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冷却塔冷却技术在空调中应用原理的探讨

发表时间:2020-02-10 09:12 已有次个人浏览并咨询

I.水侧自由冷却的原理和应用形式

1.水侧自由冷却原理

自由水冷却是指在常规空调水系统的基础上,适当增加一些管道和设备。当室外湿球温度低于一定值时,关闭制冷机组,通过冷却塔的循环冷却水直接或间接地向空调系统提供冷却,达到节能的目的。随着过渡季节和冬季的到来,室外温度逐渐降低,相对湿度逐渐降低,室外湿球温度也随之降低,冷却塔出口处水温也随之降低。此时,建筑物的室内湿负荷和冷却负荷也在下降,空调末端所需的除湿量减少,冻结水温适当升高,除湿能力降低,完全满足空调系统舒适性的要求。

2.系统的申请表

根据冷却水是否直接送入空调终端设备,将冷却分为间接冷却系统和直接广播补充冷却系统两类。

2.1间接冷却系统

间接冷却系统是指冷却水回路与冷冻水回路相互独立,互不相连,能量传递主要依赖于中间传热设备。它最大的优点是确保冷冻水系统回路的完整性。保证了循环的卫生条件,但由于中间传热的损失,降低了冷却效果。

2.1.1在原空调水系统中添加板式换热器。在冷却塔的冷却过程中,关闭了制冷装置,使冷却水和冷冻水分别连接到板式换热器上,实现了两者之间的能量传递。

2.2直接冷却系统

直接冷却系统是指在原空调水系统中设置旁通管,将冷冻水回路与冷却水回路连接起来的系统。夏季按常规空调水系统运行,转换到冷却塔冷却,制冷机组将关闭,通过阀门开启旁路,使冷却水直接进入用户端。冷却塔开放式闭式可用于本系统。当使用开放式冷却塔时,冷却水与外界空气的直接接触容易受到污染,污垢易与冷却水一起进入室内空气水输送管道,因此线圈被污垢堵塞,应用较少。虽然闭式冷却塔的使用可以满足卫生要求,但由于其间接蒸发冷却原理,影响了传热效果,而且在我国的应用较少,因此很少使用。

2.冷却塔冷却系统设计中应注意的几个问题

1.冷却塔冷却方式室外转换温度点的选择,直接关系到系统冷却时间的长短。假设此时空调末端供水水分为12.7℃,考虑到冷却塔的冷却幅度、管道和换热器的热损失,水温上升4.5℃,当室外湿球温度等于或低于8.2℃时,室外湿球温度可切换到冷却塔冷却方式。

二.在根据夏季冷却负荷和夏季室外冷却负荷计算湿球温度选择后,系统中的冷却塔还应检查其在冷却塔冷却模式下的冷却能力。

3.间接冷却系统应选用板式换热器。与传统的壳管换热器相比,板式换热器具有高效的传热能力。

4.在直接冷却系统中,冷却水回路中的冷冻水泵应由旁路设置。在冷却塔冷却方式下,制冷水泵关闭,冷却水紧邻制冷水泵,此时循环水由冷却水泵提供。因此,在系统设计中应考虑到特殊冷却泵的转换。

5.在设计直接冷却系统时,应注意冷却水的消毒和过滤,以防止末端线圈堵塞。

6.考虑到冷却塔冷却幅度(冷却塔出水温度与室外湿球温度之差)随冷却填料尺寸的增大而减小,冷却塔系列可用于提高特定室外湿球温度和建筑负荷下冷却塔冷却方式的冷却效果和室外转换温度,从而增加冷却时数。

7.由于冷却塔冷却主要运行在过滤季节的冬季,所以在冬季温度较低的地区,应在冷却水系统中设置防冻设施,如设置侧管和加装加热器等。

三.工程实例和经济分析

冷却塔冷却技术特别适用于需要每年冷却的建筑物或需要常年冷却的建筑物,如大型建筑内部区域、大型百货公司等,或需要每年冷却和严格湿度控制的建筑物,如机房、程控切换室等。它在风机盘管和新风系统中的应用,可以在过滤季节和冬季免费提供冷气。因此,近年来,国外已经有了大量的应用,我国也有一些应用实例。例如,上海1122工程标准层部分具有较大的平面深度,面积约1700平方米,内外面积明显,冬季仍有冷负荷。该工程将冷却塔与水-水板式换热器结合在一起,在冬季形成自然冷水供应系统,充分节约能源。

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