更換冷卻水塔系統(tǒng)

建筑行業(yè)的建筑師、工程師和其他專業(yè)人員可以通過成為來增加他們專業(yè)記錄的價值。建筑是全球建筑行業(yè)的一股強勁趨勢，擁有認證的專業(yè)人士可以獲得顯著的競爭優(yōu)勢。

開放式或直接接觸式冷卻塔是最常見的類型，冷卻塔收集熱量后向塔供水并向上噴水，同時在風扇上方產(chǎn)生向上的氣流。這會導致一些水蒸發(fā)，從而降低其整體溫度。雖然此方法有效，但存在一些限制：

必須提供額外的水以補償蒸發(fā)損失。

由于水與大氣直接接觸，因此必須不斷對其進行處理，以防止顆粒和細菌積聚。

盡管它們很簡單，但開放式冷卻塔并不是最有效的選擇：有一些替代方案可以提高能源效率并簡化維護。在冷卻水系統(tǒng)中，冷卻塔及其相關水泵通常占能源消耗的 15% 左右。因此，任何提高能源效率的升級都可以提供有吸引力的財務回報。

絕熱冷卻閉路冷卻塔

絕熱冷卻閉路冷卻塔也是利用蒸發(fā)冷卻的原理，但工藝或冷水機所用的水從不在直接接觸大氣；相反，它通過冷卻塔中的盤管循環(huán)，并從另一個供應源噴灑水以進行蒸發(fā)冷卻。使用絕熱冷卻時，大部分熱量的散發(fā)僅通過風扇實現(xiàn)。灑水器經(jīng)過精確控制，因此輸送的水量與補充空氣的自然冷卻效果完全匹配。

與傳統(tǒng)的開放式冷卻塔相比，絕熱冷卻有幾個優(yōu)點：

保持水中不含顆粒。這使得泵、冷卻器和其他系統(tǒng)組件能夠更有效地運行，同時延長它們的使用壽命。

大大降低了水處理和維護成本。需要處理的水量明顯低于開放式冷卻塔。

間歇性地使用灑水器可以節(jié)水節(jié)能。

與傳統(tǒng)的開放式冷卻塔相比，絕熱冷卻通常可將運營成本降低多達 30%。

帶開放式冷卻塔的板式換熱器

絕熱冷卻傳統(tǒng)的冷卻塔，但使用板式換熱器將其與工藝或冷卻設備隔離開來。簡而言之，熱交換器將水回路分為兩部分：

在第一部分，水在熱交換器和過程或冷卻器之間循環(huán)，從中去除熱量。

在第二部分，水在冷卻塔和熱交換器之間移動。

這樣一來，熱量就可以散發(fā)到室外，而不會混合兩種氣流。

由于熱交換器已經(jīng)將冷卻塔與系統(tǒng)的其余部分隔離開來，因此可以使用傳統(tǒng)的開路塔。事實上，將閉路冷卻塔和熱交換器結合起來是多余的，也是浪費金錢。

冷卻塔系統(tǒng)的其他增強功能

冷卻塔可以升級為更高性能的系統(tǒng)，但也可以升級單個系統(tǒng)組件以進一步提高能源效率和操作靈活性。

風扇和泵速控制

傳統(tǒng)的冷卻塔和絕熱冷卻器都使用風扇來產(chǎn)生所需的氣流。當系統(tǒng)在部分負載條件下運行時，可以降低風扇轉速以節(jié)省大量能源。這是通過變頻驅動器 (VFD) 實現(xiàn)的，變頻驅動器是一種調節(jié)電源電壓和頻率以將電機速度降低到其銘牌值以下的設備。

在開放式排風扇中，例如冷卻塔風扇，節(jié)省的功率與風扇速度的立方成正比。這意味著以 80% 速度運行的冷卻塔風扇僅消耗其額定功率的 51.2% (80% x 80% x 80%)。

為了進一步提高節(jié)能效果，還可以采用變頻器控制水泵。使用控制系統(tǒng)，可以協(xié)調兩個電動機的速度以精確匹配冷卻負載，從而最大限度地減少整體能耗。

Waterside Economizer：冷水機水回路之間的熱交換器

對于制冷設備，可以通過安裝另一個熱交換器來提高整體效率，但在這種情況下，接下來應該在冷凝水回路和冷凍水回路之間。這種類型的熱交換器稱為水側節(jié)能器，它在冷卻水回路到達冷卻器之前將熱量從冷卻水回路中帶走，這只能提供熱交換器無法提供的額外冷卻。

需要注意的是，此方法僅在特定天氣條件下可行，并且隨著相對濕度的增加而變得不那么有效。例如，與南佛羅里達相比，節(jié)水節(jié)能器在紐約市是一項更好的投資。

優(yōu)質風扇

風扇和泵電機消耗了冷卻塔及其各自水回路中的大部分能源，而且在許多應用中，它們全天 24 小時運行。因此，用更高效的型號替換這些電機可以實現(xiàn)顯著的節(jié)能效果。

電機分為三個效率等級，代表最高性能。例如，基于 460 V、15 HP、1800 rpm，密封風扇冷卻電機的平均效率等級如下：

標準效率：86.6%

能效: 91.1%

最大效率：92.4%

在這種情況下，從標準效率升級到高級效率將增加 5.8%。每年節(jié)省的費用與電機每年使用的總小時數(shù)成正比，這對于冷卻塔來說通常很高。

結論

冷卻塔在商業(yè)和工業(yè)環(huán)境中都扮演著非常重要的角色。在大型商業(yè)設施中，水冷式冷水機在空調方面遠優(yōu)于風冷式冷水機。盡管風冷式冷水機不需要冷卻塔，但水冷式冷水機的能效優(yōu)勢彌補了額外成本。在工業(yè)環(huán)境中，水是一種實用且高度可用的冷卻介質，而冷卻塔是從水中去除熱量以進行再循環(huán)的一種經(jīng)濟高效的方法。

通過將熱交換器與冷卻塔結合使用，通過將冷卻水與環(huán)境隔離來簡化維護，而絕熱冷卻器提供了這一點并提高了能源效率。如果此升級輔以用于速度控制的高效電機，則可以實現(xiàn)最大系統(tǒng)效率。

首次安裝空調系統(tǒng)時更容易實現(xiàn)高性能，而現(xiàn)有安裝的性能可能更高。聘請合格的工程公司進行設計、咨詢和監(jiān)督，確保在考慮能源效率和總擁有成本的同時，正確指定冷卻塔和其他建筑系統(tǒng)。

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