閉式冷卻塔在空調系統中的應用

封閉式冷卻塔是一種新型的冷卻設備,冷卻水始終在冷卻盤管內流動放熱,與外界不接觸,與冷卻水的污染源實了隔離,能保持冷卻水水質純凈。此外,它還具有節能、節水、對環境的適應能力強、可用于冷卻高溫水、噪低、安全、外形美觀等優點。因此,封閉式冷卻塔可廣泛應用于建筑、輕紡、食品、醫藥、煙草、化工、機械、冶金等行業的冷卻水系統。

封閉式冷卻塔供冷是指,當室外空氣濕球溫度降到某個數值以后,制冷機停止運行,將冷卻塔冷卻的冷卻水直接輸送到空調器中 ,作為冷水,消除空調房間的冷、濕負荷。

1 冷卻塔供冷系統形式

封閉式冷卻塔供冷的一種系統形式 。在夏季設計條件下,啟動制冷機制冷。由封閉式冷卻塔流出的溫度較低的冷卻水進入冷凝器,吸收制冷機放出的熱量,溫度升高后的冷卻水流入封閉式冷卻塔。在封閉式冷卻塔中降溫的水再回到冷凝器。與此同時,在蒸發器中就可以得到冷量。當過渡季節(春秋季節) 室外空氣濕球溫度降到某值時,制冷機停止運行。由封閉式冷卻塔流出的溫度較低的冷卻水作為冷水,直接進入空調器,吸收室內的熱量,消除冷負荷;溫度升高后的冷卻水,由循環水泵輸送到封閉式冷卻塔中,在封閉式冷卻塔內降溫后再流到空調器。這個過程循環往復地進行,就可以創造一個適宜的溫濕度條件。

2 氣象條件分析

從理論上分析,封閉式冷卻塔出口水溫可以降到空氣濕球溫度,但實際上要使水溫降到濕球溫度,冷卻塔尺寸需無限大,空氣與水接觸的時間要無限長,這顯然是不可能的 。實驗結果表明,冷卻塔出口水溫一般比空氣濕球溫度高3～5 ℃。因此,在冷卻塔尺寸及建筑物冷負荷一定的條件下,冷卻塔出口水溫是由空氣濕球溫度決的。

筆者以山東省某市一年8 760 h 實測氣象數.據為基礎,統計出了空氣濕球溫度在各區間的分.每年空氣濕球溫度小于等于10 ℃的時間有4 208 h 。如果空氣濕球溫度為10 ℃,冷卻塔出口水溫就可以降到14 ℃左右。對全年空調的建筑而言,在一年大部分時間,14 ℃左右的水可以作為冷水使用。

可見,若在室外空氣濕球溫度為10 ℃時制冷機停止運行,轉換為封閉式冷卻塔供冷模式,將有878 41217 kWh 的冷負荷由封閉式冷卻塔供冷系統負擔。如電價按016 元/ (kWh) 計算,封閉式冷卻塔供冷系統耗電量占制冷機供冷系統耗電量的20 % ,則一年就可節約空調運行費用40萬元左右。因此,采用封閉式冷卻塔供冷模式節能效果相當顯著,經濟效益十分可觀。

3 結論

3. 1 在封閉式冷卻塔中,冷卻水在盤管內流動放熱,與外界污染源不接觸,因此,能保持冷卻水水質純凈,克服了傳統冷卻塔的缺點;封閉式冷卻塔非常適宜用于空調供冷系統,既簡化了系統,又節省了設備初投資。

3. 2 在全年運行的空調系統中,如空氣濕球溫度小于等于10 ℃,即可使制冷機停止運行,轉換為封閉式冷卻塔供冷模式,即將冷卻水直接輸送到空調器中,作為冷水使用。

3. 3 山東某地區每年室外空氣濕球溫度約有4 200 h 小于等于10 ℃,因此,每年有4 200 h 左右的時間可用封閉式冷卻塔供冷模式供冷,可節省大量的空調運行費用。封閉式冷卻塔供冷模式是一種高效節能的空調運行方式,值得大力推廣。