空调系统中冷却塔的节能

4 参考文献
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Conditioning , 1996 , (2) . 3 Lynn G B , Joseph D B. Selecting high2efficiency centrifugal
从系统方面考虑 ,降低冷却塔出水温度虽然能 提高机组的性能 ,却增加了冷却塔风机和水泵的电 能消耗 。同时要考虑的是 ,机组冷凝温度的降低 ,并 不总是导致机组性能的提高 。实际上机组的耗电指 标随着冷凝压力的进一步降低有升高的趋势 。
制冷机组的耗电量在空调系统中占有很大份 额 ,并得到了较多的重视 ,而空调系统中其它设备的 耗电量 ,如水泵 、冷却塔风机 、风机盘管等设备的节 能也同样重要 ,不应忽视 。这样才有可能达到空调 系统总体节能 。 2. 2 冷却塔运行方式比较
假设冷却塔不按照上述的最冷方式运行 ,而是 按设计条件运行 。我们知道 ,机组的负荷是随时间 变化的 ,冷却塔的性能受外界空气的湿度条件与制 冷机组的冷却负荷影响 。因此 ,在设计条件下运行 冷却塔 ,不是最经济的 。另外一种方式是将冷却水 出塔温度控制点设定为空气湿球温度加上 2. 8 ℃, 这种方式同样不是最经济的 ,原因同上 。因此 ,存在 冷却塔出水温度最佳控制点 ,该点应在设计点和最 冷点之间 ,使得制冷机组与冷却塔风机总耗电量最 小 。这里 ,在 ARI (美国空调制冷协会) 条件下 ,以一 台机组系统为例进行了分析 (需要说明的是该例并 不具有普遍性 ,因为对于给定的空调系统 ,热负荷 、 机组的部分负荷性能 、大气条件以及冷却塔的极限 等因素决定着冷却塔最佳控制温度) 。
简单地考虑 ,对于制冷机冷凝器 ,冷凝压力有一 低限 ,冷凝温度因此也有一个低温限制 。这一点很 重要 。例如 ,对于溴化锂吸收式制冷机 ,冷凝温度过 低 ,就会造成“冷剂水的污染”,另外可能造成溶液浓 度较高 ,从而引起“溶液结晶”现象发生 。对于离心 式冷水机组 ,冷凝温度过低 ,就有可能造成压缩机 “液击”现象 。而对于螺杆式冷水机组 ,就会引起压 缩机“失油”和蒸发器“蒸发温度过低”而停机 。
收稿日期 :1999 - 03 - 01 稿件修回日期 :1999 - 10 - 11
·34 · 国外技术介绍 1999 年第 29 卷第 6 期
度[2] 。 2 总体考虑冷却塔出水温度 2. 1 冷却塔出水温度较低
降低冷却塔出水温度 ,对冷水机组性能提高有 益 ,然而 ,是否冷却塔出水温度越低越好呢 ?
p ai d a s muc h a t t e nt ion a s t o t ha t of r ef ri ge r a t ion uni t s t o s ave e ne r gy f or t he s ys t e m a s a whol e . Ana lys e s t he ef f e c t s of t he t e mp e r a t ur e of c ooling w a t e r f r om t he t owe r on t he s ys t em p e rf orma nc e a nd illus t r a t e s dif f e r e nc e s of p owe r c ons ump t i on b e t w e e n f our op e r a t i on mo d e s .
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Newsletter , Trane Company.
暖通空调 HV &AC ·33 ·
国外 技 术 介 绍 空调系统中冷却塔的节能
江苏特灵电制冷机有限公司 底世涛 3 ☆
提要 指出对空调系统中的风机 、水泵等的耗能应给予与制冷机组同样的重视 ,系统节能应 整体考虑 。分析了冷却塔出水温度对系统性能的影响 ,举例说明了不同工况的能耗对比 。
Ke yw o r d s c o o l i n g t o w e r , c hi l l e r , a i r c o n d i t i o ni n g s y s t e m , e n e r g y s a vi n g
★ J iangs u Teling Electric Chiller Co. , Lt d .
关键词 冷却塔 制冷机 空调系统 节能
En e r g y effi c i e n c y of c o o li n g t o w e rs in air c o n ditio nin g s yste ms
By Di Shitao ★
A b s t r a c t P o i n t s o u t t h a t t h e p o w e r c o n s ump t i o n of f a n s a n d p ump s s h o ul d b e
制冷机 :制冷量 1 758 kW ;
CO P 6. 06 ; 冷却水进水温度 29. 4～35 ℃; 湿球温度 25. 6 ℃;
冷却水流量 340. 5 m3/ h ;
冷却塔 :风机 1 台 18. 6 kW ;
经济性 :0. 08 美元/ kWh ;
12. 00 美元/ kW 。
当量满负荷运行时数 1 300 h 。
图 2 显示了冷却塔在最佳温度控制与其他控制
方式下耗电量的比较 。假若先前运行费用估算为
48 000 美元 ,则最佳温度控制方式较其他方式节约
的费用为 5 %左右 。
3 结束语
对于空
调用户而
言 ,所耗电
量为制冷机
组 、冷却塔 、
水泵等系统
各部分耗电 量的总和。 因此 ,节约
图 2 不同负荷时几种温控方式较之 冷却塔出水最佳温控方式多耗电量的比较
各部分的耗电量对于用户同等重要 ,这样才有可能
保证系统总体上节能 。况且目前 ,制冷机组的性能
指标同过去相比 ,已达到很高的水平 ,而系统中除机
组之外其它部分的耗能亦占有相当大的比例 ,所以
不能仅仅注重制冷机组的耗能而忽视了空调系统其
它设备的节能 。不同的空调系统以及采取的不同控
制方式 ,决定了用户可能节能的幅度 。
1Ξ 引言 在制冷空调系统中 ,冷却塔起着非常重要的作
用 。从热力学方面考虑 ,有 3 种基本型式的冷却塔 : 湿式 (又称为蒸发式) ,干式 ,湿干混合式 。目前应用 较广泛的是湿式 (蒸发式) 冷却塔 。当冷却水通过冷 却塔与外界空气进行换热的同时 ,实际上还进行着 质量的交换 ,因此热量又分为显热和潜热两部分 。 假若换热量全部为水的潜热 ,则冷却水降低 6 ℃所 蒸发的水量不及总供水量的 1/ 100[1 ] 。冷却塔的性 能与温差范围和接近度有关 ,如图 1 所示 。温差范 围是指冷却塔出水与进水之温差 ,它是热负荷的函 数 ,写成关系式为 tout - tin = Q/ ( UA ) 。式中 Q 为冷 却塔的热负荷 ; U 为冷却塔水与外界空气间平均换 热 系 数; A 为 冷 却 塔 有 效 换 热 面 积。 而 接近度是指冷却塔出水温度与空气的湿球温度
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本刊 1999 年第 5 期第 1 页正文第 5 行中“南昌” 应为“西昌”。特此更正并向作者李兆坚和广大读者 致歉 。
《暖通空调》编辑部
图 1 冷却塔的温度范围与接近度
之差 ,即等于 tout - tw 。 因此 ,冷却塔的选择与以下几个因素有关 :需冷
却的 热 负 荷 , 冷 却 的 温 度 范 围 , 接 近 度 , 湿 球 温
Ξ ☆ 底世涛 ,男 ,1965 年 10 月生 ,硕士研究生 ,硕士 ,高级工程 师 ,产品技术部经理 214444 江苏省江阴利港江苏特灵电制冷机有限公司 (0510) 6634588 - 215