CN110057003B - 一种新型冷却塔系统 - Google Patents

一种新型冷却塔系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110057003B
CN110057003B CN201910404258.0A CN201910404258A CN110057003B CN 110057003 B CN110057003 B CN 110057003B CN 201910404258 A CN201910404258 A CN 201910404258A CN 110057003 B CN110057003 B CN 110057003B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipeline
water
heat
output end
input end
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910404258.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110057003A (zh
Inventor
陈露芳
张恺
马明泉
唐赛红
陆志豪
李斐
牛晓峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Tech University
Original Assignee
Nanjing Tech University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Tech University filed Critical Nanjing Tech University
Priority to CN201910404258.0A priority Critical patent/CN110057003B/zh
Publication of CN110057003A publication Critical patent/CN110057003A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110057003B publication Critical patent/CN110057003B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F24F11/63—Electronic processing
    • F24F11/65—Electronic processing for selecting an operating mode
    • F24F11/67—Switching between heating and cooling modes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
    • F24F11/83—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
    • F24F11/84—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers using valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • F24F5/0017—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using cold storage bodies, e.g. ice
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
    • F24S60/10—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors using latent heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S70/00—Details of absorbing elements
    • F24S70/20—Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption
    • F24S70/225—Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption for spectrally selective absorption
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C1/00—Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F25/00—Component parts of trickle coolers
    • F28F25/02—Component parts of trickle coolers for distributing, circulating, and accumulating liquid
    • F28F25/04—Distributing or accumulator troughs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0046—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater using natural energy, e.g. solar energy, energy from the ground
    • F24F2005/0064—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater using natural energy, e.g. solar energy, energy from the ground using solar energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C1/00—Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers
    • F28C2001/006—Systems comprising cooling towers, e.g. for recooling a cooling medium
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

本发明公开了一种新型冷却塔系统，属于制冷与空气调节技术领域。该系统包括高透明盖板、冷却塔主体、光谱选择性薄膜、太阳能吸热膜、转轴组件、相变蓄能模块、盘管、阀门、冷水机组、热水箱。夏季通过光谱选择性薄膜蓄冷，储存于相变材料中，冷却水可与相变材料换热，达到冷水机组所需温度；冬季通过太阳能吸热膜蓄热，储存于相变材料中，冷却水可与相变材料换热，达到冷水机组所需温度。另外，太阳能吸热膜蓄热装置也可提供热量加热冷却水，多余热量可储存于热水箱中用于供给生活热水。

Description

一种新型冷却塔系统
技术领域
本发明属于制冷与空气调节技术领域，具体来说，涉及一种新型冷却塔系统。
背景技术
冷却塔是指在塔内通过布水系统将水喷洒成水滴或水膜状，水在填料中从上向下流动，空气在填料中由下向上或水平方向流动，利用水的蒸发及空气和水的热传递带走水中的热的装备。对于夏季来说，冷却塔能将冷却水冷却到的最低温度为当地湿球温度，但有些地区湿球温度较高，再加上实际工程中，冷却塔的出塔水温往往比湿球温度高3-5℃，仅通过冷却塔处理的冷却水并不能满足冷水机组的温度要求。
在现有文献中，专利CN201810498843.7提出一种超低温自然通风冷却塔出塔水温降低方法，首先，冷却水喷出后经过填料，流入集水槽内；随后使集水槽中水流入间壁式换热器，在其中与进塔空气换热，随后流入冷却塔的高位水池。如此循环，便可将冷却塔的出塔水温降低至外界空气湿球温度或更低，从而实现超低温冷却，但该方法略复杂并且不太节能。专利CN201721929244.3提出一种双冷却段超高温差冷却塔，通过点滴填料层中气流与冷却水的均匀对流、分散和充分接触得到初级冷却水；随后在薄膜填料层中初级冷却水进一步与气流进行对流、热交换，得到充分冷却的冷却水，从而实现循环冷却的效果，但该方法仍然受当地湿球温度的限制。
针对上述不足，本发明提出一种新型冷却塔系统，该系统在冷却塔上面放置由光谱选择性薄膜和太阳能吸热膜通过转轴组件连接构成的整体，在夏季工况下，通过转轴组件的旋转，使得光谱选择性薄膜在上层，光谱选择性薄膜可反射大部分太阳辐射，并与外太空进行热交换，获得冷量，这部分冷量储存于相变蓄能模块中，经过冷却塔处理的冷却水可与相变材料进行换热，获得冷水机组所需温度的冷却水；在冬季工况下，通过转轴组件的旋转，使得太阳能吸热膜在上层，通过太阳能吸热膜可吸收太阳能，用来制取热量，热量储存于相变蓄能模块中，经过冷却塔处理的冷却水可与相变材料进行换热，获得冷水机组所需温度的冷却水。既可制得所需温度的冷却水，又可达到节能的目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种新型冷却塔系统，通过辐射致冷技术利用外太空冷量蓄冷，通过太阳能集热技术利用太阳辐射热蓄热，将其与传统冷却塔系统结合起来，充分处理冷却水，使冷却水的温度达到冷水机组的要求，又可达到节能的目的。
为解决上述技术问题，本发明实施例采用以下技术方案：
一种新型冷却塔系统，该系统包括高透明盖板、光谱选择性薄膜、第一相变蓄能模块、第一盘管、转轴组件、第一太阳能吸热膜、布水器、冷却塔主体、过滤阀、热虹吸管、第一电动调节阀、第一温控阀、第二温控阀、第二电动调节阀、第二太阳能吸热膜、第二相变蓄能模块、第二盘管、冷水机组、热水箱、集水盘。
作为优选例，所述系统在管段的连接方面主要有以下内容：
冷水机组(18)的输出端连接管道a的输入端，管道a的输出端连接布水器(7)的输入端，冷却塔(8)的集水盘(20)的输出端连接管道b的输入端，管道b的第一输出端连接热虹吸管(10)的输入端，管道b的第二输出端连接管道c的输入端，热虹吸管(10)的输出端连接管道d的第一输入端，管道c的输出端连接管道d的第二输入端，管道d的第一输出端连接管道e的输入端，管道e的输出端连接管道l的第一输入端，管道l的输出端连接冷水机组(18)的输入端，过滤阀(9)位于管道b上，第一电动调节阀(11)位于管道c上，第一温控阀(12)位于管道d上；
管道d的第二输出端连接管道f的输入端，管道f的输出端连接第一盘管(4)的输入端，第一盘管(4)的输出端连接管道g的输入端，管道g的第一输出端连接管道m的输入端，管道m的输出端连接管道l的第二输入端，第二温控阀(13)位于管道g上；
管道g的第二输出端连接管道h的输入端，管道h的输出端连接管道n的第一输入端，管道n的输出端连接第二盘管(17)的输入端，第二盘管(17)的输出端连接管道o的输入端，管道o的第一输出端连接管道i的输入端，管道i的输出端连接管道l的第三输入端，第二电动调节阀(14)位于管道h上；
热水箱(19)的输出端连接管道j的输入端，管道j的输出端连接管道n的第二输入端，管道n的输出端连接第二盘管(17)的输入端，第二盘管(17)的输出端连接管道o的输入端，管道o的第二输出端连接管道k的输入端，管道k的输出端连接热水箱(19)的输入端。
作为优选例，所述光谱选择性薄膜(2)和第一太阳能吸热膜(6)通过转轴组件(5)连接，构成一个整体，置于冷却塔(8)上部，该整体最上层为高透明盖板(1)，光谱选择性薄膜(2)和第一太阳能吸热膜(6)一面在上，另一面在下，通过转轴组件(5)的旋转实现二者的转换，中间为第一相变蓄能模块(3)，第一相变蓄能模块(3)中设第一盘管(4)。
作为优选例，所述光谱选择性薄膜(2)，应在8-13μm(“大气窗口”波段)内发射率大于0.90，在0.25-3μm波段内反射率大于0.90；可以是聚合物膜、颜料涂膜、无机涂料薄膜、涂层或基于超材料的薄膜中的一种。
作为优选例，所述第一太阳能吸热膜(6)和第二太阳能吸热膜(15)，应在0.25-3μm波段内吸收率大于0.90，发射率小于0.10。
作为优选例，光谱选择性薄膜(2)和第一太阳能吸热膜(6)通过转轴组件(5)连接构成的整体，在夏季工况下，通过转轴组件(5)的旋转，使得光谱选择性薄膜(2)在上层，通过光谱选择性薄膜(2)可反射大部分太阳辐射，并与外太空进行热交换，获得冷量，这部分冷量储存于第一相变蓄能模块(3)中；在冬季工况下，通过转轴组件(5)的旋转，使得第一太阳能吸热膜(6)在上层，通过第一太阳能吸热膜(6)可吸收太阳能，可用来制取热量，热量储存于第一相变蓄能模块(3)中。
作为优选例，设冷却水温度为T，夏季冷水机组所需冷却水温度为t1，冬季冷水机组所需冷却水温度为t2，两种工况运行方式如下：
夏季工况下，通过转轴组件(5)的旋转使得光谱选择性薄膜(2)在上面，光谱选择性薄膜(2)可反射大部分太阳辐射，并与外太空进行热交换，获得冷量，冷量储存于第一相变蓄能模块(3)中，冷却水从冷水机组(18)进入冷却塔(8)，由布水器(7)洒下，经过填料与空气进行热交换，温度降低，落入集水盘(20)，回水经过第一温控阀(12)，若T＝t1，则通过管道e和管道l直接返回冷水机组(18)；若T＞t1，冷却水回水经由管道f进入第一盘管(4)与第一相变蓄能模块(3)进行换热，冷却水获得冷量，温度降低，之后经由管道g，管道m和管道l返回冷水机组(17)；
冬季工况下，通过转轴组件(5)的旋转使得第一太阳能吸热膜(6)在上面，第一太阳能吸热膜(6)可吸收太阳能，用来制取热量，热量储存于第一相变蓄能模块(3)中，冷却水从冷水机组(18)进入冷却塔(8)，由布水器(7)洒下，经过填料与空气进行热交换，温度升高，落入集水盘(20)，回水经过第一温控阀(12)，若T＝t2，则通过管道e和管道l直接返回冷水机组(18)；若T＜t2，冷却水回水经由管道e进入第一盘管(4)与第一相变蓄能模块(3)进行换热，冷却水获得热量，温度升高，之后经过第二温控阀(13)，若T＝t2，则经由管道g，管道m和管道l返回冷水机组(18)；
第二太阳能吸热膜(15)可吸收太阳能，用来制取热量，热量储存于第二相变蓄能模块(16)中，在冬季工况下，经过第二温控阀(13)的冷却水回水，若T＜t2，则经由管道h和管道n进入第二盘管(17)与第二相变蓄能模块(16)进行换热，冷却水获得热量，温度升高，之后经由管道o，管道i和管道l返回冷水机组(18)。
作为优选例，所述热水箱(19)，有如下两种模式：
夏季工况下，第二太阳能吸热膜(15)吸收太阳能，用来制取热量，热量储存于第二相变蓄能模块(16)中，热水箱(19)中的水进入第二盘管(17)与第二相变蓄能模块(16)进行换热，水温升高，可用作生活热水；
冬季工况下，第二太阳能吸热膜(15)吸收太阳能，用来制取热量，热量储存于第二相变蓄能模块(16)中，其热量除了可以用来加热冷却水之外，也可与热水箱(19)中的水换热，水温升高，可用作生活热水；
连接热水箱(19)的管道p为补水管，用来补水，管道q为出水管，用来供给生活热水。
作为优选例，所述冷却水回水管道，由热虹吸管(10)和管道c两部分组成，当冷却水回水温度高于冷却水离开冷水机组的温度时，左侧热虹吸管(10)会优先动作，若无法使用，则自动切换为右侧带第一电动调节阀(11)的管道c工作。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：本发明实施例的系统包括高透明盖板、冷却塔主体、光谱选择性薄膜、太阳能吸热膜、转轴组件、相变蓄能模块、盘管、阀门、冷水机组、热水箱。该系统将辐射致冷技术和太阳能集热技术与冷却塔系统结合起来，光谱选择性薄膜和太阳能吸热膜通过转轴组件连接构成一个整体，置于冷却塔上部，经过转轴组件的旋转可实现夏季工况和冬季工况的转换，使得该系统具有安装方便、操作灵活等优点。本发明的装置利用自然能源，充分处理冷却水，使冷却水的温度达到冷水机组的要求，并且能够达到节能的目的。
附图说明
图1是一种新型冷却塔系统示意图；
图中的标号名称：1、高透明盖板；2、光谱选择性薄膜；3、第一相变蓄能模块；4、第一盘管；5、转轴组件；6、第一太阳能吸热膜；7、布水器；8、冷却塔主体；9、过滤阀；10、热虹吸管；11、第一电动调节阀；12、第一温控阀；13、第二温控阀；14、第二电动调节阀；15、第二太阳能吸热膜；16、第二相变蓄能模块；17、第二盘管；18、冷水机组；19、热水箱；20、集水盘。
具体实施方法
如图1所示，该发明所述的是一种新型冷却塔系统，包括1、高透明盖板；2、光谱选择性薄膜；3、第一相变蓄能模块；4、第一盘管；5、转轴组件；6、第一太阳能吸热膜；7、布水器；8、冷却塔主体；9、过滤阀；10、热虹吸管；11、第一电动调节阀；12、第一温控阀；13、第二温控阀；14、第二电动调节阀；15、第二太阳能吸热膜；16、第二相变蓄能模块；17、第二盘管；18、冷水机组；19、热水箱；20、集水盘。该装置中的冷却水要完成循环，连接方式需要满足以下几点：
冷水机组18的输出端连接管道a的输入端，管道a的输出端连接布水器7的输入端，冷却塔8的集水盘20的输出端连接管道b的输入端，管道b的第一输出端连接热虹吸管10的输入端，管道b的第二输出端连接管道c的输入端，热虹吸管10的输出端连接管道d的第一输入端，管道c的输出端连接管道d的第二输入端，管道d的第一输出端连接管道e的输入端，管道e的输出端连接管道l的第一输入端，管道l的输出端连接冷水机组18的输入端，过滤阀9位于管道b上，第一电动调节阀11位于管道c上，第一温控阀12位于管道d上；
管道d的第二输出端连接管道f的输入端，管道f的输出端连接第一盘管4的输入端，第一盘管4的输出端连接管道g的输入端，管道g的第一输出端连接管道m的输入端，管道m的输出端连接管道l的第二输入端，第二温控阀13位于管道g上；
管道g的第二输出端连接管道h的输入端，管道h的输出端连接管道n的第一输入端，管道n的输出端连接第二盘管17的输入端，第二盘管17的输出端连接管道o的输入端，管道o的第一输出端连接管道i的输入端，管道i的输出端连接管道l的第三输入端，第二电动调节阀14位于管道h上；
热水箱19的输出端连接管道j的输入端，管道j的输出端连接管道n的第二输入端，管道n的输出端连接第二盘管17的输入端，第二盘管17的输出端连接管道o的输入端，管道o的第二输出端连接管道k的输入端，管道k的输出端连接热水箱19的输入端。
光谱选择性薄膜2和第一太阳能吸热膜6通过转轴组件5连接，构成一个整体，置于冷却塔8上部，该整体最上层为高透明盖板1，光谱选择性薄膜2和第一太阳能吸热膜6一面在上，另一面在下，通过转轴组件5的旋转实现二者的转换，中间为第一相变蓄能模块3，第一相变蓄能模块3中设第一盘管4。
光谱选择性薄膜2，应在8-13μm(“大气窗口”波段)内发射率大于0.90，在0.25-3μm波段内反射率大于0.90；可以是聚合物膜、颜料涂膜、无机涂料薄膜、涂层或基于超材料的薄膜中的一种。
第一太阳能吸热膜6和第二太阳能吸热膜15，应在0.25-3μm波段内吸收率大于0.90，发射率小于0.10。
光谱选择性薄膜2和第一太阳能吸热膜6通过转轴组件5连接构成的整体，在夏季工况下，通过转轴组件5的旋转，使得光谱选择性薄膜2在上层，通过光谱选择性薄膜2可反射大部分太阳辐射，并与外太空进行热交换，获得冷量，这部分冷量储存于第一相变蓄能模块3中；在冬季工况下，通过转轴组件5的旋转，使得第一太阳能吸热膜6在上层，通过第一太阳能吸热膜6可吸收太阳能，可用来制取热量，热量储存于第一相变蓄能模块3中。
设冷却水温度为T，夏季冷水机组所需冷却水温度为t1，冬季冷水机组所需冷却水温度为t2，两种工况运行方式如下：
夏季工况下，通过转轴组件5的旋转使得光谱选择性薄膜2在上面，光谱选择性薄膜2可反射大部分太阳辐射，并与外太空进行热交换，获得冷量，冷量储存于第一相变蓄能模块3中，冷却水从冷水机组18进入冷却塔8，由布水器7洒下，经过填料与空气进行热交换，温度降低，落入集水盘20，回水经过第一温控阀12，若T＝t1，则通过管道e和管道l直接返回冷水机组18；若T＞t1，冷却水回水经由管道f进入第一盘管4与第一相变蓄能模块3进行换热，冷却水获得冷量，温度降低，之后经由管道g，管道m和管道l返回冷水机组17；
冬季工况下，通过转轴组件5的旋转使得第一太阳能吸热膜6在上面，第一太阳能吸热膜6可吸收太阳能，用来制取热量，热量储存于第一相变蓄能模块3中，冷却水从冷水机组18进入冷却塔8，由布水器7洒下，经过填料与空气进行热交换，温度升高，落入集水盘20，回水经过第一温控阀12，若T＝t2，则通过管道e和管道l直接返回冷水机组18；若T＜t2，冷却水回水经由管道e进入第一盘管4与第一相变蓄能模块3进行换热，冷却水获得热量，温度升高，之后经过第二温控阀13，若T＝t2，则经由管道g，管道m和管道l返回冷水机组18；
第二太阳能吸热膜15可吸收太阳能，用来制取热量，热量储存于第二相变蓄能模块16中，在冬季工况下，经过第二温控阀13的冷却水回水，若T＜t2，则经由管道h和管道n进入第二盘管17与第二相变蓄能模块16进行换热，冷却水获得热量，温度升高，之后经由管道o，管道i和管道l返回冷水机组18。
热水箱19有如下两种模式：
夏季工况下，第二太阳能吸热膜15吸收太阳能，用来制取热量，热量储存于第二相变蓄能模块16中，热水箱19中的水进入第二盘管17与第二相变蓄能模块16进行换热，水温升高，可用作生活热水；
冬季工况下，第二太阳能吸热膜15吸收太阳能，用来制取热量，热量储存于第二相变蓄能模块16中，其热量除了可以用来加热冷却水之外，也可与热水箱19中的水换热，水温升高，可用作生活热水；
连接热水箱19的管道p为补水管，用来补水，管道q为出水管，用来供给生活热水。
冷却水回水管道由热虹吸管10和管道c两部分组成，当冷却水回水温度高于冷却水离开冷水机组的温度时，左侧热虹吸管10会优先动作，若无法使用，则自动切换为右侧带第一电动调节阀11的管道c工作。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新型冷却塔系统，其特征在于：
包括高透明盖板（1）、光谱选择性薄膜（2）、第一相变蓄能模块（3）、第一盘管（4）、转轴组件（5）、第一太阳能吸热膜（6）、布水器（7）、冷却塔（8）、过滤阀（9）、热虹吸管（10）、第一电动调节阀（11）、第一温控阀（12）、第二温控阀（13）、第二电动调节阀（14）、第二太阳能吸热膜（15）、第二相变蓄能模块（16）、第二盘管（17）、冷水机组（18）、热水箱（19）、集水盘（20）；
所述的一种新型冷却塔系统，各个环路之间相互连接，其特征在于：
冷水机组（18）的输出端连接管道a的输入端，管道a的输出端连接布水器（7）的输入端，冷却塔（8）的集水盘（20）的输出端连接管道b的输入端，管道b的第一输出端连接热虹吸管（10）的输入端，管道b的第二输出端连接管道c的输入端，热虹吸管（10）的输出端连接管道d的第一输入端，管道c的输出端连接管道d的第二输入端，管道d的第一输出端连接管道e的输入端，管道e的输出端连接管道l的第一输入端，管道l的输出端连接冷水机组（18）的输入端，过滤阀（9）位于管道b上，第一电动调节阀（11）位于管道c上，第一温控阀（12）位于管道d上；
管道d的第二输出端连接管道f的输入端，管道f的输出端连接第一盘管（4）的输入端，第一盘管（4）的输出端连接管道g的输入端，管道g的第一输出端连接管道m的输入端，管道m的输出端连接管道l的第二输入端，第二温控阀（13）位于管道g上；
管道g的第二输出端连接管道h的输入端，管道h的输出端连接管道n的第一输入端，管道n的输出端连接第二盘管（17）的输入端，第二盘管（17）的输出端连接管道o的输入端，管道o的第一输出端连接管道i的输入端，管道i的输出端连接管道l的第三输入端，第二电动调节阀（14）位于管道h上；
热水箱（19）的输出端连接管道j的输入端，管道j的输出端连接管道n的第二输入端，管道n的输出端连接第二盘管（17）的输入端，第二盘管（17）的输出端连接管道o的输入端，管道o的第二输出端连接管道k的输入端，管道k的输出端连接热水箱（19）的输入端；
所述的一种新型冷却塔系统，其特征在于，设冷却水温度为T，夏季冷水机组所需冷却水温度为t1，冬季冷水机组所需冷却水温度为t2，两种工况运行方式如下：
夏季工况下，通过转轴组件（5）的旋转使得光谱选择性薄膜（2）在上面，光谱选择性薄膜（2）可反射大部分太阳辐射，并与外太空进行热交换，获得冷量，冷量储存于第一相变蓄能模块（3）中，冷却水从冷水机组（18）进入冷却塔（8），由布水器（7）洒下，经过填料与空气进行热交换，温度降低，落入集水盘（20），回水经过第一温控阀（12），若T=t1，则通过管道e和管道l直接返回冷水机组（18）；若T＞t1，冷却水回水经由管道f进入第一盘管（4）与第一相变蓄能模块（3）进行换热，冷却水获得冷量，温度降低，之后经由管道g，管道m和管道l返回冷水机组（18）；
冬季工况下，通过转轴组件（5）的旋转使得第一太阳能吸热膜（6）在上面，第一太阳能吸热膜（6）可吸收太阳能，用来制取热量，热量储存于第一相变蓄能模块（3）中，冷却水从冷水机组（18）进入冷却塔（8），由布水器（7）洒下，经过填料与空气进行热交换，温度升高，落入集水盘（20），回水经过第一温控阀（12），若T=t2，则通过管道e和管道l直接返回冷水机组（18）；若T＜t2，冷却水回水经由管道e进入第一盘管（4）与第一相变蓄能模块（3）进行换热，冷却水获得热量，温度升高，之后经过第二温控阀（13），若T=t2，则经由管道g，管道m和管道l返回冷水机组（18）；
第二太阳能吸热膜（15）可吸收太阳能，用来制取热量，热量储存于第二相变蓄能模块（16）中，在冬季工况下，经过第二温控阀（13）的冷却水回水，若T＜t2，则经由管道h和管道n进入第二盘管（17）与第二相变蓄能模块（16）进行换热，冷却水获得热量，温度升高，之后经由管道o，管道i和管道l返回冷水机组（18）；
所述的一种新型冷却塔系统，其特征在于，热水箱（19）有如下两种模式：
夏季工况下，第二太阳能吸热膜（15）吸收太阳能，用来制取热量，热量储存于第二相变蓄能模块（16）中，热水箱（19）中的水进入第二盘管（17）与第二相变蓄能模块（16）进行换热，水温升高，可用作生活热水；
冬季工况下，第二太阳能吸热膜（15）吸收太阳能，用来制取热量，热量储存于第二相变蓄能模块（16）中，其热量除了可以用来加热冷却水之外，也可与热水箱（19）中的水换热，水温升高，可用作生活热水；
连接热水箱（19）的管道p为补水管，用来补水，管道q为出水管，用来供给生活热水。
2.按照权利要求1所述的一种新型冷却塔系统，其特征在于，光谱选择性薄膜（2）和第一太阳能吸热膜（6）通过转轴组件（5）连接，构成一个整体，置于冷却塔（8）上部，该整体最上层为高透明盖板（1），光谱选择性薄膜（2）和第一太阳能吸热膜（6）一面在上，另一面在下，通过转轴组件（5）的旋转实现二者的转换，中间为第一相变蓄能模块（3），第一相变蓄能模块（3）中设第一盘管（4）。
3.按照权利要求1所述的一种新型冷却塔系统，其特征在于，光谱选择性薄膜（2）在8-13μm内发射率大于0.90，在0.25-3μm波段内反射率大于0.90；可以是聚合物膜、颜料涂膜、无机涂料薄膜或基于超材料的薄膜中的一种。
4.按照权利要求1所述的一种新型冷却塔系统，其特征在于，第一太阳能吸热膜（6）和第二太阳能吸热膜（15）在0.25-3μm波段内吸收率大于0.90，发射率小于0.10。
5.按照权利要求1所述的一种新型冷却塔系统，其特征在于，光谱选择性薄膜（2）和第一太阳能吸热膜（6）通过转轴组件（5）连接构成的整体，在夏季工况下，通过转轴组件（5）的旋转，使得光谱选择性薄膜（2）在上层，通过光谱选择性薄膜（2）可反射大部分太阳辐射，并与外太空进行热交换，获得冷量，这部分冷量储存于第一相变蓄能模块（3）中；在冬季工况下，通过转轴组件（5）的旋转，使得第一太阳能吸热膜（6）在上层，通过第一太阳能吸热膜（6）可吸收太阳能，可用来制取热量，热量储存于第一相变蓄能模块（3）中。
6.按照权利要求1所述的一种新型冷却塔系统，其特征在于，冷却水回水管道由热虹吸管（10）和管道c两部分组成，当冷却水回水温度高于冷却水离开冷水机组的温度时，左侧热虹吸管（10）会优先动作，若无法使用，则自动切换为右侧带第一电动调节阀（11）的管道c工作。
CN201910404258.0A 2019-05-13 2019-05-13 一种新型冷却塔系统 Active CN110057003B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910404258.0A CN110057003B (zh) 2019-05-13 2019-05-13 一种新型冷却塔系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910404258.0A CN110057003B (zh) 2019-05-13 2019-05-13 一种新型冷却塔系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110057003A CN110057003A (zh) 2019-07-26
CN110057003B true CN110057003B (zh) 2024-04-26

Family

ID=67323217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910404258.0A Active CN110057003B (zh) 2019-05-13 2019-05-13 一种新型冷却塔系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110057003B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111649416B (zh) * 2020-05-20 2021-11-02 扬州大学 一种冷热预处理相变储能新风系统
CN114593614B (zh) * 2022-03-29 2023-11-14 中国科学院合肥物质科学研究院 保温式冷却系统
CN115200109B (zh) * 2022-07-29 2023-07-25 郑州轻工业大学 一种用于快速维持洁净室温湿度恒定的空调系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101105371A (zh) * 2007-06-28 2008-01-16 张富华 冷却塔水温调控方法
CN102052859A (zh) * 2010-12-30 2011-05-11 江苏海鸥冷却塔股份有限公司 太阳能蓄能化冰冷却塔
EP2423605A1 (en) * 2010-08-24 2012-02-29 C.P. Comercial Prestcold, S.A. Combined cold, heat and domestic hot water (DHW) climatization system
CN205014549U (zh) * 2015-09-18 2016-02-03 广州市设计院 跟随室外空气变化控制冷却塔出水温度的装置
CN109631417A (zh) * 2019-01-04 2019-04-16 重庆大学 一种具有夜间辐射制冷功能的光伏光热一体化装置
CN210568951U (zh) * 2019-05-13 2020-05-19 南京工业大学 一种新型冷却塔系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101105371A (zh) * 2007-06-28 2008-01-16 张富华 冷却塔水温调控方法
EP2423605A1 (en) * 2010-08-24 2012-02-29 C.P. Comercial Prestcold, S.A. Combined cold, heat and domestic hot water (DHW) climatization system
CN102052859A (zh) * 2010-12-30 2011-05-11 江苏海鸥冷却塔股份有限公司 太阳能蓄能化冰冷却塔
CN205014549U (zh) * 2015-09-18 2016-02-03 广州市设计院 跟随室外空气变化控制冷却塔出水温度的装置
CN109631417A (zh) * 2019-01-04 2019-04-16 重庆大学 一种具有夜间辐射制冷功能的光伏光热一体化装置
CN210568951U (zh) * 2019-05-13 2020-05-19 南京工业大学 一种新型冷却塔系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN110057003A (zh) 2019-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110057003B (zh) 一种新型冷却塔系统
CN102679434B (zh) 一种太阳能相变蓄热及毛细管网辐射采暖系统
WO2016197663A1 (zh) 一种具有太阳能、低谷电加热蓄能的热水供热装置及应用
CN103512275A (zh) 一种蓄热型太阳能地源热泵
CN202853021U (zh) 地埋管与管式间接、直接三级复合型蒸发冷却空调机组
KR100968751B1 (ko) 태양열병합 발전설비 및 이를 이용한 냉난방설비
CN201032233Y (zh) 蓄冷蓄热型地源热泵中央空调机
CN105650787A (zh) 太阳能加热与蒸发冷却相结合的冬夏两用空调器
CN108105918A (zh) 双源复合热泵与光伏热管理一体化系统及其控制方法
CN110762664B (zh) 一种基于pvt结合跨季节蓄热和露点蒸发冷却的装置、空调
CN110486779B (zh) 一种利用土壤冷量冷却光伏电池的太阳能综合利用系统
CN105605661A (zh) 一种太阳能相变蓄热式取暖器
CN108775611B (zh) 综合利用清洁能源及生产余热的冷热联供系统
CN215166831U (zh) 一种基于主被动调节技术的新型相变节能墙体
CN208282333U (zh) 一种冷热可调型建筑外遮阳装置
CN207455932U (zh) 与太阳房相结合的太阳能光伏环路热管热水系统
CN113776148A (zh) 一种基于天空辐射和太阳能集热的相变新风管道系统
CN210568951U (zh) 一种新型冷却塔系统
CN212806110U (zh) 利用自然能的储能装置和二氧化碳热泵耦合系统
CN108321448A (zh) 一种高效的轨道交通储能热管理系统及其热管理方法
CN205014644U (zh) 一种二元太阳能聚合板
CN111981709A (zh) 利用自然能的储能装置和二氧化碳热泵耦合系统及方法
CN104110915A (zh) 制冷机组冷凝热与太阳能集热耦合制热水的方法和装置
CN104006468A (zh) 基于蒸发冷却与水幕外墙相结合的蓄冷空调装置
CN208936527U (zh) 分体式空调室外机废热回收利用装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant