利用冷卻塔供冷技術(shù),探討空調(diào)應(yīng)用原理

一、水側(cè)免費(fèi)供冷原理及應(yīng)用形式
1、水側(cè)免費(fèi)供冷原理:

免費(fèi)供冷即指在常規(guī)空調(diào)水系統(tǒng)基礎(chǔ)上適當(dāng)增設(shè)部分管路及設(shè)備,當(dāng)室外濕球溫度低至某個(gè)值以下時(shí),關(guān)閉制冷機(jī)組,以流經(jīng)冷卻塔的循環(huán)冷卻水直接或間接向空調(diào)系統(tǒng)供冷,達(dá)到節(jié)能的目的。隨著過(guò)渡季節(jié)及冬季的到來(lái),室外氣溫逐漸下降,相對(duì)濕度降低,室外濕球溫度也下降,從而冷卻塔出口水溫也隨之降低。而此時(shí)建筑室內(nèi)濕負(fù)荷及冷負(fù)荷也在不斷的下降,空調(diào)末端所需除濕量減少,適當(dāng)提高冷凍水溫,減少其除濕能力,完全能滿足空調(diào)系統(tǒng)舒適性的要求。
2、系統(tǒng)應(yīng)用形式:
供冷按冷卻水是否直接送入空調(diào)末端設(shè)備來(lái)劃分可分成兩大類:間接供冷系統(tǒng)及直接供冷系統(tǒng)。
(1)間接供冷系統(tǒng):
間接供冷系統(tǒng)是指系統(tǒng)中冷卻水環(huán)路與冷凍水環(huán)路相互獨(dú)立,不相連接,能量傳遞主要依靠中間換熱設(shè)備來(lái)進(jìn)行。其最大優(yōu)點(diǎn)是保證了冷凍水系統(tǒng)環(huán)路的完整性。保證環(huán)路的衛(wèi)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(diào)水系統(tǒng)中附加一臺(tái)板式換熱器。
在冷卻塔供冷時(shí),關(guān)閉制冷機(jī)組,使冷卻水與冷凍水分別接入板式換熱器,實(shí)現(xiàn)其間能量傳遞。
(2)直接供冷系統(tǒng):
直接供冷系統(tǒng)是指在原有空調(diào)水系統(tǒng)中設(shè)置旁通管道,將冷凍水環(huán)路與冷卻水環(huán)路連接在一起的系統(tǒng)。夏季按常規(guī)空調(diào)水系統(tǒng)運(yùn)行,轉(zhuǎn)入冷卻塔供冷時(shí),將制冷機(jī)組關(guān)閉,通過(guò)閥門打開(kāi)旁通,使冷卻水直接進(jìn)入用戶末端。系統(tǒng)中冷卻塔開(kāi)式閉式均可。采用開(kāi)式冷卻塔時(shí),
冷卻水與外界空氣直接接觸易被污染,污物物易隨冷卻水進(jìn)入室內(nèi)空氣調(diào)水管路,從而管造成盤管被污物阻塞,故應(yīng)用較少。采用閉式冷卻塔雖然可以滿足衛(wèi)生要求,但由于其靠間接蒸發(fā)冷卻原理降溫,傳熱效果受到影響,加上閉式冷卻塔在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少,故也很少采用。
二、冷卻塔供冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題
1、冷卻塔供冷模式室外轉(zhuǎn)換溫度點(diǎn)的選擇直接關(guān)系到系統(tǒng)供冷時(shí)數(shù)。
假設(shè)經(jīng)計(jì)算確定此時(shí)空調(diào)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(shí)即可切換為冷卻塔供冷模式。
2、系統(tǒng)中冷卻塔在依夏季冷負(fù)荷及夏季室外計(jì)算濕球溫度選型后,還應(yīng)對(duì)其在冷卻塔供冷模式下的供冷能力進(jìn)行校核。
3、間接供冷系統(tǒng)中換熱器應(yīng)選擇板式換熱器。板式換熱器與傳統(tǒng)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(tǒng)中,冷卻水環(huán)路中冷凍水泵應(yīng)設(shè)旁通。冷卻塔供冷模式時(shí)冷凍水泵關(guān)閉,冷卻水旁通過(guò)冷凍水泵,此時(shí)循環(huán)水動(dòng)力由冷卻水泵提供。故在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),要考慮轉(zhuǎn)換供冷專用泵。
5、在直接供冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,應(yīng)重視冷卻水的除菌過(guò)濾,以防阻塞末端盤管。
6、考慮到在特定室外濕球溫度和建筑負(fù)荷下冷卻塔冷幅(冷卻塔出水溫度與室外濕球溫度之差)隨冷卻填料尺寸增大而減小,故對(duì)于多臺(tái)套冷卻塔系統(tǒng)可采用串聯(lián)冷卻塔的方法來(lái)增加冷卻效果,提高冷卻塔供冷模式的室外轉(zhuǎn)換溫度,從而增加供冷時(shí)數(shù)。
7、由于冷卻塔供冷主要在過(guò)濾季節(jié)冬季運(yùn)行,故在冬季溫度較低地區(qū)應(yīng)在冷卻水系統(tǒng)中設(shè)置防凍設(shè)施,如設(shè)置旁管、增設(shè)加熱器。
三、冷卻塔供冷意義與適用范圍
公共建筑的內(nèi)區(qū)由于無(wú)法開(kāi)窗通風(fēng),在過(guò)度季節(jié)往往需要供冷。若能充分利用冷卻塔免費(fèi)供冷技術(shù),則可減少冷機(jī)的開(kāi)啟時(shí)間,節(jié)省全年運(yùn)行能耗。
冷卻塔供冷技術(shù)適用于過(guò)度季或冬季仍需供冷的商場(chǎng)、酒店、辦公等建筑,尤其是對(duì)采用空調(diào)冷水機(jī)組作為冷源,空調(diào)末端以風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)為主的建筑,無(wú)法利用新風(fēng)免費(fèi)制冷時(shí),采用冷卻塔免費(fèi)供冷更加適宜,節(jié)能效果顯著。
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