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材料应用 大型公共建筑集中空调冷却塔系统优化控制 徐磊 （中铁建工集团安装工程有限公司，北京100070） 摘要：开式逆流种类的冷却塔在集中空调系统中被较多的应用，在实际运行中很多冷却塔都有效率偏低的现象，本文把 风机与冷却塔组成的系统作为探讨对象，然后通过分析得出关于风机统一变频与高低风速从这两方面进行调节的控制方式。 此外，冷却水的温度也是一个重要的方面，冷却塔的运行台数不同，水系统的功耗也不同并对此进行对比，得出了又一个优 化控制方式是多台冷却塔同时运行，使风机变频相同，还要对它加强维护，使进水分布较为均匀，对冷却塔最大程度上使用 其换热面积。 关键词：大型公共建筑；集中空调冷却塔系统；优化控制 中图分类号：TU831 文献标志码：A 文章编号：1674—3024（2014）5—05—02 分布均匀，这样才能较好的对冷却塔利用换热面积，使在降 前言 低风量的条件下，冷却效果却并不降低，但是能有效降低冷 在不是全部负荷的情况下，冷却塔有几种不同的运行方 却塔的能耗。 式。降低出水温度有助于提升冷水机的性能，却使风机与水 对影响换热效果的原因进行综合分析，冷却塔运行措施 泵多耗费了一部分电能，对于冷却塔来说冷却水平受到室外 就是把使系统能耗最低作为目标来实行全面优化。计算和分 湿球温度的影响较大。 析水泵、冷却塔与冷水机组耗功率和出水温度之间的函数关 系，使用 MATLAB 软件对出水温度进行约束条件下非线性一 1 现在大型公共建筑的冷却塔运行情况 元类型的最佳方法求解，从而获得最优出水温度，它能使冷 通过对很多大型建筑中冷却塔的运行情况进行观察，结 却水系统的能耗达到最小。如果两个冷却塔同时开启，水量 果发现因为运行没有达到较好状态而使机组效率发生偏低 都一样是一台塔运行时的 1/2，两个塔的进水温度和热力特 的现象很常见。为了对影响机组效率的原因进行分析，我们 性也都一样，在冷却水温差ΔA2 是 4 度时求出对于出水温度 建立三个温差：冷凝器的温差ΔA1、冷却水的温差ΔA2、冷 最优的控制措施，对于一泵一塔与一泵两塔两种运行方式向 却塔的温差ΔA3，这三个温差都是对于换热来说的。从湿球 上面所说的使用 MATLAB 软件来求出最佳出水温度。在湿球 温度到冷凝温度，三个温差代表三种冷源设备的运行特点。 温度降低两度的情况下，一台塔运行时的能耗和两台塔的差 在开式冷却塔中，冷却水和空气之间传递热量的极限是出水 别不大，因为一台冷却塔在运行，风机能耗下降一些，但是 温度值和湿球温度值一样，冷却塔的换热温差越小，它的换 下降后的值和机组能耗比起来还是小得多，一台冷却塔运行 热性能就越好，反过来就是在冷却塔运行时受到其他因素的 会使机组的效率降低。如果负荷不同，和两台塔运行过程中 影响而降低了运行效率。 的能耗比起来，一台塔在湿球温度不同的条件下节能效果不 现在很多大型建筑中冷却塔的运行方式都是一机一塔 明显。所以，开启台数不会对冷却水系统能耗有多大影响。 与大机大塔。另外风机的耗电量占整个系统耗电量的 30%～ 好几台冷却塔一起开启时能够对换热面积实现较好的利用， 50%，从风机方面考虑，使冷却塔充分发挥功能作用，从而 这时风量是影响冷却水系统运行能耗的主要因素，它能够使 有效提高散热效率和风机系统效率。