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          冷卻塔冷卻技術在空調中應用原理的探討

          發表時間:2020-02-10 09:12 已有次個人瀏覽并咨詢

          I.水側自由冷卻的原理和應用形式

          1.水側自由冷卻原理

          自由水冷卻是指在常規空調水系統的基礎上,適當增加一些管道和設備。當室外濕球溫度低于一定值時,關閉制冷機組,通過冷卻塔的循環冷卻水直接或間接地向空調系統提供冷卻,達到節能的目的。隨著過渡季節和冬季的到來,室外溫度逐漸降低,相對濕度逐漸降低,室外濕球溫度也隨之降低,冷卻塔出口處水溫也隨之降低。此時,建筑物的室內濕負荷和冷卻負荷也在下降,空調末端所需的除濕量減少,凍結水溫適當升高,除濕能力降低,完全滿足空調系統舒適性的要求。

          2.系統的申請表

          根據冷卻水是否直接送入空調終端設備,將冷卻分為間接冷卻系統和直接廣播補充冷卻系統兩類。

          2.1間接冷卻系統

          間接冷卻系統是指冷卻水回路與冷凍水回路相互獨立,互不相連,能量傳遞主要依賴于中間傳熱設備。它最大的優點是確保冷凍水系統回路的完整性。保證了循環的衛生條件,但由于中間傳熱的損失,降低了冷卻效果。

          2.1.1在原空調水系統中添加板式換熱器。在冷卻塔的冷卻過程中,關閉了制冷裝置,使冷卻水和冷凍水分別連接到板式換熱器上,實現了兩者之間的能量傳遞。

          2.2直接冷卻系統

          直接冷卻系統是指在原空調水系統中設置旁通管,將冷凍水回路與冷卻水回路連接起來的系統。夏季按常規空調水系統運行,轉換到冷卻塔冷卻,制冷機組將關閉,通過閥門開啟旁路,使冷卻水直接進入用戶端。冷卻塔開放式閉式可用于本系統。當使用開放式冷卻塔時,冷卻水與外界空氣的直接接觸容易受到污染,污垢易與冷卻水一起進入室內空氣水輸送管道,因此線圈被污垢堵塞,應用較少。雖然閉式冷卻塔的使用可以滿足衛生要求,但由于其間接蒸發冷卻原理,影響了傳熱效果,而且在我國的應用較少,因此很少使用。

          2.冷卻塔冷卻系統設計中應注意的幾個問題

          1.冷卻塔冷卻方式室外轉換溫度點的選擇,直接關系到系統冷卻時間的長短。假設此時空調末端供水水分為12.7℃,考慮到冷卻塔的冷卻幅度、管道和換熱器的熱損失,水溫上升4.5℃,當室外濕球溫度等于或低于8.2℃時,室外濕球溫度可切換到冷卻塔冷卻方式。

          二.在根據夏季冷卻負荷和夏季室外冷卻負荷計算濕球溫度選擇后,系統中的冷卻塔還應檢查其在冷卻塔冷卻模式下的冷卻能力。

          3.間接冷卻系統應選用板式換熱器。與傳統的殼管換熱器相比,板式換熱器具有高效的傳熱能力。

          4.在直接冷卻系統中,冷卻水回路中的冷凍水泵應由旁路設置。在冷卻塔冷卻方式下,制冷水泵關閉,冷卻水緊鄰制冷水泵,此時循環水由冷卻水泵提供。因此,在系統設計中應考慮到特殊冷卻泵的轉換。

          5.在設計直接冷卻系統時,應注意冷卻水的消毒和過濾,以防止末端線圈堵塞。

          6.考慮到冷卻塔冷卻幅度(冷卻塔出水溫度與室外濕球溫度之差)隨冷卻填料尺寸的增大而減小,冷卻塔系列可用于提高特定室外濕球溫度和建筑負荷下冷卻塔冷卻方式的冷卻效果和室外轉換溫度,從而增加冷卻時數。

          7.由于冷卻塔冷卻主要運行在過濾季節的冬季,所以在冬季溫度較低的地區,應在冷卻水系統中設置防凍設施,如設置側管和加裝加熱器等。

          三.工程實例和經濟分析

          冷卻塔冷卻技術特別適用于需要每年冷卻的建筑物或需要常年冷卻的建筑物,如大型建筑內部區域、大型百貨公司等,或需要每年冷卻和嚴格濕度控制的建筑物,如機房、程控切換室等。它在風機盤管和新風系統中的應用,可以在過濾季節和冬季免費提供冷氣。因此,近年來,國外已經有了大量的應用,我國也有一些應用實例。例如,上海1122工程標準層部分具有較大的平面深度,面積約1700平方米,內外面積明顯,冬季仍有冷負荷。該工程將冷卻塔與水-水板式換熱器結合在一起,在冬季形成自然冷水供應系統,充分節約能源。

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