基于太阳能辅助冷却塔的高效冷却系统

摘要

本发明公开了一种基于太阳能辅助冷却塔的高效冷却系统，包括基座、积水池、冷却层、加热层、冷却塔和若干槽式太阳能，所述冷却塔位于在所述积水池的上方，所述槽式太阳能分布在冷却塔的周围，所述冷却塔的中上部固设有加热层，所述槽式太阳能上均固定一装有太阳能传热介质的真空集热管，所述真空集热管相互连接形成一多折弯的传热管并悬空在所述槽式太阳能的中间上方，所述传热管的两端倾斜向上对称连接在所述加热层上，此外还设有冷却层，为降低冷却水温度提供冷源。该基于太阳能辅助冷却塔的高效冷却系统能够节省成本，降低风险，提高冷却效率，降低冷却水损失。

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷却塔的冷却系统，尤其涉及一种基于太阳能辅助冷却塔 的高效冷却系统。

背景技术

现有的冷却塔为了使得其内部气体流速提高，通常设计的高度比较高，导 致建筑成本很高，而且由于冷却塔的高度较高导致安全风险高，而且现有的冷 却塔的顶部设置有敞开的排空口，冷却塔内部没有冷却层，使得一部分水蒸汽 在冷却塔的内部中冷却后回收，其他未能回收的水蒸汽则从冷却塔顶部排空， 排空的水蒸汽导致巨大的水资源和热能的浪费，同时也导致冷却效率较低。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种基于太 阳能辅助冷却塔的高效冷却系统，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种能够节省成本，降低风险， 提高冷却效率的基于太阳能辅助冷却塔的高效冷却系统。

本发明提出的一种基于太阳能辅助冷却塔的高效冷却系统，其特征在于： 包括基座、冷却塔和若干槽式太阳能，所述冷却塔固定在所述基座的中间，所 述槽式太阳能均匀间隔固定在所述基座上并位于所述冷却塔的周围，所述冷却 塔的中上部固设有加热层，所述槽式太阳能上均固定一装有太阳能传热介质的 真空集热管，所述真空集热管相互连接形成一多折弯的传热管并悬空在所述槽 式太阳能的中间上方，所述传热管的两端倾斜向上对称连接在所述加热层上。

作为本发明的进一步改进，所述基座中穿设有进水管，所述冷却塔中水平 固定一喷水管，所述喷水管上间隔开设若干喷水口，所述喷水管位于所述进水 管的上方，所述喷水管与所述进水管之间间隔连通两根竖直水管。

作为本发明的进一步改进，所述冷却塔中水平固定一散热管，所述散热管 位于所述喷水管的下方，所述散热管的直径大于所述喷水管的直径，所述基座 中开设一圆形积水池，所述积水池位于所述冷却塔的正下方。

作为本发明的进一步改进，所述冷却塔的中间部分固设一冷却层，所述冷 却层位于所述加热层的下方，所述冷却层与所述积水池之间连通有一抽水管和 回水管，所述抽水管和回水管对称分布在所述冷却塔外壁的两侧，所述抽水管 上固定安装一抽水泵。

作为本发明的进一步改进，所述冷却层包括一两个对称设置的第一半圆形 管和若干V型板，所述第一半圆形管的中间向外延伸有水管接口，所述抽水管 和回水管分别连接在所述两个第一半圆形管的水管接口上，所述第一半圆形管 的两端呈封闭状，所述V型板均匀间隔密封固定在两个第一半圆形管之间，所 述V型板中设有供积水池中的水流通的V型夹层，所述V型板与所述两个第二 半圆形管连通。

作为本发明的进一步改进，所述加热层包括一两个对称设置的第二半圆形 管和若干S型板，所述第二半圆形管的中间向外延伸有热管接口，所述传热管 的两端分别连接在所述两个第二半圆形管的热管接口上，所述第二半圆形管的 两端呈封闭状，所述S型板均匀间隔密封固定在两个第二半圆形管之间，所述S 型板中设有供真空集热管中太阳能传热介质流通的S型夹层，所述S型板与所 述两个第二半圆形管连通。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

1.采用太阳能的方式改善冷却塔的性能，不但可以节约冷却塔设计成本还能 降低建设塔身的风险；

2.加热层采用S型夹层设计，不但可以提高换热面积还能使得太阳能传热介 质稳定循环；

3.冷却层中的V型板设计为V型夹层，不但可以提高冷却效率还能减少水 蒸发造成的损失。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术 手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附 图详细说明如后。

附图说明

图1为本发明基于太阳能辅助冷却塔的高效冷却系统的内部结构示意图；

图2为本发明基于太阳能辅助冷却塔的高效冷却系统的立体图；

图3为本发明中冷却层的结构示意图；

图4为本发明中冷却层的截面图；

图5为本发明中V型板的结构示意图；

图6为本发明中加热层的结构示意图；

图7为本发明中加热层的截面图；

图8为本发明中S型板的结构示意图；

其中：1-冷却塔；2-加热层；3-冷却层；4-槽式太阳能；5-积水池；6-进水 管；7-散热管；8-抽水管；9-回水管；10-基座；11-真空集热管；12-传热管；13- 喷水管；14-喷水口；15-竖直水管；16-抽水泵；21-第二半圆形管；22-S型板； 211-热管接口；221-S型夹层；31-第一半圆形管；32-V型板；311-接水口；321-V 型夹层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以 下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例：一种基于太阳能辅助冷却塔的高效冷却系统，其包括基座10、冷 却塔1和若干槽式太阳能4，所述冷却塔固定在所述基座的中间，所述槽式太阳 能均匀间隔固定在所述基座上并位于所述冷却塔的周围，所述冷却塔的中上部 固设有加热层2，所述槽式太阳能上均固定一装有太阳能传热介质的真空集热管 11，所述真空集热管相互连接形成一多折弯的传热管12并悬空在所述槽式太阳 能的中间上方，所述传热管的两端倾斜向上对称连接在所述加热层上。

通过槽式太阳能对真空集热管加热，传热管中的太阳能传热介质在加热层 中流动，进而对冷却塔顶部空气加热，结合高温空气向上流动的特性，可以使 得冷却塔顶部的气流速度加大，就能实现塔身高度能比现有冷却塔设计高度要 低很多，节省了冷却塔的施工设计成本。

所述基座中穿设有进水管6，所述冷却塔中水平固定一喷水管13，所述喷 水管上间隔开设若干喷水口14，所述喷水管位于所述进水管的上方，所述喷水 管与所述进水管之间间隔连通两根竖直水管15。

所述冷却塔中水平固定一散热管7，所述散热管位于所述喷水管的下方，所 述散热管的直径大于所述喷水管的直径，所述基座中开设一圆形积水池5，所述 积水池位于所述冷却塔的正下方。

热水经过进水管后通过竖直水管流入到喷水管中，再从喷水口处喷出，洒 落到散热管上进行冷却，冷却下来的水滴落到积水池中。

所述冷却塔的中间部分固设一冷却层3，所述冷却层位于所述加热层的下 方，所述冷却层与所述积水池之间连通有一抽水管8和回水管9，所述抽水管和 回水管对称分布在所述冷却塔外壁的两侧，所述抽水管上固定安装一抽水泵16。

用抽水泵将积水池中的冷却水抽入到冷却层中，通过冷却层对喷水口中喷 出的水蒸汽进行冷却，使得水蒸气凝结形成大液滴掉落到积水池中，从而减少 排放到空气中的水损失量，从而提高冷却效率。

冷却后的含水量较少的水蒸汽和空气混合气体经过加热层，加热后的混合 气体使得上部分温度高于未加热的温度，因此可以使得混合气体加速上升，由 于加热层的作用就可以在设计冷却塔的时候降低其高度。

所述冷却层包括一两个对称设置的第一半圆形管31和若干V型板32，所 述第一半圆形管的中间向外延伸有接水口311，所述抽水管和回水管分别连接在 所述两个第一半圆形管的水管接口上，所述第一半圆形管的两端呈封闭状，所 述V型板均匀间隔密封固定在两个第一半圆形管之间，所述V型板中设有供积 水池中的水流通的V型夹层321，所述V型板与所述两个第二半圆形管连通。

V型板的结构设计可以使得水蒸汽中的小液滴碰撞结合形成大液滴掉落，V 型夹层中的冷却介质为冷却池中的冷却水，通过冷却层减少蒸发造成的水损失。

所述加热层包括一两个对称设置的第二半圆形管21和若干S型板22，所述 第二半圆形管的中间向外延伸有热管接口211，所述传热管的两端分别连接在所 述两个第二半圆形管的热管接口上，所述第二半圆形管的两端呈封闭状，所述S 型板均匀间隔密封固定在两个第二半圆形管之间，所述S型板中设有供真空集 热管中太阳能传热介质流通的S型夹层221，所述S型板与所述两个第二半圆形 管连通。

S型板的结构设计可以加大换热面积，提高换热效率，S型夹层中的热源 来自于太阳能传热介质。

该基于太阳能辅助冷却塔的高效冷却系统的原来为：热水经过进水管从喷 水口处喷出，洒落到散热管进行冷却，冷却的水滴落到积水池中，用抽水泵将 冷却水抽入到冷却层的V型板夹层中，从而对上升的水蒸汽进行冷却，V型板 的设计可以使得水蒸汽中的小液滴碰撞结合形成大液滴下落，减少蒸发造成的 水损失，冷却后的含水量较少的水蒸汽和空气混合气体经过加热层加热，S型板 的设计可以加大换热面积，加热后的混合气体使得上部分温度高于未加热的温 度，因此可以使得混合气体加速上升，由于加热层的作用就可以在设计冷却塔 的时候降低其高度，S型夹层中的热源来自于太阳能传热介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出， 对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还 可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。