閉式冷卻塔在空調冷卻系統中的應用

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

下圖是閉式冷卻塔供冷的一種系統形式。在夏季設計條件下,閥2 ,5 關閉,閥1 ,3 ,4 ,6 開啟,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,閥1 ,3 ,4 ,6 關閉,閥2 ,5 開啟,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。

閉式冷卻塔供冷原理圖

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定的。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布,結果表明,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。