闭式冷却塔在空调系统中的应用

封闭式冷却塔是一种新型的冷却设备,冷却水始终在冷却盘管内流动放热,与外界不接触,与冷却水的污染源实了隔离,能保持冷却水水质纯净。此外,它还具有节能、节水、对环境的适应能力强、可用于冷却高温水、噪低、安全、外形美观等优点。因此,封闭式冷却塔可广泛应用于建筑、轻纺、食品、医药、烟草、化工、机械、冶金等行业的冷却水系统。

封闭式冷却塔供冷是指,当室外空气湿球温度降到某个数值以后,制冷机停止运行,将冷却塔冷却的冷却水直接输送到空调器中 ,作为冷水,消除空调房间的冷、湿负荷。

1、冷却塔供冷系统形式

封闭式冷却塔供冷的一种系统形式 。在夏季设计条件下,启动制冷机制冷。由封闭式冷却塔流出的温度较低的冷却水进入冷凝器,吸收制冷机放出的热量,温度升高后的冷却水流入封闭式冷却塔。在封闭式冷却塔中降温的水再回到冷凝器。与此同时,在蒸发器中就可以得到冷量。当过渡季节(春秋季节) 室外空气湿球温度降到某值时,制冷机停止运行。由封闭式冷却塔流出的温度较低的冷却水作为冷水,直接进入空调器,吸收室内的热量,消除冷负荷;温度升高后的冷却水,由循环水泵输送到封闭式冷却塔中,在封闭式冷却塔内降温后再流到空调器。这个过程循环往复地进行,就可以创造一个适宜的温湿度条件。

2、气象条件分析

从理论上分析,封闭式冷却塔出口水温可以降到空气湿球温度,但实际上要使水温降到湿球温度,冷却塔尺寸需无限大,空气与水接触的时间要无限长,这显然是不可能的 。实验结果表明,冷却塔出口水温一般比空气湿球温度高3～5 ℃。因此,在冷却塔尺寸及建筑物冷负荷一定的条件下,冷却塔出口水温是由空气湿球温度决的。

笔者以山东省某市一年8 760 h 实测气象数.据为基础,统计出了空气湿球温度在各区间的分.每年空气湿球温度小于等于10 ℃的时间有4 208 h 。如果空气湿球温度为10 ℃,冷却塔出口水温就可以降到14 ℃左右。对全年空调的建筑而言,在一年大部分时间,14 ℃左右的水可以作为冷水使用。

可见,若在室外空气湿球温度为10 ℃时制冷机停止运行,转换为封闭式冷却塔供冷模式,将有878 41217 kWh 的冷负荷由封闭式冷却塔供冷系统负担。如电价按016 元/ (kWh) 计算,封闭式冷却塔供冷系统耗电量占制冷机供冷系统耗电量的20 % ,则一年就可节约空调运行费用40万元左右。因此,采用封闭式冷却塔供冷模式节能效果相当显著,经济效益十分可观。

3、结论

3. 1 在封闭式冷却塔中,冷却水在盘管内流动放热,与外界污染源不接触,因此,能保持冷却水水质纯净,克服了传统冷却塔的缺点;封闭式冷却塔非常适宜用于空调供冷系统,既简化了系统,又节省了设备初投资。

3. 2 在全年运行的空调系统中,如空气湿球温度小于等于10 ℃,即可使制冷机停止运行,转换为封闭式冷却塔供冷模式,即将冷却水直接输送到空调器中,作为冷水使用。

3. 3 山东某地区每年室外空气湿球温度约有4 200 h 小于等于10 ℃,因此,每年有4 200 h 左右的时间可用封闭式冷却塔供冷模式供冷,可节省大量的空调运行费用。封闭式冷却塔供冷模式是一种高效节能的空调运行方式,值得大力推广。