一、冷卻塔供冷,是一種不使用制冷機的供冷手段(國
外稱為“免費供冷”free cooling),是指在常規(guī)空調(diào)水系統(tǒng)?;A(chǔ)上增設(shè)部分管路和設(shè)備,當(dāng)室外氣象參數(shù)達到某些特定值,特別是室外濕球溫度低到某個值以下時,關(guān)閉制冷機組,將流經(jīng)冷卻塔的循環(huán)冷卻水直接或間接向空調(diào)系統(tǒng)或工藝?yán)鋮s系統(tǒng)供冷,滿足建筑物空調(diào)需求及工藝供冷需求。
(一)冷卻塔供冷系統(tǒng)的原理
對于一種結(jié)構(gòu)已定的冷卻塔而言,它的出口水溫是由
建筑冷負(fù)荷及室外濕球溫度決定的,水可能被冷卻的溫度為當(dāng)時室外空氣的濕球溫度。
隨著過渡季和冬季的到來,室外濕球溫度逐漸下降,
相對濕度降低,冷卻塔出口水溫也隨之下降。而此時,建筑冷負(fù)荷不斷下降,濕負(fù)荷不斷減少,適當(dāng)提高冷水溫度,減少其除濕能力,能滿足空調(diào)系統(tǒng)舒適性的要求。若此時冷卻水出口水溫與空調(diào)末端所需冷水水溫相吻合,就為冷卻塔供冷的應(yīng)用提供了可能的條件。
(二)冷卻塔供冷系統(tǒng)的形式
冷卻塔供冷按冷卻水是否直接進入空調(diào)末端設(shè)備來劃
分可分為:冷卻塔直接供冷系統(tǒng)和冷卻塔間接供冷系統(tǒng)。1 冷卻塔直接供冷系統(tǒng)
冷卻塔直接供冷系統(tǒng)是一種通過旁通管道將冷水環(huán)路
和冷卻水環(huán)路連在一起的系統(tǒng)。在夏季,系統(tǒng)在常規(guī)空調(diào)水系統(tǒng)條件下工作,在過渡季和冬季,當(dāng)室外濕球溫度下降到某個值時,就可以通過閥門打開旁通,同時關(guān)閉制冷機,轉(zhuǎn)入冷卻塔供冷模式。
由于開式冷卻塔中的水流與室外空氣接觸換熱,易被
污染,從而造成系統(tǒng)中管路腐蝕、結(jié)垢和阻塞,通常在冷卻塔和管路之間設(shè)置水處理裝置,以水系統(tǒng)的清潔。
2 冷卻塔間接供冷系統(tǒng)
冷卻塔間接供冷系統(tǒng)是裝設(shè)一個板式換熱器,將冷卻
水環(huán)路和冷水環(huán)路隔開,使之相互獨立,不直接接觸,能量冷狀態(tài)運行時的流程示意。這種方式的特點是冷水不受冷卻水的污染,但與冷卻塔直接供冷相比,存在中間換熱損失,效率有所將低。
二、供冷系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)注意的幾個問題
1 冷卻塔供冷模式室外轉(zhuǎn)換溫度點的選擇直接關(guān)系到系
統(tǒng)供冷時數(shù)。假設(shè)經(jīng)計算確定此時空調(diào)末端所需供水水濕為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(tǒng)中冷卻塔在依夏季冷負(fù)荷及夏季室外計算濕球溫
度選型后,還應(yīng)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(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。冷卻塔供冷模式時冷凍水泵關(guān)閉,冷卻水旁通過冷凍水泵,此時循環(huán)水動力由冷卻水泵提供。故在系統(tǒng)設(shè)計時要考慮轉(zhuǎn)換供冷用泵。
5 在直接供冷系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)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,故對于多臺套冷卻塔系統(tǒng)可采用串聯(lián)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(zhuǎn)換溫度,從而增加供冷時數(shù)。
7 由于冷卻塔供冷主要在過濾季節(jié)冬季運行,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。