蒸发冷却螺杆式热回收冷水机组应用分析.pdf

公用工程设计I M k 矾妇h 脑妇l l 蒸发冷却螺杆式热回收冷水机组应用分析 1 1 1 eA p p l i c a t i o nA n a l y s i so fE V 印o m t i V eC o o l 她S c r c wH e a tR e c o V e r yC l l i l l e r 石松1 ，段惠玲2 ，孙菁2 ( 1 北京城建集团有限责任公司，北京1 0 0 0 8 8 ；2 北京城建亚泰建设集团有限公司，北京1 0 0 0 1 3 ) S S o n 9 1 ，D U A NH I l i l i n 酵S u NJ i n 矿 ( 1 B c i j 吨u r b 衄c o n s 打眦d 触p C o L 吐，B e i j 咄1 0 0 0 8 8 ，C h i n a ； 2 B c i j i n g u r b 距c s 咖c t i o n Y a t a i G m u p C o 砌，B 蜘堍1 0 0 0 1 3 ，C h i 衄) 【摘要】简要介绍了蒸发冷却式冷水机组的工作原理，通过工程实例的应用分析，表明采用这一新型的热回收制冷机组可以降低 冷却水的消耗，大大提高空调系统的性能系数，而且能充分利用制冷系统的冷凝热，实现热能的二次利用。节能效果显著。 【A b s t 陷c t 】1 1 1 i sp a p e f 蜥e n yi n 删u c e sm cw o r l ( i n g 研n c i p l eo f e v a p 叫m v ec 0 0 l e d 啪t e rc h i l l 懿，t b f o u 曲n l e 柚a l y s i so f t h ea p p l i c a t i o n 既旧i n 硎n ge x a m p l c ，s h o w st h a tt h en e wt y p eo f h e a tr o v e r yo f 衔g 既撕o nl l n i t sc 觚r c d u c cm ec o 越u m p 石o f c 0 0 I i n gw a t e r ，删l y i n l 娜t h ec o c 施c i c n to f p e r f o n m n c eo f a i rc o n d i 6 砌n gs y s 橱吗b u ta l c 蛐m a k ef I l l lu o f c o n d e n s i n gh e a to f c o o l i l 培s y s t 锄，r l i 跫t h e s o c o n d a r y u 畦l i 蒯o n o f t h e 埘1 a l 伽嘲留，即e r 盱鞠v i n g d f e c t i s 坞m 越h b l e 【关键词】蒸发冷却；热回收；性能系数c o P ；节能 【K e y v 旧州s 】c v 印o r a t i v e c o o I i n g ；h e 砒f e c o v e r y ；c o c 伍c i e m o f p e 蚰m 啪c c c o p ；曲e r 盱踞v i 】唱 【中图分类号】T B 6 5 l【文献标志码】A【文章编号】l 0 0 7 9 4 6 7Q O l 7 ) 1 1 0 0 5 5 0 2 【D o 日1 0 1 3 6 l 劬c I l k i g c j s 酒2 0 1 7 1 1 1 2 5 1 引言 寻求空调可持续发展之路，已成为空调设计面临的一个 重要问题。近年来。研发生产的蒸发冷却式冷水机组摒弃了传 统型制冷机组的缺点，将水冷和风冷型机组的优点进行了集 成，大大提高了空调系统的性能系数，降低了冷却水的消耗， 节能效果显著，并能通过对热能的再回收，实现热能的二次利 用，从而减少空调的能源消耗。 2 工作原理 蒸发式冷却胡组以水和空气为冷却介质，利用水的蒸发带 走气态制冷剂的冷却壹咿。如图l 所示，蒸发式冷却胡组工作时， 冷却水由水泵送至冷却管组E 部喷嘴，均匀喷淋在冷去| 】j j E 管外 表面，形成一层很薄的水膜，高温气态制冷齐I 臌管外的冷却水吸 热冷却，吸收热量的水部分蒸发为水蒸气，风机以一定的风速 【作者简介】石松( 1 9 7 6 ) ，男，重庆 ，高级工程师，一级建造师，从 事暖通空调专业施工与研究。 掠过冷却排管促使水膜蒸发，并使吸热后未被蒸发的水滴在下 落过程中被空气冷却后由脱水器阻挡落回水盘循环使用回。 图1蒸发式冷却机组工作原理图 3 工程实例 3 1 工程概况 某大型公建工程，钢筋混凝土框架结构，建筑面积约 9 0 万m 2 ，地下2 层，地上5 层，建筑高度5 0 m 。该工程结合楼 5 5 万方数据 I 工程建设与设计 c 。w “c l m n 肌5 所” r 内信息机房、通讯机房及局部商业等全年冷负荷需求，按照机 房分布，分区域设置冷水机组，全天2 4 h 运行，以保证工艺设 备要求的运行环境。机房空调实现了各机房内恒温恒湿功能， 包括水冷冷源空调12 8 台和风冷水冷双冷源空调l3 台。 该工程全年供冷冷源采用冷凝热回收机组，为工艺机房 供冷的同时，回收机房空调冷凝废热，用于生活热水加热，冬 夏均能同时提供冷水与热水，实现能量的综合利用。总供冷负 荷4 08 0 0 k w ( 13 6 5 R T ) ，共设置8 台6 0 0 k w ( 1 7 0 R T ) 的蒸发冷 却螺杆式热回收冷水机组，冷水供回水温度为1 1 1 6 ，热水 供回水温度为5 5 5 0 。冷水循环泵包括1 2 台卧式端吸泵 ( 分设于地下1 层4 个机房内，每个机房两用一备) ，流量均为 1 0 3 m 讥，扬程2 4 m ，效率7 6 ，功率1 1 k w ，系统压力1 0 M P a ， 全年冷水系统主干管道为D N 2 5 0 无缝钢管。 蒸发冷却螺杆式热回收冷水机组性能参数表如表1 所示。 表1蒸发冷却螺杆式热回收冷水机组性能参数 热器两面形成完全覆盖的水膜，不存在干点，减缓结垢；换热 面积能充分利用，不存在盲区，换热效率高；板管换热片之间 有清洗除垢的空间，易于除垢；换热效果高，减少了设备体积， 易实现机组简约化。 4 3 节能节水节地 本工程蒸发冷却螺杆式热回收冷水机组性能系数名义制 冷C O P 为4 6 2 w 脚，国标工况C D P 为4 5 6 w ，w ，机组在冬季 按自然冷源工况运行时c D J D 可达2 0 7 w ，w ；风机动力消耗与 水冷式空调机组的冷却塔相近，仅为风冷式空调机组的1 3 ； 降低了水泵的扬程和流量，泵的动力消耗约为带冷却塔的空 调机组的l ，4 ；安装于1 层室外热泵机房，不占用地下建筑面 积，腾出更多的地下空间满足于其他功能需求；利用水膜冷却 方式，无须冷却塔，可实现节水5 0 以上。 4 4 智能控制 制冷量6 0 0 k w ，制冷剂R 1 3 4 a ，冬季运行自然冷源工况 在自然冷源工况时不运行压缩机 3 2 综合性能系数C O P 当机组1 0 0 热回收时，c 0 P = ( Q 。十Q H ) 形 式中，Q 。为制冷量；Q H 为热回收量，即1 0 0 冷凝负荷；形为机 组耗电量。 由此可见，蒸发冷却螺杆式热回收冷水机组的综合性能 系数c D P 最高可以是冷水机组的制冷性能系数与热泵的制 热性能系数之和，其综合性能系数c o P 较高( 可大于8 w ，w ) ， 即使是部分热回收，节能效果仍然十分可观。 4 应用分析 4 1 与风冷式、水冷式空调机组比较 蒸发冷却式空调机组较风冷式、水冷式空调机组利用显 热来吸收制冷器的热量而言，其充分利用水的汽化潜热，在冷 凝换热过程中部分水发生相变为水蒸气，实现了低冷凝温度 的高效制冷。 4 2 板管与盘管蒸发冷却比较 本工程蒸发冷却采用板管型换热器，板内部含有制冷剂 流体流通的管状流道，采用高效平面液膜换热技术，在板管换 5 6 本工程蒸发冷却螺杆式热回收冷水机组控 制方式采用微电脑控制器，根据水温变化情况提 前预判负荷，进行压缩机加卸载调节，使机组快 速响应负荷需求以及水温平稳的要求。控制系统 具有R S 4 8 5 标准接口，支持M O D B u s 或 B A c N E T 协议，开放接口通信协议编码表，有专 业的软件包，通过现场总线接入建筑设备监控网络系统前端 网络控制器从而纳入到建筑设备监控管理系统统一管理。通 过机组配置的高智能自动控制系统，根据空调负荷的实际需 求，可无极调节，能够实现全天候无人值守智能化运行。 5 结语 蒸发冷却螺杆式热回收冷水机组是一种新型的高效、节 能的制冷空调设备，可节省的能源极其可观。热回收机组可充 分利用制冷系统的冷凝热来加热生活热水，既减少了冷凝热 对环境的热污染及造成的温室效应，还可以利用废热，比较经 济地得到了人们所需的热源，对环境的保护和空调的可持续 发展极其有利。如 【参考文献】 【l 】陆耀庆实用供热空调设计手册 M 北京：中国建筑工业出版社， 2 0 0 8 【2 】荣国华夏季制冷机冷凝热的回收利用 J 暖通空调，1 9 9 8 ，2 8 ( 2 ) ：2 7 2 9 【收稿日期】2 0 1 7 一0 5 2 6 万方数据