1、1994年 6期 北京節(jié)能 起止頁碼：41-42 頁淺談普通玻璃鋼冷卻塔的高效運行范為革 冷卻水系統(tǒng)節(jié)能運行模塊總體原則：在保證冷凝器正常運行條件下，應盡可能降低冷卻水溫度，充分利用免費冷卻能源，以提高冷機的COP，同時保證冷卻系統(tǒng)電耗最小。優(yōu)化冷卻塔出水溫度：冷卻塔出水溫度的主要影響因素：冷卻塔入口空氣濕球溫度、流經(jīng)冷卻塔的空氣流量、冷卻塔進水溫度、冷卻塔水流量。冷卻塔的水溫依據(jù)周圍空氣的濕球溫度來調節(jié)，冷卻塔的換熱只和室外空氣的濕球溫度有關，運行效果良好的冷卻塔的出水溫度最低可以達到只比濕球溫度高35，因此只要室外濕球溫度足夠低，冷卻塔就可以產(chǎn)生足夠低的水溫，滿足過渡季供冷的需要。優(yōu)化冷卻

2、塔風機啟停每臺冷卻塔風機的啟停根據(jù)冷凍機開啟臺數(shù)、室外濕球溫度、冷卻水溫度、冷卻水泵開啟臺數(shù)來確定。冷卻塔風機變頻控制冷卻塔風機可采用變頻裝置，以降低冷卻塔風機所耗功率。當冷卻塔出水溫度高于設定值時，加大風機運行頻率，提高轉速，使冷卻塔出水溫度趨于設定值。冷卻水泵變頻控制冷卻水泵變頻一方面時為了消除冷卻水泵選擇過大而多耗電能，另一方面也是為了更好地適應低負荷的要求。其控制方式可以采用定壓力運行。性能的評價簡介： 通過冷卻塔驗收試驗或性能試驗整理出結果，應對該冷卻塔的性能作出評價。評價的指標，決定于所采用的評價方法，有以冷卻出水溫度 ，或以冷卻能力 (實測經(jīng)修正后的氣水比與設計時氣水比的比值)作

3、為評價指標，也有用其它的評價指標。下面介紹幾種目前國內(nèi)外常用的冷卻塔性能評價方法。關鍵字：冷卻塔 評價指標 性能評價     通過冷卻塔驗收試驗或性能試驗整理出結果，應對該冷卻塔的性能作出評價。評價的指標，決定于所采用的評價方法，有以冷卻出水溫度，或以冷卻能力 (實測經(jīng)修正后的氣水比與設計時氣水比的比值)作為評價指標，也有用其它的評價指標。下面介紹幾種目前國內(nèi)外常用的冷卻塔性能評價方法。     根據(jù)冷卻數(shù)方程式表示的熱力特性和阻力特性，可以綜合計算得到設計或其它條件下的冷卻水溫。   

4、;  根據(jù)設計條件及實測的熱力、阻力特性，計算出冷卻水溫，與設計的進行比較，如前者的值等于或低于后者的值，則該冷卻塔的冷卻效果達到或優(yōu)于設計值。     通過驗收試驗，測得一組工況條件下的出塔冷卻水溫，由于試驗條件與設計條件的差異，需通過換算方可比較，其比較的方法是：將實測的工況條件代入設計時提供的性能曲線或設計采用的計算方法和公式，計算出冷卻水溫，如果比實測的高，則說明新建或改建的冷卻塔實際冷卻效果要比設計的好，反之則說明冷卻塔效果差。     這種用實測冷卻水溫的評價方法，計算簡便，評價結果直感，試驗

5、時不需測量進塔風量，易保證測試結果的精度，但需設計單位提供一套性能曲線(操作曲線)或計算公式。    3.1 性能評價應用公式        式中實測冷卻能力；     修正到設計條件下的冷卻水量()；     設計冷卻水量()；     試驗條件下的實測風量()；     修正到設計工況條件下的氣水比， &

6、#160;   由于試驗條件與設計條件存在差異，故需將試驗條件下所測之數(shù)據(jù)，修正到設計條件下進行評價。    3.2 設計工況點的決定    在作設計時，根據(jù)選定的塔型及淋水填料，可獲得該冷卻塔的熱力特性，在雙對數(shù)坐標紙上便可獲得一條的設計特性曲線，如下圖中直線1。     根據(jù)給定的冷卻任務（）假設不同的氣水比，可獲得不同的，將其描繪在圖上，便可得冷卻塔的工作特性曲線，如上圖中曲線2，直線1和曲線2的交點。即為滿足設計要求的工況點。  

7、;  3.3 試驗條件的工況向設計條件修正     冷卻塔進行驗收試驗或性能試驗時，由于實測進塔空氣量G，和設計空氣量不可能完全相同，所以獲得的直線和上圖中的直線1不可能完全相同，而是另外一條和直線1平行的直線3。直線3和曲線2的交點c則表示修正到設計條件下的工作點，C點對應的氣水比即為修正到設計工況條件下的氣水比。     c點的獲得，可由試驗得到的冷卻數(shù)和氣水比點繪到冷卻塔設計特性曲線圖上，得試驗點b，過b點作直線3平行于直線1，從而可得到直線3和曲線2交點c。  

8、60;  根據(jù)試驗實測的空氣量及修正后c點的氣水比，便可得到修正后的冷卻水量，即：      將上式代入便可求得實測冷卻能力。如大于90或95，應視為達到設計要求；大于100，應視為超過設計要求。     此評價方法與上述的冷卻塔性能評價方法基本相同，亦是以實測冷卻能力表示的，即：     所不同的是上式中進塔風量不是直接測定的，而是測定機械通風冷卻塔的風機功率，根據(jù)風機功率再計算進塔風量。計算公式為： （kg/h）    式

9、中 通過實測風機功率換算的風量()；     設計風量)；     實測風機功率()；     設計風機功率()。     風量求得后，其它計算方法均與前所述相同。    (1) 本法是由試驗數(shù)據(jù)利用操作曲線評價機械通風冷卻塔性能的方法，計算結果是以冷卻能力表示。    (2) 設計單位應提供相當于設計冷卻水量的90、100、110三組曲線組成的操作曲線圖。

10、每組曲線以濕球溫度為橫坐標，出塔水溫為縱坐標，冷卻幅寬火力參變數(shù)的列線圖，如圖（系列）所示。冷卻幅寬曲線的變量至少要包括設計值，80設計值和120設計值三條冷卻幅寬曲線。設計點應在曲線圖上表示。    (3) 冷卻塔能力的確定。將設計單位提供的性能曲線轉化繪制成在試驗條件下確定冷卻塔能力的列線圖。其步驟首先以試驗濕球溫度為基礎，繪制一組以冷卻幅寬為橫坐標，出塔水溫為縱坐標，冷卻水量為參變數(shù)的曲線(下圖)。然后，由此組曲線，根據(jù)試驗冷卻幅寬繪制一條出塔水溫t2和冷卻水量關系曲線(下圖)，這樣在試驗出塔水溫下就可查得預計保證的冷卻水量，將試驗的冷卻水量再進行

11、風機功率的修正。修正后的水流量與預計的水流量之比即可確定冷卻塔冷卻能力，亦即利用下列公式計算：             對水冷冷水機組冷卻水溫度優(yōu)化控制的探討 作者：施敏琪 李元旦 張彥簡介： 本文分析了冷卻水溫度對于冷水機組和冷卻塔的綜合能耗的影響，探討了冷卻水溫度優(yōu)化控制對于制冷機組節(jié)能的意義。并對如何實施冷卻水溫度控制、以及冷卻塔風扇的順序控制等控制實施方法進行了介紹。關鍵字：冷卻水溫度 冷卻塔控制 冷水機組能耗 1. 引言對大中型空調系統(tǒng)而言，水冷式冷水機組是采用得最

12、為普遍得冷源。據(jù)統(tǒng)計，冷水機組的能耗占到整個中央空調系統(tǒng)能耗的30以上。因此制冷機房的節(jié)能成為日益關注的話題。做為整個制冷機房節(jié)能計劃的一部分，冷卻水溫度的優(yōu)化控制對于冷水機組和冷卻塔的綜合能耗的下降，有著積極的意義。目前國內(nèi)的設計標準工況都把冷卻水供回水溫度定義為3237°C的運行范圍。這是因為我們國家在冷凍機性能測定或者說冷量的測定是在冷卻水溫度32°C進入冷凝器，37°C出冷凝器這樣的工況下定義的。但制冷機在實際投入使用后，有90以上的時間是運行在非設計工況下的。 此時，不但制冷機組的工作負荷與設計工況下的負荷有較大的偏離，而且由于室外氣象條件的變化，冷水機

13、組的工作點也與設計工作點有很大的不同。 在非設計工況，全年各種不同的空調工況下這冷卻水的溫度應該控制在什么范圍呢？室外冷卻水溫度是否存在一個最優(yōu)控制點使得冷水機組系統(tǒng)的能耗最低？如果存在這樣一個優(yōu)化控制點，通常用什么方法來進行控制才能獲得滿意的節(jié)能效果呢？本文將就制冷機組冷卻水溫度是否需要進行優(yōu)化控制和如何實施優(yōu)化控制以達到節(jié)能的目的作以敘述。2. 什么是冷卻水的優(yōu)化溫度？圖1. 冷卻水溫與冷水機組主機及冷卻塔能耗之間相互影響的關系示意 根據(jù)一般的工程常識我們知道，對于機械式冷卻塔，風扇轉速越高，冷卻水的溫度就會越低，此時冷卻塔的耗電越多；可是對于主機來說，冷卻水溫度越低，主機的耗電越少。反之

14、，冷卻塔轉速越低，冷卻水的溫度越高，這樣冷卻塔的耗電越少。但對于主機來說，由于進入冷凝器的水溫升高，相應的主機耗電會增加。上述關系可用圖1描述。應該如何控制冷卻塔出口的水溫，使得整個機組的耗電最低呢？這里顯然存在一個優(yōu)化控制的問題。另外在整個供冷季節(jié)，建筑的負荷（需冷量）和室外氣象條件（對冷卻水溫控制而言主要是濕球溫度）是不斷變化的。在全年各種不同的工況下面，冷卻水溫度應該依據(jù)什么原則來實施控制呢？在全年室外各種氣象工況，主機各種不同的荷載下，我們是否要按照設計工況來保證冷卻水的供水溫度，比如32°C呢？答案是否定的。實際上，主機和冷卻塔的優(yōu)化的綜合最低能耗并不是確定在某一個恒定的冷

15、卻水溫度上的，它隨著室外濕球溫度，主機的部分負荷的變化而變化。請看下圖2。 以一臺冷量為5450kW(1550冷噸)的離心式冷凍機為例，在室外濕球溫度18°C時的滿負荷的工作狀態(tài)曲線見圖2。圖示表明在此負荷，此濕球溫度下，隨著冷卻水溫度的不同，主機和冷卻塔能耗也隨之不同。但我們能找出在此狀態(tài)下的能耗最低點為24°C。就是說，在這樣的氣象條件下，這樣的工作負荷時，提供這樣的冷卻水溫度是最低的能耗。當隨著負荷減少，室外濕球溫度的下降，這冷卻水的優(yōu)化溫度也會隨之發(fā)生變化。在主機荷載到為4000kW(1160冷噸)時，濕球溫度在14°C的條件下，冷卻水的優(yōu)化點移到了21&

16、#176;C，也就是說，不同的濕球溫度，不同的主機荷載會產(chǎn)生出不同的優(yōu)化溫度點。同理，當主機2500kW(730冷噸)、濕球溫度在12°C時，優(yōu)化溫度就相應地移到了18°C。 因此，我們不難發(fā)現(xiàn)，在冷卻水系統(tǒng)的運行過程中，及時計算出該時刻的冷卻水優(yōu)化溫度，并按照該溫度將冷卻水提供給主機的冷凝器，將減少主機與冷卻塔的綜合能耗，高于或低于這個優(yōu)化溫度，綜合能耗都將上升。圖3. 冷卻水溫度變化與機組能耗關系示意圖圖3是3516kW(1000Ton)離心主機在50荷載時，某一濕球溫度下的瞬間能耗比較圖。由圖分析可知，對于冷卻塔能耗線，隨著冷卻水溫度的提高，冷卻塔的能耗就相應減少；而

17、對于主機能耗曲線，隨著冷卻水溫度的提高，主機的能耗相應增加。因此，單一設備的節(jié)能不能說明該系統(tǒng)節(jié)能，綜合能耗是主機能耗和冷卻塔能耗的疊加，只有在圖中找出綜合能耗的最低點，才是最佳的系統(tǒng)節(jié)能。圖中，在該工況下，該冷卻水優(yōu)化溫度在28°C。不同的機器有不同的優(yōu)化溫度公式，我們怎樣才能找到這優(yōu)化了的冷卻水溫度呢？文獻2給出了針對一單臺螺桿冷水機組，它的最優(yōu)冷卻水控制溫度的算法可以用如下公式21表示： Topt= A×Toaw+B×Wr - C×Twbd - D×L+37 21上式中，Topt最佳冷卻水溫度（）；Toaw 室外濕球溫度（）；Wr 為負荷

18、率 = 實際負荷 /設計負荷；Twbd室外濕球設計溫度（）；L流量 （l/s）； A，B，C，D為系數(shù)。3. 怎樣來進行冷卻塔供水溫度的控制？我們已經(jīng)知道了提供一個優(yōu)化了的冷卻水溫度的節(jié)能意義，這里我們進一步討論在控制冷卻塔出水溫度的時候，冷卻塔風扇的順序控制和意義。冷卻水溫的調節(jié)有許多方法，有冷卻水系統(tǒng)的旁通泵變頻控制，也有冷卻塔風扇的兩檔風速控制，還有冷卻塔風扇的變頻控制。這里，我們主要討論多塔并聯(lián)時，變頻風扇的控制順序和兩檔風速風扇對于風扇本身的節(jié)能意義。首先，我們知道風扇的轉速，和風量，和能耗之間的公式如下： P2/P1=(RPM2/PM1)3 31P2= P1(RPM2/RPM1)3

19、 32RPM2/RPM1=FLOW2/FLOW1 33上式中P為能耗，RPM為轉速，F(xiàn)LOW為冷卻塔風量。假如使RPM2之轉速變?yōu)镽PM1的一半，則 P2= P1(0.5/1)3=1/8P1=12.5%P1所以低速運行是冷卻塔本身節(jié)能所在。比如，兩臺主機和兩臺冷卻塔對應，在兩臺主機滿載工作時，如室外工況要求兩臺冷卻塔100投入，毫無疑問，這種滿載工況的出現(xiàn)并沒有可以節(jié)能的余地了，但是這種滿載概率在舒適性空調中通常不超過10；系統(tǒng)在全年的運行中，大部分時候是處在部分負荷狀態(tài)下。也就是說，全年90以上的時候有節(jié)能的余地。當負荷側只需要一臺主機工作時，這時，我們投入一臺還是兩臺冷卻塔呢？假設此時主機

20、100滿載，再假設冷卻塔運行一臺滿載可以滿足主機的冷凝要求，這時，如果投入一臺冷卻塔，我們的冷卻塔能耗為P1，假如我們投入兩臺冷卻塔，而每臺的風量為滿載風量的一半時，兩臺冷卻塔的總換熱量之和還是等于一臺冷卻塔滿載換熱量。而兩臺半載冷卻塔的能耗之和為：P=2*P1*(RPM2/PM1)3=2*P13=25%P1圖4四臺制冷機四臺冷卻塔控制模式示例很顯然，運行兩臺半載冷卻塔的能耗只是運行一臺冷卻塔滿載能耗的25。同樣，如果是三機三塔，或者是四機四塔，都應該應用冷卻塔低風速的原則，所減少的能耗更多。對應于兩檔風速冷卻塔風扇的控制順序，我們同樣也可以使用下面的增載和減載模式進行。圖4是四機四塔的冷卻塔

21、順序控制：4結論 1. 系統(tǒng)的配置只是機房設計的一部分，而系統(tǒng)優(yōu)化運行對于冷水機組壽命周期內(nèi)的能耗具有很重要的影響；2. 在整個供冷季節(jié)都存在這冷卻水優(yōu)化控制溫度點，能使得機組和冷卻塔的綜合能耗最低；參考文獻：1Mark Hydeman, Ken Gillespie and Ron Kammerud ,A Toolkit to Improve Evaluation and Operation of Chilled Water Plants，The Cool $ense National Forum on Integrated Chiller Retrofits ，San Francisco,

22、September 19972. 美國專利號：U.S Patent No.560096, 1995空調冷卻水系統(tǒng)設計問題的探討 作者：陳碧祥簡介： 空調制冷的冷卻水系統(tǒng)一般是開式系統(tǒng)，相對比較簡單，因而，經(jīng)常不被設計人員所重視。本文就冷卻水系統(tǒng)的承壓、水泵揚程的確定、多臺冷卻塔的并聯(lián)、系統(tǒng)的啟停順序、節(jié)能控制等問題談談自己的觀點，供大家參考。關鍵字：冷卻水 承壓 揚程 冷卻塔并聯(lián) 變頻控制 一、冷卻塔的位置要考慮系統(tǒng)設備承壓要求：冷卻水系統(tǒng)形式主要有兩種：水泵前置式和水泵后置式，如圖1、2。確定時要考慮水系統(tǒng)的承壓能力。水系統(tǒng)的承壓能力最大的地方是水泵出口，如圖中的A點，系統(tǒng)承壓有以下三種情況

23、：系統(tǒng)停止運行時，水泵出口壓力為系統(tǒng)靜水壓力hZ；系統(tǒng)瞬時啟動，但動壓尚未形成時，水泵出口壓力為系統(tǒng)靜水壓力和水泵全壓之和hZ+HP；正常運行時，水泵出口壓力為該點靜水壓力與水泵靜壓之和hZ+HP-v2/2g。冷水機組冷凝器耐壓，目前國產(chǎn)機組一般為981KPa。水泵殼體的耐壓取決于軸封的形式，水泵吸入側壓力在981KPa以上時，要使用機械密封。冷卻塔如果設在高層建筑主樓屋面，產(chǎn)生的壓力高于機組的承壓能力時，冷卻水泵宜設在冷水機組的冷凝器出口，以降低冷凝器工作壓力。有人會提出疑問：水泵入口負壓過大，會產(chǎn)生氣蝕。事實上，冷卻塔與冷水機組之間的高差，遠大于管路阻力和冷凝器阻力，并且水泵還有一個容許吸

24、上真空高度。筆者的同學曾經(jīng)設計一個工程，機房在地下，裙房屋頂為人員活動空間，業(yè)主要求在120米高的屋面安裝冷卻塔，系統(tǒng)最大承壓要超過1.2MPa與水泵全壓之和。這就造成產(chǎn)生的靜壓太高，冷凝器不能承受，同時對水泵軸封和軟接頭提出了更高要求。解決方法一：選用能承受高靜壓的設備和管道配件，這將大大增加工程造價。解決方法二：如圖3，設兩個冷卻水箱、兩套冷卻水泵。一個高溫冷卻水箱、一個低溫冷卻水箱，一套冷卻水泵從低溫水箱抽水進入冷凝器后進入高溫水箱，另一套冷卻水泵從高溫水箱抽水送入冷卻塔，然后回流到低溫水箱。但要注意：冷卻塔處要采取一定的措施，避免停泵時水全部流入低溫水箱。水箱要滿足冷卻塔到機房的充注水

25、量，水箱的水位也不好控制；這樣水泵的揚程太高（圖中h高度的揚程浪費了），這不是一個經(jīng)濟的做法。解決方法三：加板式熱交換器隔絕高壓，但冷卻塔選用要有余量，如圖4。筆者認為，對于某些建設方的不合理的要求，設計人員不要遷就。此類工程最好把冷卻塔放在放在裙樓上 。 二、冷卻水泵揚程的確定冷卻水系統(tǒng)水泵揚程計算應該是系統(tǒng)阻力（管道、管件、冷凝器阻力之和），冷卻塔集水盤水位至冷卻塔布水器的高差，冷卻塔布水器所需壓力組成，并附加510裕量。設計人員常犯的錯誤，是一見到開式系統(tǒng)就計算系統(tǒng)的高差。冷卻塔雖然是開式系統(tǒng)，但是因為冷卻塔自帶集水盤，相當于水箱放在屋頂，這部分水靜壓和供水管上升所需靜壓相抵消，所以只需

26、計入冷卻塔底盤和布水管的高差就可以 。某工程空調冷卻水系統(tǒng):2臺水泵+2臺冷卻塔并聯(lián)，水泵設計流量400t/h, 揚程40m。調試時遇到如下問題: 單臺水泵運行時,若泵出口閥門開度>30%,水泵振動較劇烈,泵前、后壓力表跳動,配電柜電流表跳動; 若泵出口閥門開度<25%,水泵基本可以穩(wěn)定運行,電流表顯示為90A。經(jīng)計算，當電流為90A時，水泵流量假定為400t/h,效率按70計，則揚程約17m，設計者大概把冷卻塔和水泵的高差計入了揚程，所以水泵揚程大了一倍。幸好閥門開得小，否則水泵可能會燒電機。再看另一種情況：在實際工程中，由于諸多原因，建筑屋面不允許放置冷卻塔，而冷凝器又設于高處

27、，形成如圖5所示的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)當水泵停止運行時，管道內(nèi)冷卻水回到塔中而形成真空，產(chǎn)生虹吸而倒流，冷卻塔集水盤處會溢水滿地。設計時一般采取一定的措施，如在冷卻水管的頂端安裝一個真空破壞閥，如圖6?；蛟陧敳吭O通氣管，如圖7。暖通空調2003年第4期冷卻塔處于系統(tǒng)下部時的水力分析一文提出：當系統(tǒng)高度太高時，在冷卻塔進水處設電動閥，以防止系統(tǒng)停止運行時水流空，筆者認為不如圖6、7方便、簡單。下面我們分析一下圖7，首先，假設ab段阻力為hab，bc段阻力為hbc，水泵揚程為H，冷卻塔所需出流水壓為hlq。第一種情況：h2=hbc+hlq，水泵揚程僅需克服ab段阻力和ab之間的高差，即H=hab+h1+

28、h2,此時通氣管的高度h3高度可為0，這是理想情況。第二種情況：h2<hbc+hlq,水泵揚程不僅需克服ab段阻力和ab之間的高差還要有余量來克服bc段部分阻力，揚程H=hab+h1+h2+(hbc+hlq -h2) = h1+ hab+hbc+hlq 。很顯然，當通氣管的高度h3> hbc+hlq-h2時，水才不會從通氣管內(nèi)流出來。第三種情況： h2>hbc+hlq,水泵揚程僅需克服ab段阻力和ab之間的高差揚程H=hab+h1+h2，h3=0。但是，冷卻塔出水中混入大量空氣，水泵揚程部分被浪費了，增加了電能消耗，這不是一個經(jīng)濟的做法。綜上所說，第一種情況是少見的，第二種情

29、況是普遍的，第三種情況應盡量避免的。為了使系統(tǒng)正常經(jīng)濟的運行，系統(tǒng)高度不宜太高，設計時應進行詳細計算，當出現(xiàn)第三種情況時，可以通過增加bc段阻力來避免。三、多臺冷卻塔的并聯(lián)問題規(guī)范要求選主機時要盡量做到大小搭配，以便適應負荷的變化，但這時冷凝器、水泵、冷卻塔連接起來就很麻煩了。在工程上，多臺冷卻塔并聯(lián)運行時，配管方式一般有5種方式，見圖8-12. 圖9管線布置最復雜，占用空間大，但流量分配合理，運行可靠性高。圖8、10、11管線布置簡單，但是，經(jīng)常出現(xiàn)溢流和補水現(xiàn)象，主要原因是：1、一般在塔的進水管上安裝了電動閥，而出水管上未裝，不運行的塔進水閥關閉，但出水管連通。當單臺運行時，用的那臺冷卻塔

30、水盤中水位上升，引起溢流，而其他不運行的塔的水盤則不停的補水。2、各塔水量分配不平衡，主要是管路布置問題，有的塔進水管道阻力小，出水管道阻力大；進水多出水少，造成溢流。有的塔則相反,不停的補水。3、幾臺大小不同的冷卻塔連在一起時，塔中水位不一樣高，水盤低的塔必然溢流。基于上述問題，設計時要注意平衡問題，包括水位平衡和水量平衡，通常對于合流進水方式，采取以下幾種措施：1、對于圖8，每臺冷卻塔的進出水管上設電動閥，并與水泵和冷卻塔風機連鎖控制。2、對于圖8，10，11，各冷卻塔(包括大小不同的塔)水位控制在同一高度，高差不應大于30mm。在各塔之間安裝平衡管，并加大出水管的共用管段的管徑。3、對于

31、圖8，11，為平衡各冷水機組水量，可在各臺冷水機組出水口設平衡閥。圖12管線布置簡單，系統(tǒng)流量也易平衡，筆者常采用此方式。四、冷卻水系統(tǒng)的啟停順序制冷空調自動控制（張子慧、黃翔、張景春編）提出冷卻水系統(tǒng)的啟停順序：風機-電動蝶閥-水泵。而某些產(chǎn)品樣本中明確提出“冷卻塔啟動時一定要先開水泵后開風機，不允許在沒有淋水的情況下使風機運轉”。筆者認為：在過渡季的冷卻水循環(huán)中，有的時間可以不用開風機。假如采用先開風機后開泵的順序啟動方式，就無法實現(xiàn)水泵運行而風機停止的工況。正確的冷卻塔的啟停順序一般應該為：開冷卻水泵開冷卻塔對應的電動蝶閥確認淋水正常和水盤的回水正常無空氣視冷卻水溫的需要決定冷卻塔的風機

32、運行；停時程序相反。五、選用冷卻塔應有富余量筆者調查了許多工程，發(fā)現(xiàn)冷卻塔與冷水機組的冷卻水額定流量相等一一對應情況下，在特別炎熱時，冷水機組出力降低甚至無法運行，或者，運行1臺機組需開2臺冷卻塔。這說明國產(chǎn)冷卻塔在標準工況、額定流量下，一般難以達到5溫差并長期運行，所以在選冷卻塔時建議按冷卻水量的1.2倍來選擇冷卻塔。溴化鋰冷水機組由于其制冷循環(huán)特點，要求更大的冷卻水溫差，這時，就不能選用標準型冷卻塔，而要選用中溫型，并根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的全性能曲線圖表來校核。六、冷卻水系統(tǒng)的變頻與控制1、冷卻水系統(tǒng)變頻控制的必要性大型中央空調系統(tǒng)，通常按最大負荷來設計，但是，系統(tǒng)大部分時間是在部分負荷下工作

33、?？照{冷卻水系統(tǒng)一般是定流量系統(tǒng)，部分負荷下動力輸送能耗不變，使制冷系統(tǒng)綜合能效比大大下降。常規(guī)控制方式是對冷卻塔出水溫度進行調節(jié)。冷卻水溫度的調節(jié)，一般可采用冷卻塔出水溫度控制風機的啟閉，或者在冷卻塔進水管上安裝兩通電動調節(jié)閥，旁通部分水量，保證供制冷機的冷卻水混合溫度，同時又控制風機的啟閉。在實際設計選擇水泵時，我們常常將流量、揚程計算值分別附加1020，如果再考慮上計算過程的保守，就導致經(jīng)常發(fā)生系統(tǒng)流量揚程高于系統(tǒng)需求值，需要用閥門來調節(jié)，造成很大浪費。2、冷卻水系統(tǒng)變頻控制的可行性對冷卻水泵采用變頻調速控制，輔以冷卻塔風機的通斷控制或變頻調速控制，將大幅度減少冷卻水系統(tǒng)的能耗。對于電制

34、冷機組，冷卻水系統(tǒng)的下限流量可定為額定流量的70。對于蒸汽雙效溴化鋰吸收式制冷機組，下限流量可以更低，國產(chǎn)雙良的機組下限流量可為60，遠大的機組下限流量可為30，遠大機組中還為冷卻水泵和冷卻塔風機提供了變頻信號輸出和控制軟件。3、錯誤觀點談到變頻調速，有人認為變頻前后：水泵的流量、揚程、軸功率和轉速的滿足下列關系式：G2/G1=n2/n1 ；H2/H1=(n2/n1)2；N2/N1=(n2/n1)3；因而推斷水泵的功率與流量的3次方成正比，再推出當流量為額定值的75時，水泵的能耗已降至原值的42。這是一個錯誤的觀點，變頻前后兩點并不是相似工況點，不滿足上述關系式。4、實際應用筆者曾有幸參與某賓

35、館的冷卻水系統(tǒng)節(jié)能的改造。該系統(tǒng)采用2臺制冷量1160KW的蒸汽雙效溴化鋰吸收式制冷機組，冷卻水泵流量320m3/h，揚程38m，電機功率55KW/臺，2用1備。改造前該系統(tǒng)主要存在如下問題：1、該賓館在旅游淡季客房入住率低，水泵能耗高。2、設計冷卻水泵揚程太高，需通過關小閥門來消耗多余的壓差，嚴重浪費。改造時采用2套空調水泵智能恒溫差變頻控制系統(tǒng)，為節(jié)約設備初投資，在控制系統(tǒng)中增加一臺切換控制柜，實現(xiàn)2臺變頻控制系統(tǒng)與3臺水泵之間的自由轉換?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)冷凝器進出口溫度傳感變送器采樣溫度變化結合空調制冷系統(tǒng)能量平衡關系調節(jié)水泵流量，維持冷凝器制冷劑側和水側熱量平衡關系，維持進出口溫差和換熱對

36、數(shù)平均溫差恒定。項目改造完成后至今已經(jīng)運行了2個制冷采暖周期，運行情況良好，節(jié)能效果得到業(yè)主高度評價。5、缺點與不足：如果常時間在低流速的情況下運行，冷卻水管道易結垢，但是有人提出清洗管道的費用遠小于水泵變頻節(jié)約的費用。機組冷卻水流量減少，其換熱系數(shù)也隨之降低，機組制冷量減少，其制冷系數(shù)COP值可能也降低，機組相對耗能可能有所增加，如果大于節(jié)約下的水泵能耗，則適得其反。所以采取上述節(jié)能措施時，要綜合考慮。七、結論在冷卻水系統(tǒng)的設計中，要合理的選擇水泵揚程，注意系統(tǒng)承壓、流量的平衡問題，同時需要采取合理的節(jié)能控制措施來降低水輸送能耗。參考文獻1 實用供熱空調設計手冊，陸躍慶主編2 全國民用建筑工

37、程設計技術措施給水排3 暖通空調設計通病分析手冊 李娥飛 編著 中國建筑工業(yè)出版社景觀式中央空調冷卻系統(tǒng)在工程中的應用 作者：韓金山簡介： 本文提出并應用了一種利用景觀散熱的中央空調冷卻系統(tǒng)，該系統(tǒng)節(jié)能、環(huán)保，具有很高的實用價值；通過對改造前后運行對比分析表明，該系統(tǒng)比常規(guī)的變頻改造節(jié)電率更高，關鍵字：冷卻系統(tǒng) 冷卻水泵 景觀散熱裝置 景觀冷卻塔 節(jié)能 一、引言 能源是國民經(jīng)濟發(fā)展的物質基礎，促進能源的合理、有效利用，對我國經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護具有深遠的戰(zhàn)略意義。 “資源開發(fā)與節(jié)約并舉，把節(jié)約放在首位”是我國的能源政策。據(jù)統(tǒng)計，我國有10%的能源消耗在建筑空調上，如果在空調系統(tǒng)的用能上能夠節(jié)約2

38、0%，則國家的總能耗就會降低2%，這是一個非?？捎^的數(shù)字。對于我國的節(jié)能具有重大意義。因此，研制、開發(fā)、推廣中央空調節(jié)能裝置對節(jié)約能源有著重要的經(jīng)濟意義和廣闊的市場需求。 中央空調系統(tǒng)是一個龐大的設備群體，大量的統(tǒng)計結果表明，空調系統(tǒng)所消耗的電能，約占樓宇電耗的 4060%。 長期以來，中央空調系統(tǒng)的性能選擇往往僅考慮其主機的最大制冷能力，各配套系統(tǒng)按最大負載量配置，這種選擇是單方面選擇，不是最合理的。 在組成空調系統(tǒng)的各種設備中，水泵所消耗的電能約占整個空調系統(tǒng)的四分之一左右。早期空調的水泵普遍采用定流量工作，能源浪費非常嚴重。 在中央空調系統(tǒng)中，冷凍水泵、冷卻水泵和冷卻塔風機的容量是按照建

39、筑物最大設計熱負荷選定的，且留有 10%15%的余量,在一年四季中，系統(tǒng)長期在固定的最大水流量下工作。由于季節(jié)、晝夜和用戶負荷的變化，空調實際的熱負荷在絕大部分時間內(nèi)遠比設計負載低。圖1所示是建筑物熱負載年變化的曲線，圖2所示是建筑物熱負載日變化的曲線。由圖可見，與決定水泵流量和壓力的最大設計負載（負載率為100%）相比，一年中負載率在50%以下的運行小時數(shù)約占全部運行時間的50%以上。一般冷凍水設計溫差為57，冷卻水的設計溫差為45。系統(tǒng)在流量固定的情況下，全年絕大部分運行時間里，冷凍水、冷卻水的溫差僅為13，即在低溫差、大流量情況下工作，從而增加了管路系統(tǒng)的能量損失，浪費了水泵運行的輸出能

40、量。中央空調冷卻塔耗電量在冷卻系統(tǒng)中占有很高的比例，以北京大學深圳醫(yī)院為例，2002年1-12月份達到30%。因此節(jié)約低負載時水系統(tǒng)的輸送能量和取消冷卻塔風機消耗的能量，具有重大意義。 二、景觀式中央空調冷卻系統(tǒng) 1、景觀式中央空調冷卻系統(tǒng)工作原理 現(xiàn)有中央空調機冷卻水降溫，仍普遍采用傳統(tǒng)的冷卻塔形式，冷卻塔是制冷系統(tǒng)中將熱量轉移到大氣的設備，這種傳熱方式有如下缺點，一是要用水泵把冷卻水提升到樓宇的頂端，在冷卻塔中散熱，能源浪費嚴重；二是冷卻水作用單一，巨大的勢能得不到利用。 為了解決現(xiàn)有中央空調機冷卻系統(tǒng)的不足，我們開發(fā)了一種景觀式中央空調冷卻系統(tǒng)（專利號： ZL 02249860.5）。該

41、景觀式中央空調冷卻系統(tǒng)能夠在冷卻循環(huán)水的同時，為人們提供幽雅舒適的景觀，即美化了環(huán)境，改善了區(qū)域環(huán)境質量，又節(jié)約了能源，它取消了原冷卻塔風機的耗電，降低了循環(huán)水的落差，減少了水泵的輸入功率，使冷卻系統(tǒng)平均節(jié)約電能60%以上。 景觀由噴泉和流水組成，它能夠濕潤周圍的空氣，消除塵埃，凈化環(huán)境，噴泉射出的水柱與空氣撞擊，產(chǎn)生負氧離子，對人體頗有益處，被譽為“空氣長壽素”，一直受到人們的青睞。 2、景觀式中央空調冷卻系統(tǒng)特點 （1）節(jié)約能源 取消了傳統(tǒng)冷卻塔中的電動風機，以循環(huán)水系統(tǒng)中存在的水流壓力為驅動力，從而節(jié)省了電力，對冷卻塔而言，節(jié)電 100%，對中央空調冷卻系統(tǒng)而言，節(jié)電30%以上。 （2）

42、保護環(huán)境 該冷卻裝置具有所有其它冷卻裝置均不具備的環(huán)保功能，它為人們提供幽雅舒適的景觀，美化環(huán)境，改善區(qū)域環(huán)境質量。 （3）降溫效果好 景觀核心部件霧化裝置性能優(yōu)異、霧滴直徑小、霧流形態(tài)合理、氣水比大、上噴霧流氣水交換充分，加上合理配水布水、克服了霧流干擾現(xiàn)象，景觀內(nèi)風場合理、阻力小、蒸汽分壓低等原因，使本裝置的降溫效果良好。 （4）冷卻管道內(nèi)壓力降低 景觀散熱裝置的利用，大大降低了冷卻管道內(nèi)的壓力，出水壓力由 0.9Mpa降為0.4Mpa，回水壓力由0.5Mpa降為0.1Mpa，大大延長了冷卻管道壽命。 （5）冷卻水泵最低揚程降低 普通的冷卻水泵變頻節(jié)能改造，為保證冷卻水正常循環(huán)，都有下限頻

43、率限制，通常情況下，這一頻率設定為 38Hz，而本系統(tǒng)由于降低了揚程阻力，水泵工作頻率可低至28Hz,這意味著冷卻水泵最大節(jié)電率可達到84%，普通冷卻水泵變頻最大節(jié)電率只能做到62%。 （6）補水量小 普通冷卻塔中容易出現(xiàn)飛濺水，使大量的補給水被冷卻塔風機氣流帶出塔外，補給水浪費嚴重。本冷卻裝置特殊的噴水結構最大限度地減少漂水量，有效地降低了補給水量，普通冷卻塔補水量為循環(huán)水量的 2%，而本冷卻裝置只有0.8%，平均節(jié)水在60以上。 （7）靜音結構 無馬達、減速機等轉動機械設備，無電動風機的噪音。噴霧裝置的低壓運行減小了噴霧噪音，只有景觀內(nèi)的流水聲和噴霧聲，噪音 55db，因而特別適用于醫(yī)院、賓館、飯店、學院及鄰近居民區(qū)的企事業(yè)單位。 （8）任意組合結構 可根據(jù)用戶的實際情況