一、項(xiàng)目背景

目前根據(jù)工廠生產(chǎn)設(shè)備的工藝要求，冷水機(jī)組全年運(yùn)行時(shí)，冷凍水供水溫度要求不高于9℃。3臺(tái)冷卻塔為開式系統(tǒng)，目前由于冬季冷負(fù)荷較少，一般運(yùn)行一臺(tái)冷水機(jī)組。高負(fù)荷在80％，大部分時(shí)間冷負(fù)荷在50％左右，考慮到冬季室外氣溫比較低，冷負(fù)荷需求量較少，可以充分利用冷卻塔的冷卻能力，通過板式換熱器滿足工廠的冷負(fù)荷需求。

二、原理

在冬季，當(dāng)空調(diào)末端和生產(chǎn)設(shè)備需要冷負(fù)荷時(shí)，可以采用現(xiàn)有冷卻塔、冷卻水泵、板式換熱器及冷凍水水泵進(jìn)行供冷。當(dāng)然這需要的條件，即冷卻塔的出水溫度低于冷凍水的需求溫度，而冷卻塔出水溫度又與室外濕球溫度有直接關(guān)系，因此常規(guī)計(jì)算過程期間考慮“當(dāng)前室外濕球溫度加上4.5℃小于等于冷凍水供水需求溫度”的條件下，可采用板式換熱器供冷。

冬季制冷采用板式換熱器供冷與冷水機(jī)組供冷相結(jié)合的方式，以減少制冷能耗，能源的利用效率，延長冷水機(jī)組的使用壽命。

三、優(yōu)化控制策略

由于在冬季，晝夜溫差較大，當(dāng)室外溫度變化及冷負(fù)荷變化較為頻繁時(shí)，需要解決板式換熱器和冷水機(jī)組供冷模式自動(dòng)頻繁切換的問題，并冷凍水供水溫度恒定的控制目標(biāo)，以系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。在相同冷負(fù)荷和水流量下，隨著室外濕球的溫度降低，冷卻塔的出水溫度隨之降低。

在冷凍水系統(tǒng)中，在的冷負(fù)荷需求和水溫降下，冷凍水流量將直接影響供水溫度。通過冷卻水和冷凍水供水管路上的溫度傳感器，分別控制冷卻水泵和冷凍水泵的電動(dòng)機(jī)頻率，控制水的流量；并根據(jù)冷水機(jī)組的水流量大小，調(diào)節(jié)冷水機(jī)組的輸出冷負(fù)荷，保持冷凍水供水溫度恒定。

四、供冷模式切換

冷卻水和冷凍水的供水管路上各安裝一個(gè)溫度傳感器，當(dāng)冬季室外濕球溫度小于等于4.5℃，冷水機(jī)組的輸出負(fù)荷率小于等于50％，且冷凍水供水溫度連續(xù)10min低于9℃時(shí)，可采用板式換熱器供冷模式供冷。此時(shí)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥M1和M3緩慢關(guān)小，冷水機(jī)組制冷功耗緩慢減小，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥M2和M4緩慢打開，系統(tǒng)此時(shí)進(jìn)入板式換熱器和冷水機(jī)組聯(lián)合供冷模式，并保持供水溫度恒定，直至冷水機(jī)組停止工作后，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥M1和M3關(guān)閉，此時(shí)進(jìn)入板式換熱器供冷模式。同時(shí)用過冷卻水泵和冷凍水泵控制水的流量，保持冷凍水供水溫度恒定。

五、經(jīng)濟(jì)效益分析

要求冷凍水供水溫度不高于9℃，室外濕球溫度4.5℃以下即可使用冷卻水通過板式換熱器供冷。

六、結(jié)論

冬季，工廠所需的冷負(fù)荷較少且具有較低的冷卻水溫度，這會(huì)使冷水機(jī)組的冷凝壓力較大幅度下降，影響冷水機(jī)組氣動(dòng)，冷水機(jī)組長期在原理其設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行。若使用冷卻塔冷卻水通過板式換熱器簡介為空調(diào)末端和工藝設(shè)備提供冷量，可以減少冷水機(jī)組在冬季的運(yùn)行時(shí)間。降耗，延長其使用壽命。