冷卻塔節(jié)能——循環(huán)水泵系統(tǒng)節(jié)能方案
循環(huán)水系統(tǒng)必須與冷卻塔配合工作,因此冷卻塔節(jié)能也不可小視,在此列舉。
【冷卻塔節(jié)能原理】
根據(jù)熱功率傳遞公式,如果溫差增大,那么流量需求減少。通過冷卻塔的改進,能夠實現(xiàn)溫差增大的目標,并使得水溫下降,從而需要更少的流量,實現(xiàn)節(jié)能。
【冷卻塔均水改造】
1.塔間均水
北京時代科儀的工程師通過焊接各塔之間的均水管路,實現(xiàn)各塔之間水量均衡,杜絕塔內(nèi)部填料干枯現(xiàn)象,充分利用散熱面積、提高滯空時間,使得水氣交換更充分,從而自然拉大溫差,降低流量需求,實現(xiàn)節(jié)能。
2.塔內(nèi)均水
使用特制的布水噴頭,對水量進行均勻分配,實現(xiàn)塔內(nèi)均水,使得有效散熱面積充分發(fā)揮出來,實現(xiàn)節(jié)能。
【冷卻塔改制】
在部分現(xiàn)場,由于冷卻塔設計失誤或者年久失修,散熱能力不足,造成水溫偏高,水泵不得不滿負荷工作,浪費能源,通過冷卻塔的改制,使得問題改善,降低使用能耗,方法如下:
1.延長填料
通過重建冷卻塔骨架,并更換較長的填料,延長水氣交換距離,增大散熱面積,獲得更好的冷卻效果,從而有望降低水泵的功耗。
2.更換風機
將冷卻塔風機更換成負壓更大的風機,提高通風性能,獲得更好的散熱效果,以降低整體的能耗。
【高負壓冷卻塔】
采用廠家定制的高負壓冷卻塔,又稱“低溫冷卻塔”,該塔的主要特點是填料具有兩次散熱機會,空氣先經(jīng)過第一段填料蒸發(fā)預冷,再進入第二段填料,有望降低水溫;同時,采用高負壓的風機,提高通風能力,負壓增大、降低濕球溫度。該冷卻塔對于散熱能力不足、水溫高、整體運行能耗過高的問題有效。
【冷卻塔風扇變頻】
通過冷卻塔風扇變頻,主要目的并不是降低冷卻塔風扇的能耗,而在于:冬季無需關閉部分冷卻塔風機,較多的冷卻塔風機都可以適度運行,較多冷卻塔都具有通風功能,從而充分利用填料散熱面積,提高整體的性能系數(shù)EER。
冷卻塔風機變頻對于北方地區(qū)冬季運行有利,其最佳配置方式與水泵變頻類似,都應是全部配置、等速運行。
【啟用備用冷卻塔】
在某些現(xiàn)場,存在備用冷卻塔,例如:
中央空調(diào)多臺機組中未運行的機組對應的冷卻塔;發(fā)電廠中未運行機組對應的冷卻塔。
通過啟用備用冷卻塔,或者采取“一機雙塔”,充分利用散熱面積,拉大溫差,降低流量需求,獲得節(jié)能效果。
【水輪風機】
如前述水泵性能曲線分析,在秋冬季節(jié)時,需要的流量較小,此時通過閥門開度的降低,限制流量,水泵輸出揚程增大、出現(xiàn)“富余揚程”,該部分額外揚程完全被閥門消耗。如果采用水輪機利用這部分揚程推動冷卻塔風扇工作,則可以實現(xiàn)一部分節(jié)能效果。但該技術在實際應用時存在較多弊端,當夏季來臨,此時水量和風量都要求較大,可能無法滿足系統(tǒng)的散熱要求,出現(xiàn)問題,因此該技術應慎用。
【總結】
冷卻塔在系統(tǒng)中的重要性常常被忽視,冷卻塔的性能會對整體運行能耗水平起到?jīng)Q定性的作用,應重點關注。冷卻塔最佳的控制方式是:充分利用散熱面積、合理通風、均衡運行,起到最大的散熱作用,拉大溫差,便于實現(xiàn)整體的最佳性能,實現(xiàn)最大程度的節(jié)能。