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冷卻塔供冷技術應用于空調系統的原理探讨

作者: 來源:網絡 日期:2018/4/23 9:39:59 點擊:
冷卻塔供冷技術應用于空調系統的原理探讨

一、水側免費供冷原理及應用形式

1、水側免費供冷原理:

免費供冷即指在常規空調水系統基礎上适當增設部分管路及設備,當室外濕球溫度低至某個值以下時,關閉制冷機組,以流經冷卻塔的循環冷卻水直接或間接向空調系統供冷,達到節能的目的。随着過渡季節及冬季的到來,室外氣溫逐漸下降,相對濕度降低,室外濕球溫度也下降,從而冷卻塔出口水溫也随之降低。而此時建築室内濕負荷及冷負荷也在不斷的下降,空調末端所需除濕量減少,适當提高冷凍水溫,減少其除濕能力,完全能滿足空調系統舒适性的要求。

 

2、系統應用形式:

供冷按冷卻水是否直接送入空調末端設備來劃分可分成兩大類:間接供冷系統及直接供冷系統。

 

1)、間接供冷系統:

間接供冷系統是指系統中冷卻水環路與冷凍水環路相互獨立,不相連接,能量傳遞主要依靠中間換熱設備來進行。其最大優點是保證了冷凍水系統環路的完整性。保證環路的衛生條件,但由于其存在中間換熱損失,使供冷效果有所下降。

 

在原有空調水系統中附加一台闆式換熱器。

 

在冷卻塔供冷時,關閉制冷機組,使冷卻水與冷凍水分别接入闆式換熱器,實現其間能量傳遞。 

 

2)、直接供冷系統:

直接供冷系統是指在原有空調水系統中設置旁通管道,将冷凍水環路與冷卻水環路連接在一起的系統。夏季按常規空調水系統運行,轉入冷卻塔供冷時,将制冷機組關閉,通過閥門打開旁通,使冷卻水直接進入用戶末端。系統中冷卻塔開式閉式均可。采用開式冷卻塔時,

 

冷卻水與外界空氣直接接觸易被污染,污物物易随冷卻水進入室内空氣調水管路,從而管造成盤管被污物阻塞,故應用較少。采用閉式冷卻塔雖然可以滿足衛生要求,但由于其靠間接蒸發冷卻原理降溫,傳熱效果受到影響,加上閉式冷卻塔在國内應用較少,故也很少采用。

 

二、冷卻塔供冷系統設計應注意的幾個問題

1、冷卻塔供冷模式室外轉換溫度點的選擇直接關系到系統供冷時數。假設經計算确定此時空調末端所需供水溫度為12.7℃,考慮冷卻塔冷幅度、管路及換熱器等熱損失使水溫溫升4.5℃,則可得在室外濕球溫度等于或低于8.2℃時即可切換為冷卻塔供冷模式。

 

2、系統中冷卻塔在依夏季冷負荷及夏季室外計算濕球溫度選型後,還應對其在冷卻塔供冷模式下的供冷能力進行校核。

 

3、間接供冷系統中換熱器應選擇闆式換熱器。闆式換熱器與傳統的管殼式換熱器相比,其具有高效率的換熱能力。

 

4、在直接供冷系統中,冷卻水環路中冷凍水泵應設旁通。冷卻塔供冷模式時冷凍水泵關閉,冷卻水旁通過冷凍水泵,此時循環水動力由冷卻水泵提供。故在系統設計時,要考慮轉換供冷專用泵。

5、在直接供冷系統設計中,應重視冷卻水的除菌過濾,以防阻塞末端盤管。

 

6、考慮到在特定室外濕球溫度和建築負荷下冷卻塔冷幅(冷卻塔出水溫度與室外濕球溫度之差)随冷卻填料尺寸增大而減小,故對于多台套冷卻塔系統可采用串聯冷卻塔的方法來增加冷卻效果,提高冷卻塔供冷模式的室外轉換溫度,從而增加供冷時數。

 

7、由于冷卻塔供冷主要在過濾季節冬季運行,故在冬季溫度較低地區應在冷卻水系統中設置防凍設施,如設置旁管、增設加熱器。

 

三、冷卻塔供冷意義與适用範圍

公共建築的内區由于無法開窗通風,在過度季節往往需要供冷。若能充分利用冷卻塔免費供冷技術,則可減少冷機的開啟時間,節省全年運行能耗。

冷卻塔供冷技術适用于過度季或冬季仍需供冷的商場、酒店、辦公等建築,尤其是對采用空調冷水機組作為冷源,空調末端以風機盤管系統為主的建築,無法利用新風免費制冷時,采用冷卻塔免費供冷更加适宜,節能效果顯著。


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