闭式冷却塔在空调冷却系统中的应用

闭式冷却塔供冷是指,当室外空气湿球温度降到某个数值以后,制冷机停止运行,将冷却塔冷却的冷却水直接输送到空调器中,作为冷水,消除空调房间的冷、湿负荷。

1、冷却塔供冷系统形式

下图是闭式冷却塔供冷的一种系统形式。在夏季设计条件下,阀2 ,5 关闭,阀1 ,3 ,4 ,6 开启,启动制冷机制冷。由封闭式冷却塔流出的温度较低的冷却水进入冷凝器,吸收制冷机放出的热量,温度升高后的冷却水流入封闭式冷却塔。在封闭式冷却塔中降温的水再回到冷凝器。与此同时,在蒸发器中就可以得到冷量。

当过渡季节(春秋季节) 室外空气湿球温度降到某值时,阀1 ,3 ,4 ,6 关闭,阀2 ,5 开启,制冷机停止运行。由封闭式冷却塔流出的温度较低的冷却水作为冷水,直接进入空调器,吸收室内的热量,消除冷负荷;温度升高后的冷却水,由循环水泵输送到封闭式冷却塔中,在封闭式冷却塔内降温后再流到空调器。这个过程循环往复地进行,就可以创造一个适宜的温湿度条件。

闭式冷却塔供冷原理图

2 、气象条件分析

从理论上分析,封闭式冷却塔出口水温可以降到空气湿球温度,但实际上要使水温降到湿球温度,冷却塔尺寸需无限大,空气与水接触的时间要无限长,这显然是不可能的。实验结果表明,冷却塔出口水温一般比空气湿球温度高3-5 ℃。因此,在冷却塔尺寸及建筑物冷负荷一定的条件下,冷却塔出口水温是由空气湿球温度决定的。笔者以山东省某市一年8 760 h 实测气象数据为基础,统计出了空气湿球温度在各区间的分布,结果表明,每年空气湿球温度小于等于10 ℃的时间有4 208 h 。如果空气湿球温度为10 ℃,冷却塔出口水温就可以降到14 ℃左右。对全年空调的建筑而言,在一年大部分时间,14 ℃左右的水可以作为冷水使用。