CN103743010B - 风能发电与蒸发冷却相结合的空调机组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的风能发电与蒸发冷却相结合的空调机组，包括有通过导线网连接的垂直轴风力发电机、蒸发冷却机组及蒸发冷却机组电源控制器。本发明的风能发电与蒸发冷却相结合的空调机组，相比于传统的蒸发冷却新风机组来说，具有节省能耗、节省占地面积及节省投资的特点；同时特别适用于西北地区的发电厂变频机房内的降温使用。

Description

风能发电与蒸发冷却相结合的空调机组
技术领域
本发明属于空调设备技术领域，涉及一种风能发电与蒸发冷却相结合的空调机组，具体涉及一种适用于西北地区发电厂的风能发电与蒸发冷却结合的空调机组。
背景技术
蒸发冷却空调技术是一种具有广阔应用前景的空调技术，已经被广泛应用于西北地区的电厂。在初始投资上，比机械制冷节省约二分之一的费用；在维修费用上，则比机械制冷节省三分之二的费用；在运行费用上比机械制冷节省四分之三的费用。正因为如此，蒸发冷却技术相比传统的机械制冷有较大的优势，目前西北地区的大部分电厂已经广泛使用蒸发冷却技术来为变频机房降温。
针对西北地区特殊的气象条件，利用风能进行发电，再将电能用于蒸发冷却空调机组，采用这种方式可以更加节省电能，从而进一步降低初投资。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风能发电与蒸发冷却相结合的空调机组，将风能发电与蒸发冷却技术结合，降低温度的同时节省了电能。
本发明所采用的技术方案是，风能发电与蒸发冷却相结合的空调机组，包括有通过导线网连接的垂直轴风力发电机、蒸发冷却机组及蒸发冷却机组电源控制器。
本发明的特点还在于，
垂直轴风力发电机的结构为：包括有叶片装置，叶片装置与垂直轴连接，垂直轴上设置有发电机，叶片装置通过导线与发电机连接。
蒸发冷却机组，包括有机组壳体，机组壳体相对的两侧壁分别设置有进风口和送风口，机组壳体内按进风方向依次设置有过滤网、发电系统控制柜、立管式间接蒸发冷却器，挡水板a及轴流风机a；发电系统控制柜设置于机组壳体内的顶壁上并通过导线与发电机连接；立管式间接蒸发冷却器对应的机组壳体顶壁上设置有排风口，该排风口内设置有轴流风机b。
立管式间接蒸发冷却器，包括有立式换热管组，立式换热管组的上部依次设置有布水器及挡水板b，立式换热管组的下部依次设置有风道和循环水箱，循环水箱通过供水管与布水器连接，供水管上设置有循环水泵，蒸发冷却机组电源控制器还分别与循环水泵、轴流风机a和轴流风机b相连。
立式换热管组有若干根竖直设置的换热管组成。
发电系统控制柜，包括有柜体，柜体上设置有检修门，柜体内设置有蓄电池组，蓄电池组分别通过导线与风机控制器、逆变器连接，风机控制器通过导线与发电机连接，逆变器通过导线与蒸发冷却机组电源控制器连接。
蓄电池组由多个蓄电池串联而成。
风机控制器分别通过导线依次与轴流风机b、轴流风机a连接，蓄电池组通过导线与循环水泵连接。
蒸发冷却机组电源控制器旁设置有辅助电源。
本发明的有益效果在于：
1.本发明的空调机组所消耗的电能全部由风能发电来提供，而且采用的是垂直轴风力发电机，垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风，并且在风速很小的情况下效率很高，本发明的空调机组充分利用了西北地区的气象条件，可最大程度实现免费供冷。
2.本发明空调机组内的电源控制器旁设置了辅助电源，在风能发电的蓄电池组供电不足时，可带动风机和水泵的运行。
3.本发明空调机组中的控制柜设置在机组壳体内，既可防水，又可减少占地面积，而且控制柜上设置检修门，方便工作人员的检修。
4.本发明空调机组采用风能与蒸发冷却技术相结合，能够为发电厂节省很大的投资。
附图说明
图1是本发明空调机组的结构示意图；
图2是本发明空调机组内发电系统电源控制柜的结构示意图。
图中，1.叶片装置，2.发电机，3.检修门，4.发电系统控制柜，5.过滤网，6.循环水泵，7.循环水箱，8.立管式换热管组，9.轴流风机a，10.挡水板a，11.挡水板b，12.布水器，13.蒸发冷却机组电源控制器，14.轴流风机b，15.风机控制器，16.蓄电池组，17.逆变器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明的风能发电与蒸发冷却相结合的空调机组，其结构如图1所示，包括有通过导线网连接的垂直轴风力发电机、蒸发冷却机组及蒸发冷却机组电源控制器13，蒸发冷却机组电源控制器13设置于蒸发冷却机组的顶部。
垂直轴风力发电机的结构为：包括有叶片装置1，叶片装置1与垂直轴连接，垂直轴上设置有2，叶片装置1通过导线与发电机2连接。
蒸发冷却机组，包括有机组壳体，机组壳体相对的两侧壁分别设置有进风口和送风口，机组壳体内按进风方向依次设置有过滤网5、发电系统控制柜4、立管式间接蒸发冷却器，挡水板a10及轴流风机a9，发电系统控制柜4设置于机组壳体内的顶壁上并通过导线与发电机2连接，立管式间接蒸发冷却器对应的机组壳体顶壁上设置有排风口，排风口内设置有轴流风机b14。
立管式间接蒸发冷却器，如图1所示，包括有立式换热管组8，立式换热管组8的上部依次设置有布水器12及挡水板b11，立式换热管组8的下部依次设置有风道和循环水箱7，循环水箱7通过供水管与布水器12连接，供水管上设置有循环水泵6。立式换热管组8有若干根竖直设置的换热管组成。
发电系统控制柜4，包括有柜体，柜体上设置有检修门3，柜体内设置有蓄电池组16，蓄电池组16分别通过导线与风机控制器15和逆变器17连接，风机控制器15通过导线与发电机2连接，逆变器17通过导线与蒸发冷却机组电源控制器13连接。蓄电池组16由多个蓄电池串联而成。
发电系统控制柜4内的风机控制器15分别通过导线依次与轴流风机b14、轴流风机a9连接，发电系统控制柜4内的蓄电池组16通过导线与循环水泵6连接。
本发明的风能发电与蒸发冷却相结合的空调机组是将室外的风能通过风力带动垂直轴风力发电机的叶片装置1转动，然后通过增速器后加速，促使发电机2发电，形成电流后进入发电系统控制柜4内的蓄电池组16，由于整流过后的电流不是交流电，再通过逆变器17将电流转换为能够满足蒸发冷却机组使用的交流电，经过逆变器17后接入蒸发冷却机组的电源控制器13。
室外新风由进风口进入机组壳体内，先经过滤网5过滤后在立管式间接蒸发冷却器内与二次空气进行显热交换，一次空气在经过换热后的空气经过挡水板a10后，经过轴流风机b14送入发电厂的机房内；而二次空气在通过立管式间接蒸发冷却器后通过轴流风机a9和排风口排出室外。
本发明风能发电与蒸发冷却相结合的空调机组的工作过程如下：
1.电力系统，主要是依靠风能发电来带动蒸发冷却机组的运行，具体如下：
先依靠垂直轴风力发电机输出的电能通过发电系统控制柜4内的风机控制器15和蓄电池组16后，进入逆变器17然后与蒸发冷却机组电源控制器13相连接，蒸发冷却机组电源控制器13还分别与循环水泵6、轴流风机a9和轴流风机b14相连，为循环水泵6，轴流风机a9和轴流风机b14供电；此外，蒸发冷却机组电源控制器13处设置有辅助电源，在室外的气象条件不允许的条件下，可以启动辅助电源。
2.风系统：
a.一次风系统：
一次空气通过过滤网5过滤后，经过立管式间接蒸发冷却器冷却并在立管式间接蒸发冷却器内与水和二次空气进行热湿交换，冷却后的一次空气经过挡水板a10处理后，最后通过轴流风机a9送入变频机房内。
b.二次风系统：
二次空气通过过滤网5过滤后，进入立管间接蒸发冷却器的下部，经挡水板b11分流后进入立管式换热管组的换热管内与淋水进行热湿交换后由轴流风机b14经排风口排出室外。
3.水系统中循环水工作过程如下：
二次空气侧的循环水通过循环水泵6送到布水器12内，经过二次网格布水后，喷淋到立管式间接蒸发冷却器内的立式换热管组8上，与二次空气进行显热交换后，再由挡水板b11过滤后落回到循环水箱7内。
本发明的风能发电与蒸发冷却相结合的空调机组，相比一般的空调可以节省能耗，整个空调机组所用的电能为风能发电，能够充分地利用西北地区的风能，可以在很大程度上节约电能，节省初投资，而且采用的是垂直轴风力发电机，可以保证发电机在小风速下的高效率工作，在小风速下也可以积攒一定的电能。过滤网可一定程度上减少空气中的灰尘等杂质。在蒸发冷却机组电源控制器13旁边设置了辅助电源，当室外条件不允许的情况下，可以启动辅助电源，以防止空调机组运行的中断。根据发电厂的环境恶劣，采用的是立管式间接蒸发冷却器，可以缓解管道堵塞，同时也可以减小机组的尺寸。发电系统控制柜4设置在蒸发冷却机组的过滤段和蒸发冷却段之间，由于这些装置都是要防水和防潮的，所以设置在机组内既可以防水，又可以节省占地面积。

Claims (4)

1.风能发电与蒸发冷却相结合的空调机组，其特征在于，包括有通过导线网连接的垂直轴风力发电机、蒸发冷却机组及蒸发冷却机组电源控制器(13)；
所述垂直轴风力发电机的结构为：包括有叶片装置(1)，所述叶片装置(1)与垂直轴连接，所述垂直轴上设置有发电机(2)，所述叶片装置(1)通过导线与所述发电机(2)连接；
所述蒸发冷却机组，包括有机组壳体，所述机组壳体相对的两侧壁分别设置有进风口和送风口，所述机组壳体内按进风方向依次设置有过滤网(5)、发电系统控制柜(4)、立管式间接蒸发冷却器，挡水板a(10)及轴流风机a(9)；
所述发电系统控制柜(4)设置于机组壳体内的顶壁上并通过导线与发电机(2)连接；
所述立管式间接蒸发冷却器对应的机组壳体顶壁上设置有排风口，该排风口内设置有轴流风机b(14)；
所述立管式间接蒸发冷却器，包括有立式换热管组(8)，所述立式换热管组(8)的上部依次设置有布水器(12)及挡水板b(11)，所述立式换热管组(8)的下部依次设置有风道和循环水箱(7)，所述循环水箱(7)通过供水管与所述布水器(12)连接，所述供水管上设置有循环水泵(6)，蒸发冷却机组电源控制器(13)还分别与循环水泵(6)、轴流风机a(9)和轴流风机b(14)相连；
所述发电系统控制柜(4)，包括有柜体，所述柜体上设置有检修门(3)，所述柜体内设置有蓄电池组(16)，所述蓄电池组(16)分别通过导线与风机控制器(15)、逆变器(17)连接，所述风机控制器(15)通过导线与所述发电机(2)连接，所述逆变器(17)通过导线与蒸发冷却机组电源控制器(13)连接；
所述蒸发冷却机组电源控制器(13)旁设置有辅助电源。
2.根据权利要求1所述的风能发电与蒸发冷却相结合的空调机组，其特征在于，所述立式换热管组(8)有若干根竖直设置的换热管组成。
3.根据权利要求1所述的风能发电与蒸发冷却相结合的空调机组，其特征在于，所述蓄电池组(16)由多个蓄电池串联而成。
4.根据权利要求1所述的风能发电与蒸发冷却相结合的空调机组，其特征在于，所述风机控制器(15)分别通过导线依次与轴流风机b(14)、轴流风机a(9)连接，所述蓄电池组(16)通过导线与所述循环水泵(6)连接。
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