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1、暖通空调HV&AC·27·国外技术介绍冷却塔供冷技术的原理及分析☆哈尔滨建筑大学 马最良 孙宇辉提要 介绍了冷却塔供冷的原理、系统形式和国外应用实例,分析了供冷温度和系统设备的选择、当地地理气候条件、建筑负荷特点等影响冷却塔供冷经济性的因素,展望了这一技术在中国的应用前景。关键词 免费供冷 空调 冷却塔FreecoolingbycoolingtowersByMaZuiliangandSunYuhuiAbstractPresentsitsoperatingprinciples,systemconfigurationandapplicationcases
2、intheUnitedStates,analysesfactorshavingimpactsonitseconomicperformance,includingselectionofthecoolingtemperatureandthesystemequipment,localgeographicandclimateconditions,buildingcoolingloadfeatures,etc.,andforeseesitsapproachingapplicationinChina.Keywordsfreecooling,airconditio
3、ning,coolingtower1 引言对于一种结构已确定的冷却塔而言,它的出口冷却塔供冷是国外近年来发展较快的技术,因水温是由建筑冷负荷以及室外空气湿球温度来决其具有显著的经济性而日益得到人们的广泛关注,定的。这一湿球温度可以代表在当地大气温度条[1]并已成为国外空调设备厂家推荐的系统形式。件下,水可能被冷却的最低温度,也就是冷却塔出利用冷却塔供冷不同于蒸发冷却空调系统,简而言水温度的理论极限值。[2]之,就是在常规空调水系统基础上增设部分管路和图1是空调用冷却塔的热工特性曲线,它显设备,当室外湿球温度低到某个值以下时,关闭制示了冷却塔出水温度随
4、室外湿球温度变化的规律。冷机组,以流经冷却塔的循环冷却水直接或间接向图2所示是一常规空调水系统,一般冷冻水环空调系统供冷,提供建筑空调所需的冷负荷。众所路进出口水温多为7℃和12℃,温差为5℃。选周知,在空调系统中制冷机的能耗占有极高的比例,如用冷却塔来代替制冷机供冷,将节省可观的☆马最良,1940年7月生,大学,教授运行费用。150008哈尔滨市海河路202号哈建大797信箱2 利用冷却塔供冷的原理及系统形式(0451)6282346收稿日期:1997-03-312.1利用冷却塔供冷的原理·28·国外技术介绍 1998年第28卷第6期
5、 [3]择这样低温度的冷冻与室外空气隔离)供冷,该塔可满足水系统的卫水主要是为了夏季空生要求,但由于它是靠间接蒸发冷却原理降温,冷调除湿。而在过渡季却塔的传热效果要受到影响,进而影响冷却塔供冷室外气温下降,冷负时数(一年中利用冷却塔供冷方式运行的小时数)。荷和湿负荷也在不断2.2.2冷却塔间接供冷系统减少,适当提高冷冻如图4所示,冷水温度完全能够满足却塔间接供冷系统是图1 冷却塔的冷却特性曲线空调舒适性要求,这在原有空调水系统中就为冷却塔供冷运行附加一台板式换热器方式提供了机会。该系以隔离开冷却水环路统的宗旨就是要最大限和冷冻水环
6、路。在过度地缩短制冷机的运行渡季切换运行,不会时间,使之在适当的气候图4 冷却塔间接供冷系统影响水泵的工作条件环境和建筑负荷条件下,和冷冻水环路的卫生能代替制冷机工作,成为条件。对于多台套冷水机组+冷却塔的供冷系统,不花钱的冷源。还可考虑采用人工制冷和冷却塔供冷两种模式混2.2冷却塔供冷系统的合工作的办法,通过控制台数来调节供水温度,挖形式掘系统工作潜力。因此,目前多采用这一系统形图2 常规空调水系统2.2.1冷却塔直接供冷式,其中换热器设备方面的问题将在后面讨论。系统3 工程实例[4]如图3所示,冷却塔直接供冷系统就是一种通3.1美国圣路易斯某办公
7、实验综合楼,要求空过旁通管道将冷冻水环调系统全年供冷。冬季供冷量为1760kW(500路和冷却水环路连在一rt)。为满足夏季设计负荷要求,选用2台4200起的水系统。在夏季设kW(1200rt)螺杆机组和一台2816kW(800rt)离计条件下,系统如常规空心式冷水机组,冷却塔配备调频变速电机,其循环调水系统一样正常工作。水量为694.1L/s。为降低运行费用,1986年对大当过渡季室外湿球温度楼空调水系统进行改造,并安装板式换热器,改造下降到某值时,就可以通成在过渡季节实现冷却塔间接供冷的水系统。设过阀门打开旁通,同时关定在室外干湿球温度分别降到1
8、5.6℃和7.2℃闭制冷机,转入冷却塔供时,关闭制冷机组,同时转入冷却塔供冷模式,其冷图3 冷却塔直接供冷系
