凉水塔系统的更换与现代改造
作者：晶杰冷却塔 时间：2021-05-18 16:00 阅读：
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开式或直接接触式凉水塔是最常见的类型，在凉水塔收集热量后将水供应到塔中，并在风扇的上方形成向上气流的同时向上方洒水。这会导致部分水蒸发，从而降低其整体温度。尽管此方法有效，但存在一些局限性：
必须提供额外的水以补偿蒸发损失。
由于水与大气直接接触，因此必须对其进行不断处理，以防止颗粒和细菌积聚。
尽管开式凉水塔很简单，但它们并不是可用的最高效的选择：有些替代方法可以提高能效并简化维护。在冷却水系统中，凉水塔及其相关的水泵通常占能源消耗的15％左右。因此，任何提高其能效的升级都可提供诱人的财务回报。
绝热冷却闭式凉水塔
闭式凉水塔也基于蒸发冷却原理，但是过程或冷却器所使用的水绝不与大气直接接触；取而代之的是，它通过凉水塔内的盘管进行循环，并洒出来自另一供应源的水，以达到蒸发冷却的效果。当采用绝热冷却时，仅通过风扇即可实现大部分散热。洒水装置受到精确控制，因此供水量完全符合补充空气自然冷却效果的需要。
绝热冷却比传统的开式凉水塔具有多种优势：
保持水中没有颗粒。这可以使泵，冷却器和其他系统组件更有效地运行，同时延长其使用寿命。
水处理和维护成本大大降低。需要处理的水量明显低于开式凉水塔。
间歇使用洒水器可以节省水和能源。
通常，与传统的开式凉水塔相比，绝热冷却最多可将运行成本降低30％。
带有开式凉水塔的板式换热器
绝热冷却的一种替代方法是保留传统的凉水塔，但使用板式热交换器将其与过程或冷却器设备隔离。简而言之，热交换器将水回路分为两个部分：
在第一段中，水在热交换器和过程或冷却器之间循环，从中除去热量。
在第二部分中，水在凉水塔和热交换器之间移动。
这样，热量可以散发到户外而无需混合两股水流。
由于热交换器已经使凉水塔与系统的其余部分隔离，因此可以使用常规的开路塔。实际上，将闭路凉水塔和热交换器结合在一起是多余的，而且浪费金钱。
凉水塔系统的其他增强功能
凉水塔可以升级为更高性能的系统，但是也可以升级单个系统组件，以进一步提高能源效率和操作灵活性。
风扇和泵的速度控制
传统的凉水塔和绝热冷却器都使用风扇来建立所需的气流。当系统在部分负载条件下运行时，可以降低风扇速度以节省大量能源。这是通过变频驱动器（VFD）来完成的，该设备可调节电源电压和频率以将电动机速度降低到其铭牌值以下。
在开放式排风扇中，如凉水塔的风扇，所节省的功率与风扇速度的立方成正比。这意味着以80％的速度运行的凉水塔风扇仅会消耗其额定功率的51.2％（80％x 80％x 80％）。
为了进一步提高节能效果，也可以使用VFD来控制水泵。使用控制系统，可以协调两个电动机的速度以精确匹配冷却负荷，从而将总能耗降至最低。
水边节能器：冷水机水循环之间的换热器
对于制冷设备，可以通过安装另一个热交换器来提高整体效率，但是在这种情况下，应在冷凝器水回路和冷冻水回路之间。这种热交换器称为水边节能器，它可以在冷却水到达冷却器之前从冷却水回路中带走热量，这只能提供热交换器无法实现的额外冷却效果。
重要的是要注意，这种方法仅在某些天气条件下才可行，并且随着相对湿度的增加其有效性会降低。例如，在纽约市比在南佛罗里达州，节水型省煤器的投资要好得多。
优质风机
风扇和泵电机是凉水塔及其各自的水回路中大部分能耗的原因，在许多应用中，它们每天工作24小时。因此，可以通过将这些电机替换为更高效率的型号来实现显着的节能效果。
电机具有三个效率等级，其中表示最高的性能。例如，根据460 V，15 HP，1800 rpm，全封闭风扇冷却电机的平均效率等级如下：
标准效率：86.6％
能源效率：91.1％
最高效率：92.4％
在这种情况下，从标准效率升级到高级效率将代表5.8％的增长。每年节省的费用与每年使用电动机的总小时数成正比，对于凉水塔而言，这通常是很高的。
结束语
凉水塔在商业和工业环境中都扮演着非常重要的角色。在大型的商业设施中，水冷式冷水机组远远优于空调的风冷制冷机组。尽管风冷式冷水机不需要凉水塔，但水冷式冷水机的能效优势弥补了额外的成本。在工业环境中，水是一种实用且高度可用的冷却介质，而凉水塔是从水中去除热量进行再循环的一种经济高效的方法。
通过将热交换器与凉水塔配合使用，可将冷却水与环境隔离开来，从而简化了维护工作，而绝热冷却器可提供这一点，并提高了能效。如果这种升级辅以用于速度控制的高效电机，则可以实现最大的系统效率。
首次安装空调系统时，更容易实现高性能，而对于现有安装而言，性能可能更高。聘请合格的工程公司进行设计，咨询和监督，可确保在考虑能源效率和总拥有成本的同时正确指定凉水塔和其他建筑系统。