【暖通设计总结】---冷却塔免费供冷

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设计依据：

冷却塔冬季热工曲线图

 

设计场所：

冬季或过渡季节需要制冷的场所，一般为发热量较大的建筑物内区

冷却塔供冷的范围主要是内区的风机盘管，而全空气系统，冬季全新风运行，通过调节最大新风比，基本可以满足内区的负荷要求

 

设计原则：

尽量延长冷却塔供冷时间，尽量利用夏季工况下的冷冻水泵和冷却水泵

1、  获得相同的冷却水供水温度，冷却水温差越小，所需的湿球温度就越高

2、  冷却水设计流量小于冷却塔额定流量时，可以获得比额定工况更低的冷却水供水温度或更大的冷却水温差

 

投资回报：

1、  开式冷却塔的价格大概是500元/CMH（冷却水流量），闭式冷却塔价格大约是开式冷却塔价格的3～4倍，从投资角度看，冷却塔供冷一般采用板式换热器+已配置的开式冷却塔，且初投资不会超过闭式冷却塔价格的一半

2、  冷却水温差越小，冷却水泵流量越大，冷却水泵耗电量越大；

冷却水温差越小，所需的湿球温度就越高，免费供冷时间就越长；

制冷主机节省的耗电量远远大于冷却水泵增加的耗电量

 

设计步骤：

1、  划分内外区，计算内区负荷（人员，照明，设备等发热引起的负荷）

2、  内外区单独设置风机盘管和新风系统

3、  根据冷却塔冬季热工曲线确定工况转换点：

冷冻水供水温度和温差，冷却水供水温度和温差

4、  选择板式换热器

5、  选择冷却水泵和冷冻水泵

6、  校核内区风机盘管的选型（非标准工况下的制冷量）

 

冷冻水供水温度和温差：

冷冻水供水温度和温差一般有3种做法：

1、  完全按照夏季工况，如7/12℃，这样方便风机盘管选型和共用冷冻水泵

2、  供回水温度提高1℃，如8/13℃，夏季工况下内区风机盘管选型时，按照中档风量选型，冷却塔供冷时，将内区风机盘管调整到高档风量，基本可以满足内区负荷要求，此方法既可共用冷冻水泵，又可延长冷却塔供冷时间

3、  采用更高的供回水温度，如9/14℃，10/15℃，11/16℃，夏季工况下内区风机盘管选型时，需要根据冷却塔供冷工况进行校核，需放大一定的倍数（1.2～1.3）才能满足内区负荷要求，此方法可进一步延长冷却塔供冷时间，但末端容量增加，初投资提高

 

冷却水供水温度和温差：

根据冷冻水供水温度和温差确定冷却水供水温度和温差以及湿球温度：

1、  冷冻水供水温度与冷却水供水温度的温差按1～2℃计算（一般按1℃）

2、  冷却水温差一般取2～3℃（优先选择小温差）

3、  根据冷却水供水温度和温差查询冷却塔冬季热工曲线图，可得到所需的湿球温度

无曲线图时可估算，冷却水的供水温度=湿球温度+逼近度，逼近度一般为2～4℃

 

冷冻水泵：

尽量利用夏季工况下的冷冻水泵，一般有2种做法：

1、  选择制冷主机时，制冷主机的制冷量=内区负荷，板式换热器和制冷主机共用一组冷冻水泵，此方法前提是2种工况下的冷冻水供回水温差一致

2、  对夏季工况下的冷冻水泵进行变频控制，维持供回水主管压差恒定，且水泵的流量调节范围应能满足内区负荷要求

 

冷却水泵：

根据冷却水温差计算冷却水流量，由于温差一般取2～3℃，因此流量比较大，且冷却塔在小于额定流量下运行时免费冷却效果更好，一般采用1台冷却水泵对应2台冷却塔的方式

 

冷却塔：

冬季使用时，冷却水管需要设置电伴热保温，保证管内温度不低于5℃

 

注意事项：

1、  当冷却塔供冷量小于内区负荷时，需切换到制冷主机运行，此时冷却水温度较低，需要采取措施保证制冷主机能够安全启动，另外制冷主机自身也要能够适应低温下的冷却水

2、  冷却塔为开式系统，直接与空气接触，板式换热器容易堵塞，夏季应及时清洗，或采取化学加药等措施，保证板式换热器的换热效率

3、  电动压缩式制冷机组的冷却水进水温度不宜低于15.5℃，而冷却塔供冷时的温度一般低于15.5℃，所以冷却塔供冷系统一定不能用于常年需要冷却水的水冷设备

4、  风机盘管采用冷却塔供冷时，其新风系统应采用全新风运行，并做好防冻措施