冷卻塔免費(fèi)供冷系統(tǒng)在某商業(yè)建筑中的應(yīng)用

王海蓉

摘要：隨著人們對(duì)節(jié)能問題的日益關(guān)注，冷卻塔免費(fèi)供冷技術(shù)得到了越來越多的推廣和應(yīng)用。隨著過渡季和冬季的室外空氣濕球溫度的降低，冷卻塔的出口水溫也隨之降低，當(dāng)室外空氣濕球溫度低于某一溫度值，冷卻水可直接或通過間接換熱供給空調(diào)系統(tǒng)，滿足空調(diào)系統(tǒng)供冷需求時(shí)，可關(guān)閉制冷機(jī)組，利用低溫的冷卻水來為空調(diào)系統(tǒng)提供冷量，以達(dá)到節(jié)省空調(diào)能耗的目的。本文結(jié)合濟(jì)南某商業(yè)建筑為例，對(duì)該工程中冷卻塔免費(fèi)供冷技術(shù)的各參數(shù)的確定進(jìn)行了總結(jié)，且對(duì)該建筑采用冷卻塔免費(fèi)供冷技術(shù)的可行性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了論證。

關(guān)鍵詞：冷卻塔免費(fèi)供冷；室外濕球溫度；供回水溫差；負(fù)荷側(cè)；冷源側(cè)

中圖分類號(hào)：TU831文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-3024（2017）08-0191-02

1.工程概況

該工程是位于濟(jì)南市（寒冷地區(qū)）的某大型商業(yè)建筑，地上商業(yè)部分總建筑面積68565m³，其中空調(diào)面積55100m³。根據(jù)該建筑的平面布局將空調(diào)系統(tǒng)劃分為內(nèi)區(qū)和外區(qū)。外區(qū)是直接受到外圍護(hù)結(jié)構(gòu)日射得熱、溫差傳熱和空氣滲透等負(fù)荷影響的區(qū)域，該區(qū)域需要隨著季節(jié)的變化供冷或供熱；內(nèi)區(qū)是與建筑外邊界相隔離，具有相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)邊界溫度條件，不直接受到外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的日射得熱，溫差傳熱和空氣滲透等負(fù)荷影響的區(qū)域，該區(qū)域負(fù)荷只受照明、設(shè)備、人員發(fā)熱量的影響需全年供冷。該工程采用的是風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，夏季由冷水機(jī)組提供6/12°C空調(diào)冷水，冬季由市政熱源提供60/45℃空調(diào)熱水。該工程內(nèi)區(qū)的主要范圍包括沒有外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的小商鋪、餐廳、KTV等，因該工程采用的是開式冷卻塔，所以免費(fèi)供冷采用間接供冷系統(tǒng)，在冷卻水和內(nèi)區(qū)冷凍水之間增加了一組板式換熱器。

2.可行性

在冷卻水免費(fèi)供冷方案比較時(shí)，由于新風(fēng)量較小，新風(fēng)承擔(dān)室內(nèi)的冷負(fù)荷作為系統(tǒng)的裕量，按新風(fēng)不需要進(jìn)行熱濕處理考慮。該商業(yè)夏季室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)為26°C，相對(duì)濕度≤65%，冬季內(nèi)區(qū)設(shè)計(jì)溫度為22℃，新風(fēng)量168735³/h，冬季送風(fēng)溫度取18度。利用鴻業(yè)負(fù)荷計(jì)算軟件計(jì)算，商業(yè)內(nèi)區(qū)的夏季全熱負(fù)荷為2198kW（不含新風(fēng)），冬季顯熱負(fù)荷為1338kW，新風(fēng)量為168735m³/h。內(nèi)區(qū)房間設(shè)計(jì)溫度取20°C冬季新風(fēng)送風(fēng)溫度取18°C。

3.經(jīng)濟(jì)性分析

根據(jù)負(fù)荷計(jì)算，本商業(yè)選用三臺(tái)制冷量2637kW的離心冷水機(jī)組和一臺(tái)1228kW的螺桿冷水機(jī)組，冷凍水供回水溫度為6/12°C，配置三臺(tái)546.1m³/h和一臺(tái)253.2m³/h冷卻塔，夏季冷卻水供水水溫度為32/37℃，采用一臺(tái)大冷卻塔作為冷卻塔免費(fèi)供冷時(shí)使用，并設(shè)電伴熱用于冬季防凍。設(shè)置一臺(tái)板式換熱器用于冬季內(nèi)區(qū)免費(fèi)供冷系統(tǒng)，換熱量為1200kW，其中冷源側(cè)供回水溫度為6.49/9.49°C，負(fù)荷側(cè)供回水溫度8.3/10.49°C。本商場(chǎng)營(yíng)業(yè)時(shí)間為9：30-21：30，考慮到免費(fèi)供冷使用的時(shí)間是過渡季和采暖季，根據(jù)濟(jì)南市氣象局提供的氣象參數(shù)，可用于冷卻塔免費(fèi)供冷的時(shí)間共計(jì)為749h。小冷凍機(jī)的冷凍水泵兼用免費(fèi)供冷時(shí)負(fù)荷側(cè)的冷凍水泵，水泵采用變流量運(yùn)行，系統(tǒng)增設(shè)一臺(tái)冷卻塔免費(fèi)供冷冷卻水泵。

系統(tǒng)投資增加費(fèi)用：板式換熱器按6萬，水泵分別按照9萬考慮，加上管線、控制系統(tǒng)等其他投資，免費(fèi)供冷系統(tǒng)約增加投資21萬。濟(jì)南市平均電價(jià)為0.74元。機(jī)循環(huán)泵的前提下減少設(shè)備初投資，冷卻塔免費(fèi)供冷系統(tǒng)的節(jié)能性和經(jīng)濟(jì)性非常明顯。

4.結(jié)語

根據(jù)上述分析，本工程具備冷卻塔免費(fèi)供冷的可行性和經(jīng)濟(jì)性，利用冷卻塔免費(fèi)供冷可以減少制冷機(jī)的開啟時(shí)間，增加制冷機(jī)的壽命，也可以避免因?yàn)槎纠鋮s水溫度過低而無法開啟制冷機(jī)的情況。在使用中盡可能的在較高的濕球溫度工況點(diǎn)切換至冷卻塔供冷，充分利用夏季空調(diào)系統(tǒng)的循環(huán)水泵在系統(tǒng)節(jié)能的同時(shí)減少系統(tǒng)的投資。