闭式冷却塔在节能设计中的应用

关键词：闭式冷却塔   节能系统   串联  土壤源换热器  自然冷源  免费制冷 

闭式冷却塔由于密闭循环,利用软水（去离子水）做冷却介质循环，能有效防止水质硬化地区高温换热设备(冷凝器或被冷却设备换热体在水的结垢温度附近)表面大量结垢.在大温差换热场合可以取代板换和开式塔.具备冷却系统设备的集成优势,在减小冷却系统设备规模同时,密闭循环水不受外界污染,可以有效保护被冷却对象,比如制冷主机.除此之外,闭式冷却塔还被用于节能系统的设计中.在冷却系统设计中,闭式循环冷却塔可以用在以下几种系统中:

（１）土壤源热泵系统设计中作为辅助冷却源,用于地埋管换热系统的冬夏吸释热平衡调节;

土壤源热泵是最有前途的节能装置和空调系统,设计合理的地源热泵系统,是一项可以发挥节能效益的空调冷热源系统.通常在地源热泵的地埋管换热系统(土壤换热器)设计中，为解决冬季热负荷和夏季冷负荷不平衡所产生的地下土壤的热(冷)蓄积效应等问题,需要在原有的地埋管闭式循环系统设计中并联一个板换和开式冷却塔系统．用于地埋系统向大气排热.闭式冷却塔相当于开式冷却塔和板换两种设备的功能集成．只需要将闭式冷却塔串联接入原有的密闭式地埋管循环系统，在夏热冬冷的地区，将夏季多余的热通过闭式塔的外循环系统释放到大气中去．冬季地源热泵向地下土壤取热工况时,可以短路旁通掉闭塔水系统．

 串联闭式塔       并联开式塔

闭式循环冷却塔设备由于完全闭式循环，且只在夏季某个制冷高峰时段开启，冬季和春秋等过渡季节处于泄水停运状态．设备和水系统的维护工作量少于开式塔＋板换．两种设备选型的系统初投资则差别不大．闭式冷却塔选择可以减少设备维护和安装工作量．

（２）在水环热泵系统设计中用作冬季仍需要制冷（冷却）场合的冷却源,或用于工业冷却的免费制冷;

闭塔用于水环热泵系统的冷却闭塔用于工业设备群的冷却

冬季由于外界气温较低，冷负荷也相对远小于夏季，可以将自然冷源(外界相对低温的空气和水)直接用于工业发热设备或者大进深建筑内区的冷却．从而实现免费制冷(制冷机冬季不用启动).但在用于大型办公楼和商业区(比如水环热泵空调系统)时,需要考虑在冬季夜间停运时的系统泄水问题，否则易引发闭塔冬季冻管事故．对于需要连续运行的冷却场合,是非常适用的,比如工厂连续运转的需冷却设备(如金属融炼炉和单晶炉),一年中的大部分时间可以实现利用自然冷源的免费冷却.