В центральной системе кондиционирования воздуха с водяным охлаждением чиллер рассеивает тепло от конденсатора наружу. Отводимое тепло конденсации переносится охлаждающей водой в градирню. После того, как тепло рассеивается градирней, температура воды падает с 37°C до 32°C и затем возвращается в конденсатор чиллера. Этот цикл повторяется, и система охлаждающей воды циркулирует для рассеивания тепла.
В моей стране температура охлаждающей воды обычно устанавливается в соответствии со стандартными условиями работы градирни. Температура воды на выходе из чиллера поступает в градирню с температурой 37°C, охлаждается до 32°C через градирню, а затем возвращается к температуре воды на входе в чиллер.
Причина такой настройки основана на требованиях к теплообмену охлаждающей воды на обоих концах конденсатора чиллера и градирни, принимая во внимание эффективность работы чиллера и эффективное рассеивание тепла градирни.
1. Теплообмен на стороне конденсатора
В конденсаторе чиллера пары хладагента с высокой температурой и высоким давлением конденсируются в жидкость, а выделяющееся тепло конденсации передается охлаждающей воде через теплообменную трубку.
Чтобы обеспечить плавную передачу тепла конденсации в конденсаторе охлаждающей воде, температура конденсации хладагента в конденсаторе должна быть выше температуры охлаждающей воды.
Обычно при нормальной работе чиллера температура конденсации составляет около 40°C. В это время температура охлаждающей воды на входе составляет 32°C, а температура на выходе после теплообмена составляет 37°C, что может обеспечить плавное течение процесса рассеивания тепла конденсации.
2. Теплообмен со стороны градирни
Охлаждение и отвод тепла охлаждающей воды в градирне делятся на контактный отвод тепла и отвод тепла при испарении.
Контактное рассеивание тепла передает ощутимое тепло окружающему воздуху за счет разницы температур между температурой охлаждающей воды и температурой наружного воздуха (температура по сухому термометру).
Рассеяние тепла за счет испарения передает скрытое тепло окружающему воздуху за счет разницы температур между температурой охлаждающей воды и температурой наружного воздуха по влажному термометру.
В соответствии с конструктивными параметрами летнего кондиционирования воздуха на открытом воздухе в моей стране максимальная температура наружного воздуха по сухому термометру составляет около 35 °C, а максимальная температура по влажному термометру составляет около 28 °C.
Таким образом, установка температуры воды на входе в градирню на уровне 37°C может гарантировать, что в большинстве случаев температура воды на входе в градирню будет выше, чем температура наружного воздуха по сухому термометру. В это время происходит как контактное рассеивание тепла, так и испарение тепла, благодаря чему градирня может эффективно рассеивать тепло.
Установка температуры воды на выходе из градирни 32°С является, с одной стороны, требованием чиллера обеспечить расход охлаждающей воды в соответствии с разницей температур охлаждающей воды в 5°С, а с другой стороны , она также выше, чем температура наружного воздуха по влажному термометру, что может быть гарантировано за счет рассеивания тепла при испарении.
3. Температура охлаждающей воды слишком высокая.
Когда температура охлаждающей воды слишком высока, это полезно для рассеивания тепла градирни, но вредно для работы и эффективности теплообмена чиллера.
Когда температура охлаждающей воды слишком высока, температура конденсации и давление чиллера увеличиваются, а степень сжатия становится больше, что увеличивает нагрузку на компрессор и энергопотребление, тем самым снижая эффективность охлаждения чиллера. В тяжелых случаях это приведет к защите от высокого давления и отключению.
Для центробежных чиллеров это относится к скоростному сжатию. Когда давление конденсации увеличивается и степень сжатия увеличивается, может сработать механизм защиты от перенапряжения.
Когда температура охлаждающей воды слишком высока, высокая температура рабочей среды ускоряет образование накипи в оборудовании и трубопроводах. В теплообменниках из медных трубок накипь будет препятствовать эффективному теплообмену и еще больше снизит эффективность охлаждения системы.
4. Температура охлаждающей воды слишком низкая.
Когда температура охлаждающей воды снижается, температура и давление конденсации соответственно уменьшаются, и эффективность охлаждения чиллера обычно повышается. Однако слишком низкая температура охлаждающей воды может повлиять на безопасную и стабильную работу устройства.
Когда температура охлаждающей воды слишком низкая, давление конденсации падает, а разница давлений между испарителями уменьшается, что может привести к недостаточному расходу хладагента, тем самым срабатывая защиту агрегата от низкого давления и влияя на нормальную работу системы.
У агрегатов, в которых для охлаждения двигателя используется хладагент, уменьшается разница давлений между конденсатором и испарителем, что также снижает охлаждающий эффект и увеличивает риск перегрева двигателя, тем самым вызывая срабатывание механизма защиты двигателя.
В системе смазочного масла компрессора снижение давления конденсации также уменьшает разницу давлений масла, что будет препятствовать эффективной циркуляции и распределению смазочного масла и может вызвать срабатывание сигнализации о нехватке масла в агрегате, влияя на нормальную работу система.
