冷却塔供冷技术的应用

随着我国城市建设的发展，大型建筑、高层建筑、超高层建筑的数量迅速增长，目前很多进深较大的建筑物均区分内、外区，这类建筑物存在着大面积的内区（无外围结构和传热负荷），内区中有人员、照明设备的散热，并常有电脑和其他具有高显热的电气设备（如传真机、复印机等）散热形成冷负荷，因此内区往往需要全年供冷以维持舒适的室内环境温度。

对于除夏季仍需供冷的建筑物来说，可以在过渡季节和冬季利用室外的自然冷源来实现对室内的供冷，避免开启制冷机组以节省空调系统的耗电量，这就需要使用到冷却塔供冷技术。

2005年7月1日实施的gb50189-2005《公共建筑节能设计标准》第5.4.13条明确提出，对冬季或过渡季存在一定量供冷需求的建筑，经技术经济分析合理时应利用冷却塔提供空气调节冷水。

冷却塔提供空气调节冷水是指在原有常规空调水系统基础上增设部分管路和设备，当室外空气湿球温度达到一定条件时，可以关闭水冷式制冷机组，以流经冷却塔的循环冷却水直接或间接向空调系统供冷，提供建筑物空调所需的冷负荷，这就是冷却塔供冷技术。

以开式冷却塔加板换器的间接冷却塔供冷系统为例，该系统的主要用能部件有冷却塔（风机）、冷却水泵、冷冻水泵、末端空气处理设备。

在原有的空调系统中增设了一个热交换器（通常会使用板式换热器）与制冷机组并联，从冷却塔来的冷却水通过板式换热器与封闭的冷冻水循环进行热交换。

这样，冷却水循环与冷冻水循环是两个独立的循环，冷冻水系统和冷却水系统是隔离的，并不直接接触，从而避免了冷冻水管路被污染、腐蚀和堵塞问题。

在冷却水间接供冷系统中多采用板式换热器，是因为板式换热器在中温低压的水循环中是最适用的，体积小、换热能力强，能够最小程度地减小换热温差。

值得一提的是，在系统中还需在室内增加了一个过渡水箱（不会出现冰冻现象）。

这个水箱的功能是当系统停止运行后，冷却塔集水盘及冷却塔至水箱段的水会因重力全部流至该水箱内，避免室外管道存水结冰冻坏管道。

当水泵再次启动时，水箱内的存水又能重复利用于系统循环。

水箱的体积如何确定，下面我们来具体分析下。

水箱的体积由两部分组成，第一部分，因为冷却塔及冷却塔至水箱段内无水，水泵启动瞬间，水箱应有足够水量弥补该部分水体保证出水管的水能流经冷却塔和空管道到达水箱，使系统恢复供水与回水同步的稳定状态，此体积为v1。

第二部分，水泵停止运行后，水箱应有足够空间储存冷却塔及冷却塔至水箱段管道内存水的体积，此体积为v2。

过渡水箱的总体积应为v=v1+v2。

管道体积v管=管截面积s管×l管=3.14×0.15×0.15×25=1.77m3
v1=v2=v塔+v管=3.74+1.77=5.51m3
当冬季室外温度低于零度时，系统内的水存在结冰的可能，因此与空气直接接触的设备、管道存在冻坏风险，对系统应增加以下辅助设施：（1）室外管道全部设置电伴热，并加设保温，以防止管道结冰；（2）在冷却塔集水盘内设置电加热器，防止集水盘内水体结冰；（3）系统内加注乙二醇，降低冷却水冰点，防止结冰。

通过此冷却塔供冷技术的应用，合理选用相关辅助设施，保障了环境的舒适，成功解决了内区的散热、外围结冰防护等问题，节约了电能，取得了较好的效果。

在我国，适合于冷却塔供冷技术条件的大型超市、商场、办公建筑、具有高显热的大中型计算机房、要求空调系统全年供冷的建筑越来越多，这为冷却塔供冷技术在我国的应用与推广提供了机遇。