提高了空氣上升的驅(qū)動(dòng)力，導(dǎo)致通過(guò)換熱器的空氣流量增加，提高了冷卻塔的效率。

本實(shí)用新型的特點(diǎn)以及有益效果是：在自然通風(fēng)冷卻塔的基礎(chǔ)上，增加了太陽(yáng)能集熱器和輔助風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，通過(guò)集熱器收集太陽(yáng)能輻射能，進(jìn)一步增加通過(guò)翅片管換熱器后空氣的溫度。通過(guò)增大冷卻塔內(nèi)外的空氣溫差以及提高空氣的浮升力，從而增加通過(guò)冷卻塔的空氣流量，以提高冷卻塔的冷卻效率。特別是在夏季高溫時(shí)，通過(guò)增強(qiáng)空氣擾動(dòng)和增大風(fēng)量，彌補(bǔ)環(huán)境溫度過(guò)高對(duì)冷卻塔效率的影響。當(dāng)環(huán)境溫度過(guò)高，依靠自然通風(fēng)的冷卻塔效率嚴(yán)重下降時(shí)，僅靠太陽(yáng)能集熱器增加空氣擾動(dòng)已不能保證冷卻時(shí)，開(kāi)啟風(fēng)機(jī)，通過(guò)變頻器控制風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)一步提高塔內(nèi)的空氣流量，進(jìn)而提高空冷塔的效率。本實(shí)用新型為提高發(fā)電廠冷卻塔的利用率提供了一個(gè)新方案，同時(shí)也為冷卻系統(tǒng)的節(jié)水節(jié)能提供了新技術(shù)。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

圖2是本實(shí)用新型冷卻塔外部結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的說(shuō)明，以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征進(jìn)行更為清楚的界定。

如圖1所示。帶有風(fēng)機(jī)輔助的太陽(yáng)能增強(qiáng)型冷卻塔，其技術(shù)結(jié)構(gòu)是：冷卻塔1呈雙曲線型，塔的頂部設(shè)有風(fēng)機(jī)2，冷卻塔底端的四周設(shè)有太陽(yáng)能集熱器3。太陽(yáng)能集熱器內(nèi)部為空腔外部呈圓形，太陽(yáng)能集熱器由透明蓋板和地面組成，透明蓋板呈圓形布置在冷卻塔底部，高于地面一定的高度。翅片管換熱器4垂直布置在集熱器外邊緣四周，翅片管換熱器流體側(cè)通過(guò)管路接有循環(huán)水泵5以及凝汽器6?？諝鈴耐獠拷?jīng)翅片管換熱器進(jìn)入太陽(yáng)能集熱器，被太陽(yáng)能集熱器加熱后從冷卻塔頂部排出。

太陽(yáng)能集熱器的上表面采用涂有光譜選擇性涂層的透明蓋板3-1，太陽(yáng)能集熱器底部為地面3-2。翅片管換熱器為垂直布置(如圖2)，翅片管換熱器高度與太陽(yáng)能集熱器高度相等。風(fēng)機(jī)為軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)設(shè)有變頻器7以及控制開(kāi)關(guān)8。

透明蓋板與地面之間的高度設(shè)計(jì)與冷卻塔底部的直徑及高度相關(guān)，同時(shí)也與地區(qū)氣象條件相關(guān)。

冷卻塔塔體采用雙曲線形狀，由鋼筋混凝土制成。太陽(yáng)能集熱器位于塔體下方并與塔體相連，透明蓋板采用對(duì)短波輻射有較高穿透比的玻璃板。透明蓋板與地面組成的太陽(yáng)能集熱器，相當(dāng)于一個(gè)溫室，空氣進(jìn)入后被輻射能加熱。透明蓋板可以采用具有光譜選擇性透射的玻璃平板。翅片管換熱器呈環(huán)形狀圍繞在太陽(yáng)能集熱器的外圍，透明蓋板在覆蓋住翅片管換熱器的同時(shí)，要在透明蓋板上表面設(shè)有遮陽(yáng)材料，用來(lái)遮擋太陽(yáng)輻射對(duì)翅片管換熱器的加熱作用。

翅片管換熱器垂直布置在集熱器外邊緣四周，與進(jìn)風(fēng)口相鄰，通過(guò)與環(huán)境中的空氣交換熱量冷卻被冷卻介質(zhì)；吸收太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)化為熱量加熱流過(guò)換熱器后的空氣，使空氣流速增大，增大空氣流量?？諝獗惶?yáng)能集熱器加熱，從冷卻塔頂部排出，增大了冷卻塔內(nèi)外空氣溫差，提高空氣的浮升力。

翅片管換熱器流體側(cè)的水經(jīng)冷卻后，通過(guò)循環(huán)水泵送入凝汽器，在凝汽器內(nèi)與從汽輪器排出乏汽進(jìn)行換熱，將乏汽冷凝成水。在環(huán)境較高，空氣對(duì)流不能滿足冷卻塔的冷卻要求時(shí)開(kāi)啟風(fēng)機(jī)，通過(guò)變頻器控制風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)與換熱器進(jìn)行熱交換的空氣流量，(引)風(fēng)機(jī)進(jìn)一步加大了冷卻塔內(nèi)的空氣流量，作為對(duì)冷卻塔風(fēng)量效率的補(bǔ)充。只有當(dāng)大風(fēng)或者極端高溫天氣，自然通風(fēng)空冷塔的冷卻效率嚴(yán)重下降時(shí)，才開(kāi)啟風(fēng)機(jī)。

帶有風(fēng)機(jī)輔助的太陽(yáng)能增強(qiáng)型冷卻塔非常適用于我國(guó)干旱缺水地區(qū)，可以新建，也可在常規(guī)自然通風(fēng)空冷塔基礎(chǔ)上進(jìn)行改造。利用太陽(yáng)能輻射，使冷卻塔冷卻效率明顯高于常規(guī)自然通風(fēng)空冷塔。