CN110360851A - 基于地道风降温的冷却塔系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于地道风降温的冷却塔系统，包括地道风系统和冷却塔系统，冷却塔系统包括冷却塔和冷水机组冷凝器；地道风系统包括埋设在地面下方的至少一根通风管和用于将地面空气注入到通风管内的风机，通风管的一端与所述风机之间设有进风管、另一端与冷却塔的进风口之间设有出风管。本发明基于地道风降温的冷却塔系统，通过设置地道风系统，利用地下温度受环境温度和季节变化影响较小的特点，利用地下温度降温一方面可降低冷却塔的进风温度，提高冷水机组的COP，另一方面，可使冷却塔的进风温度保持在相对恒定的范围，即可使冷却塔的出水温度不受环境温度和季节变化的影响而保持在相对稳定的范围，并使冷水机组常年保持相对稳定的运行状态。
Description
技术领域
本发明属于暖通空调技术领域，具体的为一种基于地道风降温的冷却塔系统。
背景技术
在建筑的能源消耗结构中，用于空调系统维持建筑热舒适要求的能源消耗占比很大，因此，对建筑空调系统采用可再生能源可以显著降低建筑的能源消耗。而在空调系统中能耗最大的是冷水机组，它是整个中央空调系统的心脏。中央空调系统冷水机组的运行效率受到多种因素影响，其中受到冷水机组冷凝器侧回水温度(也即是冷却塔出水温度)影响较大。冷水机组冷凝器侧回水温度每升高1℃，冷水机组的COP可能就会降低3％左右，而冷却塔出水温度往往又受限于室外环境的湿球温度，也即是室外环境湿球温度也低，冷却塔出水温度就越低。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于地道风降温的冷却塔系统，可有效降低冷却塔的出水温度，并可使冷却塔的出水温度不受环境和季节影响，即出水温度更加稳定。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于地道风降温的冷却塔系统，包括地道风系统和冷却塔系统，所述冷却塔系统包括冷却塔和冷水机组冷凝器；
所述地道风系统包括埋设在地面下方的至少一根通风管和用于将地面空气注入到所述通风管内的风机，所述通风管的一端与所述风机之间设有进风管、另一端与所述冷却塔的进风口之间设有出风管。
进一步，所述通风管的安装深度为2-3m。
进一步，所述通风管呈倾斜设置，且通风管靠近所述出风管的一侧低于靠近所述进风管的一侧。
进一步，所述通风管的倾斜坡度为0.5％-1％。
进一步，所述通风管设为相互平行的至少两根，相邻两根所述通风管之间的间距大于等于0.5m。
进一步，所述通风管、进风管和出风管采用可传热的塑料或金属材料制成。
进一步，所述通风管的外周壁与周围土壤之间贴合在一起。
进一步，所述通风管内设有用于增强热交换效果的热交换结构。
进一步，所述出风管与冷却塔的进风口之间的连接部位处设有保温装置。
进一步，所述冷却塔包括外壳，所述外壳内设有填料，所述填料的上方设有布水器，所述进风口设置在所述外壳的底部，所述外壳的顶部设有出风口；
所述布水器与所述冷凝器之间设有供水管，所述冷却塔与所述冷凝器之间设有回水管，所述回水管的进水口位于所述填料的下方，所述回水管上设有冷却水泵。
本发明的有益效果在于：
本发明基于地道风降温的冷却塔系统，通过设置地道风系统，利用地下温度受环境温度和季节变化影响较小的特点，利用地下温度降温一方面可降低冷却塔的进风温度，提高冷水机组的COP，另一方面，可使冷却塔的进风温度保持在相对恒定的范围，即可使冷却塔的出水温度不受环境温度和季节变化的影响而保持在相对稳定的范围，并使冷水机组常年保持相对稳定的运行状态。
本发明的原理如下：
地道风可以利用土壤作为天然的冷源，将室外空气在风机的作用下被引入埋在土壤一定深度的通风管之中，然后空气与周围的土壤发生热交换，达到对空气降温的作用。将地道风出风口与冷却塔进风口相连接，可利用经过地道风处理之后的室外空气注入冷却塔的方式替代现有的直接将室外空气注入冷却塔的方式，大幅度的降低冷却塔的出水温度，从而降低冷水机组冷凝器侧回水温度提高中央空调系统冷水机组的运行效率的目的。
室外空气在地埋管中与周围的土壤进行热交换过程中，有可能是干工况也有可能是湿工况，干工况运行时只是降低了空气的干球温度其含湿量并没有发生变化，对应空气温度的湿球温度也发生降低；湿工况运行时不仅降低了空气的干球温度而且含湿量也会减小，对应空气的湿球温度也发生降低。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明基于地道风降温的冷却塔系统实施例的结构示意图；
图2为干工况时通风管内的空气与周围土壤之间发生热质交换过程中的空气焓-湿变化图；
图3为湿工况时通风管内的空气与周围土壤之间发生热质交换过程中的空气焓-湿变化图。
附图标记说明：
10-地道风系统；11-通风管；12-风机；13-进风管；14-出风管；
20-冷却塔；21-外壳；22-进风口；23-出风口；24-填料；25-布水器；26-供水管；27-回水管；28-冷却水泵；
30-冷凝器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1所示，为本发明基于地道风降温的冷却塔系统实施例的结构示意图。本实施例基于地道风降温的冷却塔系统，包括地道风系统10和冷却塔系统，冷却塔系统包括冷却塔20和冷水机组冷凝器30。
地道风系统10包括埋设在地面下方的至少一根通风管11和用于将地面空气注入到通风管11内的风机12，通风管11的一端与风机12之间设有进风管13、另一端与冷却塔20的进风口22之间设有出风管14。本实施例的风机12上设有防护罩，以防杂物或者鸟虫进入，也避免雨水的进入。
具体的，通风管11的安装深度为2-3m，通风管11呈倾斜设置，且通风管11靠近出风管14的一侧低于靠近进风管13的一侧，本实施例的通风管11的倾斜坡度为0.5％-1％，以便将产生的凝结水及时排除。
进一步，通风管11可采用多种方式布置，如通风管11设为相互平行的至少两根，相邻两根通风管11之间的间距大于等于0.5m。本实施例的通风管11设为相互平行的至少两根，相邻两根通风管11之间的间距大于等于0.5m。具体的，本实施例的通风管11采用直管，在一些实施例中，将通风管11设置为弯曲状态或螺旋盘绕状均可，不再累述。
进一步，通风管11、进风管13和出风管14采用可传热的塑料或金属材料制成。具体的，通风管11、进风管13和出风管14采用可传热的PVC塑料、不锈钢或铸铁制成，本实施例的通风管11、进风管13和出风管14采用PVC塑料制成，具有传热效率高的优点，能够有效利用地下土壤冷却通风管11内的空气。
进一步，通风管11的外周壁与周围土壤之间贴合在一起，能够有效提高热交换效率。在一些实施例中，还可以在通风管11内设有用于增强热交换效果的热交换结构，如设置可用于增强热交换效率的填料或设置用于提高热交换效率的翅片结构等，不再累述。
进一步，出风管14与冷却塔20的进风口22之间的连接部位处设有保温装置，减少输送过程中能量的损耗。
进一步，冷却塔20包括外壳21，外壳21内设有填料24，填料24的上方设有布水器25，进风口22设置在外壳21的底部，外壳21的顶部设有出风口23；布水器25与冷凝器30之间设有供水管26，冷却塔20与冷凝器30之间设有回水管27，回水管27的进水口位于填料24的下方，回水管27上设有冷却水泵28。通过布水器25喷淋的喷淋水通过填料24形成水膜与经地道风降温后的空气进行热质交换。
本实施例基于地道风降温的冷却塔系统，通过设置地道风系统，利用地下温度受环境温度和季节变化影响较小的特点，利用地下温度降温一方面可降低冷却塔的进风温度，提高冷水机组的COP，另一方面，可使冷却塔的进风温度保持在相对恒定的范围，即可使冷却塔的出水温度不受环境温度和季节变化的影响而保持在相对稳定的范围，并使冷水机组常年保持相对稳定的运行状态。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种基于地道风降温的冷却塔系统，其特征在于：
包括地道风系统(10)和冷却塔系统，所述冷却塔系统包括冷却塔(20)和冷水机组冷凝器(30)；
所述地道风系统(10)包括埋设在地面下方的至少一根通风管(11)和用于将地面空气注入到所述通风管(11)内的风机(12)，所述通风管(11)的一端与所述风机(12)之间设有进风管(13)、另一端与所述冷却塔(20)的进风口(22)之间设有出风管(14)。
2.根据权利要求1所述的基于地道风降温的冷却塔系统，其特征在于：
所述通风管(11)的安装深度为2-3m。
3.根据权利要求1所述的基于地道风降温的冷却塔系统，其特征在于：
所述通风管(11)呈倾斜设置，且通风管(11)靠近所述出风管(14)的一侧低于靠近所述进风管(13)的一侧。
4.根据权利要求3所述的基于地道风降温的冷却塔系统，其特征在于：
所述通风管(11)的倾斜坡度为0.5％-1％。
5.根据权利要求1所述的基于地道风降温的冷却塔系统，其特征在于：
所述通风管(11)设为相互平行的至少两根，相邻两根所述通风管(11)之间的间距大于等于0.5m。
6.根据权利要求1所述的基于地道风降温的冷却塔系统，其特征在于：
所述通风管(11)、进风管(13)和出风管(14)采用可传热的塑料或金属材料制成。
7.根据权利要求1所述的基于地道风降温的冷却塔系统，其特征在于：
所述通风管(11)的外周壁与周围土壤之间贴合在一起。
8.根据权利要求1所述的基于地道风降温的冷却塔系统，其特征在于：
所述通风管(11)内设有用于增强热交换效果的热交换结构。
9.根据权利要求1所述的基于地道风降温的冷却塔系统，其特征在于：
所述出风管(14)与冷却塔(20)的进风口(22)之间的连接部位处设有保温装置。
10.根据权利要求1-9任一项所述的基于地道风降温的冷却塔系统，其特征在于：
所述冷却塔(20)包括外壳(21)，所述外壳(21)内设有填料(24)，所述填料(24)的上方设有布水器(25)，所述进风口(22)设置在所述外壳(21)的底部，所述外壳(21)的顶部设有出风口(23)；
所述布水器(25)与所述冷水机组冷凝器(30)之间设有供水管(26)，所述冷却塔(20)与所述冷水机组冷凝器(30)之间设有回水管(27)，所述回水管(27)的进水口位于所述填料(24)的下方，所述回水管(27)上设有冷却水泵(28)。
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| CN (1) | CN110360851A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024129045A1 (en) * | 2022-12-16 | 2024-06-20 | Ege Üni̇versi̇tesi̇ İdari̇ Ve Mali̇ İşler Dai̇re Bşk. | Geothermal power cycle using eahe (earth air heat exchanger) |
| WO2025155270A1 (en) * | 2024-01-19 | 2025-07-24 | Ege Üni̇versi̇tesi̇ İdari̇ Ve Mali̇ İşlerdai̇re Bşk. | A method for providing efficiency with an earth air heat exchanger (eahe) in photovoltaic (pv) and photovoltaic/thermal (pv/t) power cycles and a system operating according to this method |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100412490C (zh) * | 2002-09-24 | 2008-08-20 | 徐宝安 | 空冷凉水复合式冷却塔 |
| CN102425833A (zh) * | 2011-11-28 | 2012-04-25 | 同济大学 | 住宅地道风降温系统及其运行控制方法 |
| CN104776731A (zh) * | 2015-03-31 | 2015-07-15 | 清华大学 | 一种利用间接蒸发冷却实现冷却塔冬季防冻的系统及方法 |
| CN105806092A (zh) * | 2016-05-18 | 2016-07-27 | 张富华 | 循环水地下冷却装置 |
| CN205939837U (zh) * | 2016-07-08 | 2017-02-08 | 长沙麦融高科股份有限公司 | 一种基于混合冷源的列间空调系统 |
| CN106979571A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-07-25 | 中联西北工程设计研究院有限公司 | 一种建筑新风自然冷却系统 |
| CN107036204A (zh) * | 2017-03-08 | 2017-08-11 | 西安工程大学 | 多能源互补型露点蒸发冷却空气处理机组 |
| CN107560038A (zh) * | 2017-08-29 | 2018-01-09 | 西安工程大学 | 基于地道风和立式板管换热器的蒸发冷却空调机组 |
| CN107606819A (zh) * | 2017-08-10 | 2018-01-19 | 辽宁工程技术大学 | 抽灌井布置方法及其抽灌模式 |
| CN107905214A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-04-13 | 山东大学 | 一种装配式能源地下连续墙组装结构及施工方法 |
-
2019
- 2019-07-18 CN CN201910650581.6A patent/CN110360851A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100412490C (zh) * | 2002-09-24 | 2008-08-20 | 徐宝安 | 空冷凉水复合式冷却塔 |
| CN102425833A (zh) * | 2011-11-28 | 2012-04-25 | 同济大学 | 住宅地道风降温系统及其运行控制方法 |
| CN104776731A (zh) * | 2015-03-31 | 2015-07-15 | 清华大学 | 一种利用间接蒸发冷却实现冷却塔冬季防冻的系统及方法 |
| CN105806092A (zh) * | 2016-05-18 | 2016-07-27 | 张富华 | 循环水地下冷却装置 |
| CN205939837U (zh) * | 2016-07-08 | 2017-02-08 | 长沙麦融高科股份有限公司 | 一种基于混合冷源的列间空调系统 |
| CN107036204A (zh) * | 2017-03-08 | 2017-08-11 | 西安工程大学 | 多能源互补型露点蒸发冷却空气处理机组 |
| CN106979571A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-07-25 | 中联西北工程设计研究院有限公司 | 一种建筑新风自然冷却系统 |
| CN107606819A (zh) * | 2017-08-10 | 2018-01-19 | 辽宁工程技术大学 | 抽灌井布置方法及其抽灌模式 |
| CN107560038A (zh) * | 2017-08-29 | 2018-01-09 | 西安工程大学 | 基于地道风和立式板管换热器的蒸发冷却空调机组 |
| CN107905214A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-04-13 | 山东大学 | 一种装配式能源地下连续墙组装结构及施工方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024129045A1 (en) * | 2022-12-16 | 2024-06-20 | Ege Üni̇versi̇tesi̇ İdari̇ Ve Mali̇ İşler Dai̇re Bşk. | Geothermal power cycle using eahe (earth air heat exchanger) |
| WO2025155270A1 (en) * | 2024-01-19 | 2025-07-24 | Ege Üni̇versi̇tesi̇ İdari̇ Ve Mali̇ İşlerdai̇re Bşk. | A method for providing efficiency with an earth air heat exchanger (eahe) in photovoltaic (pv) and photovoltaic/thermal (pv/t) power cycles and a system operating according to this method |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20191022 |