冷却塔节能——循环水泵系统节能方案
循环水系统必须与冷却塔配合工作,因此冷却塔节能也不可小视,在此列举。
【冷却塔节能原理】
根据热功率传递公式,如果温差增大,那么流量需求减少。通过冷却塔的改进,能够实现温差增大的目标,并使得水温下降,从而需要更少的流量,实现节能。
【冷却塔均水改造】
1.塔间均水
北京时代科仪的工程师通过焊接各塔之间的均水管路,实现各塔之间水量均衡,杜绝塔内部填料干枯现象,充分利用散热面积、提高滞空时间,使得水气交换更充分,从而自然拉大温差,降低流量需求,实现节能。
2.塔内均水
使用特制的布水喷头,对水量进行均匀分配,实现塔内均水,使得有效散热面积充分发挥出来,实现节能。
【冷却塔改制】
在部分现场,由于冷却塔设计失误或者年久失修,散热能力不足,造成水温偏高,水泵不得不满负荷工作,浪费能源,通过冷却塔的改制,使得问题改善,降低使用能耗,方法如下:
1.延长填料
通过重建冷却塔骨架,并更换较长的填料,延长水气交换距离,增大散热面积,获得更好的冷却效果,从而有望降低水泵的功耗。
2.更换风机
将冷却塔风机更换成负压更大的风机,提高通风性能,获得更好的散热效果,以降低整体的能耗。
【高负压冷却塔】
采用厂家定制的高负压冷却塔,又称“低温冷却塔”,该塔的主要特点是填料具有两次散热机会,空气先经过第一段填料蒸发预冷,再进入第二段填料,有望降低水温;同时,采用高负压的风机,提高通风能力,负压增大、降低湿球温度。该冷却塔对于散热能力不足、水温高、整体运行能耗过高的问题有效。
【冷却塔风扇变频】
通过冷却塔风扇变频,主要目的并不是降低冷却塔风扇的能耗,而在于:冬季无需关闭部分冷却塔风机,较多的冷却塔风机都可以适度运行,较多冷却塔都具有通风功能,从而充分利用填料散热面积,提高整体的性能系数EER。
冷却塔风机变频对于北方地区冬季运行有利,其最佳配置方式与水泵变频类似,都应是全部配置、等速运行。
【启用备用冷却塔】
在某些现场,存在备用冷却塔,例如:
中央空调多台机组中未运行的机组对应的冷却塔;发电厂中未运行机组对应的冷却塔。
通过启用备用冷却塔,或者采取“一机双塔”,充分利用散热面积,拉大温差,降低流量需求,获得节能效果。
【水轮风机】
如前述水泵性能曲线分析,在秋冬季节时,需要的流量较小,此时通过阀门开度的降低,限制流量,水泵输出扬程增大、出现“富余扬程”,该部分额外扬程完全被阀门消耗。如果采用水轮机利用这部分扬程推动冷却塔风扇工作,则可以实现一部分节能效果。但该技术在实际应用时存在较多弊端,当夏季来临,此时水量和风量都要求较大,可能无法满足系统的散热要求,出现问题,因此该技术应慎用。
【总结】
冷却塔在系统中的重要性常常被忽视,冷却塔的性能会对整体运行能耗水平起到决定性的作用,应重点关注。冷却塔最佳的控制方式是:充分利用散热面积、合理通风、均衡运行,起到最大的散热作用,拉大温差,便于实现整体的最佳性能,实现最大程度的节能。