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河南冷却塔可以解决制冷机组冬天放冷吗?为什么会有这个问题?

来源:本站原创 发布时间:2021-1-7 14:01:51 点击:173
 冷却塔可以解决制冷机组冬天放冷吗?为什么会有这个问题?

我们在讲体育类建筑的暖通设计(我们今年的 是根据建筑类型讲解的,已经讲完了办公、酒店、商业的暖通设计了,现在在讲体育建筑的,后面还有其他类型的,如医院、图书馆、展览馆 )的时候,就遇到了这个问题,系统采用的是冷水机组+冷却塔的方式,夏天用冷却塔,冬天也用冷却塔。冷却塔其实还有一个名字,热源塔。

先看看我们课程里要讲的系统图吧

溶液水箱是热源塔特有的,冬季除霜用的。

工作原理

夏季,热源塔为冷源塔,是直接蒸发冷却设备。冷源塔利用高焓值循环水在换热层表面形成水膜直接与低焓值空气充分接触,高焓值的水膜表面水蒸气分压力高于低焓值空气中的水蒸气分压力,形成压力差成为水蒸发的动力。水的蒸发使得循环水温度降低,趋近于空气的湿球温度,为水循环制冷空调提供了温度较低的冷源。

冬季,热源塔是直接采集室外低品位能设备。热源塔利用低焓值盐类循环溶液在换热层表面形成液膜直接与焓值较高的湿冷空气充分接触,把冷量传给空气。接触传热的循环液体温度趋近于室外空气的湿球温度,为水循环热泵空调提供了稳定的热源来源。

冷源来源——在夏季热源塔将高于空气湿球温度的循环水均匀喷淋在高于冷却塔N倍的凹凸形波板具有亲水性质填料层上,循环水在亲水填料面形成水膜,空气则经多层凹凸形波板填料空间的表面空隙逆向流通,形成水气之间的接触面,水膜与空气直接进行显热与潜热(蒸发)的逆流换热,水分蒸发时吸收了制冷机冷却循环水余热量,降低了循环冷却水温,使冷却水接近于空气湿球温度上限值1—2℃。

热源来源——是将低于湿球温度的防冻溶液均匀喷淋在凹凸形波板具有亲液性质填料填料层上,防冻溶液在亲液填料面形成液膜,空气则经多层凹凸形波板填料空间的表面空隙逆向流通,形成液气之间的接触面。溶液在热源塔中热交换吸热主要是依靠表面液膜,在发生显热交换的同时又有潜热交换存在。

显热交换:是空气与防冻溶液之间存在温差时,由导热、对流和辐射作用而引起的换热结果。

潜热交换:是空气中的水蒸气凝结(或蒸发)而放出(或吸收)汽化潜热的结果。总热交换是显热交换加潜热(或负值潜热)交换的代数和,使防冻溶液接近于空气湿球温度下限值1—2℃。

溶液浓缩——冬季0—4℃阴雨期间,热源塔防冻溶液膜直接同空气进行显热与潜热换热的同时,凝结了空气中的水份,防冻溶液浓度下降,冰点上升。浓缩装置的作用是将稀释的防冻溶液浓缩,使冰点下降。

溶液蒸发——在冬季晴天干、湿球温度差超过一定数值时发生防冻溶液自蒸发浓缩过程,使冰点下降。

热源塔型水源热泵机组,是以空气为热源,通过热源塔的热交换和热泵机组作用,实现制冷、蓄冰、供暖以及提供卫生热水等多种功能的产品。

冬天它利用冰点低于零度的载体介质,高效提取低温环境下相对湿度较高的空气中的低品位热能,实现低温热能向高温热能的传递,达到制热目的;

夏天由于热源塔的特殊设计,起到高效冷却塔的作用,将热量排到大气中实现制冷。

适用于长江以南地区冬季空调室外计算空气干球温度不低于-8℃,计算相对湿度不低于60%的气候条件(苏州-2.5℃,77%)。

这就是热源塔热泵系统,左侧为夏季运行流程,完全和冷水机组的模式一样,右侧是经过阀门转换后转化为制热工况,大家注意通往热源塔进水温度为-3度,这个温度下水是要结冰的,所以里面添加了一些防冻剂,(甲醇、乙醇、乙二醇、水溶性酰胺和氯化钙、氯化钠等)。如果外界环境温度过低,防冻剂浓度增大,热源塔循环水的比热容会变小,换热效率降低,同时,因为浓度增大,溶液的粘度,密度等参数都有一定改变,这将导致水泵的扬程增大,功率增大。所以在温度低于-8时该系统不太适合。

热源塔的构成:

热源塔开启时,室外空气从4进风栅进入塔内,和肋片及盘管换热,从上侧2出风筒排出。当环境温度大于1℃时,盘管表面不会结霜,14凝结水控制装置开启,直接把冷凝水排走。环境温度低于1度时,冷凝水易在盘管表面结霜,这时就会启动17喷淋泵,关闭14冷凝水。浓溶液从16溶液池送至18喷淋器,把高浓度溶液喷在盘管上面吸收冷凝水,稀释后经15溶液控制阀回至溶液池。喷淋液会被风吹走,会被冷凝水稀释,存在飘失损失和结露损失。当溶液池内浓度低到一定程度时,自动加药装置会自动加药提高其浓度。当室外空气湿度较低时,喷淋液也会因蒸发导致浓度过高,也需要补充水分。

塔身:

风机:

换热器:

喷淋装置:

防冻、补水系统:

闭式热源塔:

循环介质一直都在管道内流动,不与外部空气相接触;

换热器为铜管、肋片;

喷淋装置主要用于喷洒防冻液,从而防止换热器表面结霜与结冰;

喷淋装置内的防冻液与循环介质并不混合。

闭式热源塔流程图:

开式热源塔:

循环介质在管道内流动,在塔内经过喷淋装置喷淋到换热器上,与空气直接接触;

换热器为填料(塑料、PVC、PP);

喷淋装置主要用于喷洒循环介质,从而循环介质与空气相接触。

开式热源塔流程图:

热源塔热泵系统流程图:

这几个阀门就是用来切换热泵机组的制冷、制热工况的。小型热泵机组(涡旋式风冷模块、涡旋式水地源热泵)都是通过切换制冷剂管路上的四通换向阀自动切换冷热工况,而对于大型的热泵机组(离心式,螺杆式)由于蒸发器和冷凝器都结构差异较大,蒸发器和冷凝器不能通过简单的四通换向阀切换,只能通过外加阀门切换冬夏工况。

单制冷系统图:

单制热系统图:

单制热水系统图: