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多种玻璃钢冷却塔控制策略

该技术文章比较了已知建筑物制冷负荷并已建立冷却器设计时,不同玻璃钢冷却塔控制策略的预计能耗。
 
中央空调系统中可用的排热设备包括闭路流体冷却器或开路玻璃钢冷却塔。但是,闭路塔并不是经常使用1,由于增加了换热器的方法,由于成本较高且效率降低,因此本比较将重点放在开路玻璃钢冷却塔上。在商业建筑中,大部分废热(通过玻璃钢冷却塔排出)来自冷却器的冷凝器侧。
 
玻璃钢冷却塔控制策略:
在软件中,比较了三种不同类型的多重玻璃钢冷却塔运行/控制策略。在所有情况下,冷却器都向CW回路排放相同量的热量。
 
最大限度地提高单元运行速度:此控制策略将运行尽可能多的用户定义单元,而不管运行多少台冷水机组,但要受最小泵流量分数和风扇运行分数的约束。
 
与冷水机互锁:在这种控制策略中,玻璃钢冷却塔的数量等于冷水机的数量,这是某些基于性能的能源法规的要求,例如: Title-24 2019标准设计模型。在运行期间,仅当相关的冷却器排热时(第1对1运行),第N个玻璃钢冷却塔才会打开。
 
每个冷却器N + 1个玻璃钢冷却塔:此策略允许冷却器使用相同数量的玻璃钢冷却塔,或使用一个额外的玻璃钢冷却塔(N + 1)。在图1中,具有4个冷却器的设计将允许4(N)或5(N + 1)个玻璃钢冷却塔。在运行期间,当一个冷却器运行时,两个玻璃钢冷却塔打开,而当四个冷却器运行时(图2中的3:30 pm至6:00 pm),所有五个玻璃钢冷却塔都打开。
 
横流式玻璃钢冷却塔

玻璃钢冷却塔风扇能量比较:
每个玻璃钢冷却塔设计选项的总风扇能量在图2中进行了比较。对于此预测分析,所有选项均假设玻璃钢冷却塔风扇处于VSD控制下,最小风扇流量比为0.20,并且玻璃钢冷却塔的接近温度是10°F。在此特定设计方案中,玻璃钢冷却塔风扇能量的最有效控制策略是具有5个玻璃钢冷却塔的“最大化单元运行”控制策略,其次是具有5个玻璃钢冷却塔的“每台冷却器N + 1个玻璃钢冷却塔”的控制策略。效率最低的控制策略是“与冷却器联锁”,该冷却器具有四个玻璃钢冷却塔。
 
玻璃钢冷却塔气流比较:
每个玻璃钢冷却塔的总风扇气流在图3中进行了比较。玻璃钢冷却塔的气流由APACHE计算得出,并显示中。玻璃钢冷却塔风扇气流的每小时趋势与玻璃钢冷却塔排热曲线相同。
 
结论
“每台冷水机N + 1个玻璃钢冷却塔”和“与冷水机互锁”的控制策略取决于运行中的冷水机数量。对于此设计示例,冷却器设计已经包含了N + 1设计,因此,按顺序分阶段进行冷却器操作非常重要。
基于可预测的能量模型,“最大化电池运行”是在加利福尼亚州圣何塞这种特定气候下针对该特定设计的最有效的玻璃钢冷却塔策略方法。
 
玻璃钢冷却塔最重要的变量之一是接近温度。“方法”定义为冷水温度与环境温度或进入的湿球温度之间的差。较小的方法(可能会导致玻璃钢冷却塔尺寸过大/昂贵)将提供较低的玻璃钢冷却塔离开温度。反过来,由于降低了冷水机的升力,这将导致风扇能量降低和冷水机效率提高。现代玻璃钢冷却塔的进场温度通常低至5°F。
 
当考虑采用恒定5°F方法进行蒸发耦合时,年度气候数据(WBT)和设计天气(WBT)非常重要。这是由于在不同设计的WBT下采用5°F进风时空气的焓差所致。包括多种方法(包括自定义变量),用于评估蒸发冷却,包括在5°F,10°F等下的湿球压低。