丘呈龙

（广东省国防科技高级技工学校，广东　广州　510000）



中央空调系统冷却塔的节能改造

丘呈龙

（广东省国防科技高级技工学校，广东广州510000）

摘要：当前我国空调能耗仍比较高，节能措施应用不普遍等导致过多的浪费，是影响空调应用效果的重要因素。另外，还有投资费用有限、运行管理水平低等因素也制约了节能效果。针对以上在能耗方面存在的问题，中央空调的节能主要应从设备和系统两方面着手。基于此，对中央空调系统的冷却塔进行改造，提高水系统、通风系统的保温水平，减少热损失、热回收等，从而达到低碳节能的目的。

关键词：中央空调；冷却塔；节能；改造

随着国民经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，人民对生活环境和舒适度要求越来越高，空调系统及相关设备已成为人们日常生活的一部分。就我国空调系统的整体水平而言,空调能耗仍比较高，节能措施应用不普遍等导致过多的浪费，是影响空调应用效果的重要因素。另外，还有投资费用有限、运行效果水平低等因素也制约了节能效果。根据测算，具有良好的运行管理的中央空调系统可轻松节能10%～20%。针对以上在能耗方面存在的问题，中央空调的节能主要应从设备和系统两方面着手。下面主要是对中央空调系统的冷却塔进行改造，提高水系统、通风系统的保温水平，减少热损失、热回收等，从而实现低碳节能，推行可持续发展之路［1］。

1　冷却塔的节能改造

由于冷却水温度越低，冷凝温度越低，冷机的制冷系数越高。根据机组的特性知道，冷却水回水温度每降低1℃，机组能耗则下降3%～4%。冷却塔是一个工作在系统最末端的设备，作用是利用水和空气的接触，通过蒸发、对流等方式来降低中央空调主机冷却水温度，其性能优劣直接影响着空调的制冷效果及设备的耗电量。因此，中央空调在使用过程中，对冷却塔的运行应做严格的控制，对运行状况不佳的应及时作出改正，这不仅关系到冷却塔乃至整个中央空调系统是否在最佳工况下运行，更重要的是能达到降低能耗的作用。以下就以某大厦冷却塔的改造谈谈其节能效果。

1.1冷却塔节能改造前的缺陷

该大厦配备了4组冷却塔，每组水流量800m3/h；4台风扇，每台风扇电机4kW，叶直径1 800mm。在某年8月份，供冷高峰季节，中央空调主机在运行一段时间后出现冷却水温度高、冷凝压力高而造成主机设置保护自动卸载，甚至停机，故障显示冷凝压力过高。转开另一台机组后，故障依然，参数显示：冷凝器进水温度33～35℃，出水温度37～39℃。

经详细检查，排除了主机、水泵、水处理等原因造成的故障。进一步检查冷却塔的水量、流量，发现冷却塔共有12个出水口将冷却水射入分流水盆，再由分流水盆流入填料，缓慢流落水塔底部，以达到冷却效果，但由于出水口过大、过多，出水口总出水量大于进水量，导致冷却水力不平衡，每一个出水口水量都不均匀，有些出水量过多，有些出水量又过少，导致部分冷却塔冷却水流入过少而失去作用，而部分冷却塔又出水过多，使冷却水流速过快而不能完全冷却，使得冷却效果极差（见图1）。

图1 改造前冷却塔出水量分布示意图

由此可见，该大厦冷却塔设计不合理是导致冷却塔冷却效果差，致使主机冷凝温度升高的最终原因，为了达到降低能耗，使中央空调系统在高效率下运行，故必须对该冷却塔进行节能改造。

1.2冷却塔节能改造后的效果

由于该冷却塔有些出水口出水太大，已将一部分分流盆冲至变形，故首先对变型的分流水盆加固复原，然后再在各出水口加装一条长型多孔分流水管，让冷却水水量均匀分散地喷射到各分流水盆，又均匀地流入填料，进行冷却（见图2）。经改造后，每个塔水流量基本均匀，同时空调主机再有没有出现冷凝压力过高等故障，冷却水进出水温差由原来的约4℃左右升至5.5～6.5℃，达到了理想效果。

图2 改造后冷却塔出水是分布示意图

1.3节能对比

通过改造冷却塔分流管后，主机运行到最佳状态，虽然一次性花费约6 000元，但可减少运行一组冷却塔（4kW），同时还可减短一台冷却泵（45kW）的运行时间至5h。按夏季工况每天运行9h计算，即（4kW×9）+（45kW× 5）=261kW·H，单从电费就每天节约超过250元，按该方式运行，不用30d即可收回改造成本。此外，经过改造，中央空调主机能在最佳状态下运行，其工况不仅达到最佳，同时还延长了主机的寿命及减少了维护费。

2　结语

本文所提出的节能措施和改造方案，仅仅是结合笔者工作中的实际事例及个人的工作经验所展开，参考资料有限，并不具代表性。故文中对中央空调节能的理论分析不够深入、用语较通俗，很多地方还需完善。同时，中央空调节能是一项广泛且深入的课题，故更应坚持长期节能的战略方针，树立新的节能观念，并加以普及。笔者所提出的只是冰山一角，今后还需不断学习和提高。中央空调系统是建筑物中的耗能大户，在空调系统的设计中考虑节能控制是切实可行的，合理的设计方案、精心的施工和科学的运行管理对空调节能都是至关重要的。另外，对落后的设备生产工艺及设备进行技术革新，不仅可以提高生产质量、生产效率，创造可观的经济效益，对节能、环保等社会效益同样有着重要的意义。

参考文献：

［1］何耀东.中央空调实用技术［M］.北京：冶金工业出版社，2006.

中图分类号：TU831

文献标识码：A

文章编号：1003-5168（2016）02-0068-02

收稿日期：2016-01-16

作者简介：丘呈龙（1986-），男，本科，研究方向：电工工艺，机电一体化。

Energy Saving Reformation of Central Air Conditioning System Cooling Tower

Qiu Chenglong
（Guangdong National Defense Science and Technology Senior Technical School，Guangzhou Guangdong 510000）

Abstract:At present,China's air conditioning energy consumption is still relatively high,energy saving mea⁃sures are not widely used,such as lead to excessive waste,which is an important factor affecting the effec⁃tiveness of air conditioning applications.In addition,the investment cost is limited,operation and manage⁃ment level and other factors also restrict the energy saving effect.In view of the above problems in energy consumption,the energy saving of the central air conditioning should be mainly from the two aspects of the equipment and system.Based on this,the cooling tower of central air conditioning system was reformed,to improve the water system,ventilation system,the thermal insulation level,reduce heat loss,heat recovery and so on,so as to achieve the purpose of low carbon energy saving.

Keywords:central air conditioning；cooling tower；energy saving；transformation