水冷セントラル空調システムでは、チラーが凝縮器からの熱を外部に放散します。排出された凝縮熱は冷却水によって冷却塔に運ばれます。冷却塔で熱が放散された後、水温は 37°C から 32°C に低下し、チラーの凝縮器に戻ります。このサイクルを繰り返し、冷却水系が循環して熱を放散します。
私の国では、冷却水の温度は通常、冷却塔の標準使用条件に従って設定されます。チラーの出口水温は 37°C で冷却塔に入り、冷却塔を通って 32°C まで冷却され、その後チラーの入口水温に戻ります。
この設定の理由は、チラーの運転効率と冷却塔の効果的な放熱を考慮しながら、チラー凝縮器と冷却塔の両端での冷却水の熱交換要件に基づいています。
1. 凝縮器側の熱交換
チラーの凝縮器では、高温高圧の冷媒蒸気が凝縮して液体となり、放出された凝縮熱は熱交換チューブを通じて冷却水と交換されます。
凝縮器内の凝縮熱を冷却水にスムーズに伝達するには、凝縮器内の冷媒の凝縮温度が冷却水温度よりも高くなければなりません。
通常、チラーが正常に動作している場合、凝縮温度は約 40°C です。このとき、冷却水入口温度は32°C、熱交換後の出口温度は37°Cであり、凝縮熱放散プロセスがスムーズに進行することを保証できます。
2. 冷却塔側の熱交換
冷却塔内の冷却水の冷却・放熱は接触放熱と蒸発放熱に分けられます。
接触放熱では、冷却水温度と外気温度（乾球温度）の温度差に基づいて顕熱を周囲空気に伝達します。
蒸発熱放散により、冷却水の温度と外気の湿球温度との温度差に基づいて潜熱が周囲の空気に伝達されます。
私の国の夏期空調の屋外設計パラメータによると、屋外空気の最大乾球温度は約 35°C、最大湿球温度は約 28°C です。
したがって、冷却塔入口水温度を 37℃に設定すると、ほとんどの場合、冷却塔入口水温度が外気の乾球温度よりも高くなります。このとき、冷却塔は接触放熱と蒸発放熱の両方が行われるため、効率よく放熱することができます。
冷却塔出口水温 32℃の設定は、冷却水の温度差 5℃に応じて冷却水流量を確保するチラーの要件である一方で、また、外気の湿球温度よりも高く、蒸発熱放散によって保証できます。
3. 冷却水温度が高すぎる
冷却水の温度が高すぎると、冷却塔の放熱には有益ですが、チラーの動作や熱交換効率には良くありません。
冷却水温度が高すぎると、チラーの凝縮温度と圧力が上昇し、圧縮比が大きくなり、圧縮機への負担や消費電力が増大し、チラーの冷却効率が低下します。深刻な場合には、高圧保護が作動し、シャットダウンが発生します。
ターボ冷凍機の場合は速度圧縮に属します。凝縮圧力が上昇し、圧力比が上昇すると、サージ保護機構が作動する場合があります。
冷却水の温度が高すぎると、高温の作業環境により機器やパイプラインの大型化が促進されます。銅管で作られた熱交換器の場合、スケールが発生すると効果的な熱交換が妨げられ、システムの冷却効率がさらに低下します。
4.冷却水温度が低すぎる
冷却水の温度が低下すると、それに応じて凝縮温度と圧力が低下し、通常チラーの冷却効率が向上します。ただし、冷却水温度が低すぎると、ユニットの安全かつ安定した動作に影響を与えます。
冷却水の温度が低すぎると、凝縮圧力が低下し、蒸発器間の圧力差が小さくなり、冷媒の流れが不十分になり、ユニットの低圧保護が作動し、システムの通常の動作に影響を与える可能性があります。
冷媒を使用してモーターを冷却しているユニットの場合、凝縮器と蒸発器の間の圧力差が小さくなり、冷却効果が低下し、モーターが過熱してモーター保護機構が作動する危険性が高まります。
コンプレッサーの潤滑油システムでは、凝縮圧力の低下により油圧差が小さくなり、潤滑油の効果的な循環と分配が妨げられ、ユニットの油切れアラームが作動し、正常な動作に影響を与える可能性があります。システム.
