Em um sistema de ar condicionado central resfriado a água, o chiller dissipa o calor do condensador para o exterior. O calor de condensação descarregado é transportado pela água de resfriamento para a torre de resfriamento. Após o calor ser dissipado pela torre de resfriamento, a temperatura da água cai de 37°C para 32°C e depois retorna para o condensador do chiller. Este ciclo se repete e o sistema de água de resfriamento circula para dissipar o calor.
No meu país, a temperatura da água de resfriamento é geralmente definida de acordo com as condições padrão de trabalho da torre de resfriamento. A temperatura da água de saída do resfriador entra na torre de resfriamento a 37°C, esfria até 32°C através da torre de resfriamento e depois retorna à temperatura da água de entrada do resfriador.
A razão para esta configuração baseia-se nos requisitos de troca de calor da água de resfriamento em ambas as extremidades do condensador do resfriador e da torre de resfriamento, levando em consideração a eficiência operacional do resfriador e a dissipação efetiva de calor da torre de resfriamento.
1. Troca de calor no lado do condensador
No condensador do resfriador, o vapor refrigerante de alta temperatura e alta pressão condensa em líquido, e o calor de condensação liberado é trocado para a água de resfriamento através do tubo de troca de calor.
Para garantir que o calor de condensação no condensador possa ser transferido suavemente para a água de resfriamento, a temperatura de condensação do refrigerante no condensador deve ser superior à temperatura da água de resfriamento.
Normalmente, quando o chiller está operando normalmente, a temperatura de condensação é de cerca de 40°C. Neste momento, a temperatura de entrada da água de resfriamento é de 32°C e a temperatura de saída após a troca de calor é de 37°C, o que pode garantir o bom andamento do processo de dissipação de calor de condensação.
2. Troca de calor no lado da torre de resfriamento
O resfriamento e a dissipação de calor da água de resfriamento na torre de resfriamento são divididos em dissipação de calor por contato e dissipação de calor por evaporação.
A dissipação de calor por contato transfere calor sensível para o ar ambiente com base na diferença de temperatura entre a temperatura da água de resfriamento e a temperatura do ar externo (temperatura de bulbo seco).
A dissipação de calor evaporativo transfere calor latente para o ar ambiente com base na diferença de temperatura entre a temperatura da água de resfriamento e a temperatura do bulbo úmido do ar externo.
De acordo com os parâmetros de projeto externo do ar condicionado de verão em meu país, a temperatura máxima de bulbo seco do ar externo é de cerca de 35°C e a temperatura máxima de bulbo úmido é de cerca de 28°C.
Portanto, definir a temperatura da água de entrada da torre de resfriamento para 37°C pode garantir que, na maioria dos casos, a temperatura da água de entrada da torre de resfriamento seja superior à temperatura de bulbo seco do ar externo. Neste momento, há dissipação de calor por contato e dissipação de calor por evaporação, para que a torre de resfriamento possa dissipar o calor com eficiência.
O ajuste da temperatura da água de saída da torre de resfriamento de 32°C é, por um lado, o requisito do chiller para garantir a vazão da água de resfriamento de acordo com a diferença de temperatura de 5°C para a água de resfriamento e, por outro lado, , também é superior à temperatura de bulbo úmido do ar externo, o que pode ser garantido pela dissipação de calor evaporativo.
3. A temperatura da água de resfriamento está muito alta
Quando a temperatura da água de resfriamento é muito alta, é benéfico para a dissipação de calor da torre de resfriamento, mas não é bom para a operação e eficiência de troca de calor do resfriador.
Quando a temperatura da água de resfriamento é muito alta, a temperatura de condensação e a pressão do resfriador aumentam e a taxa de compressão aumenta, o que aumenta a carga sobre o compressor e o consumo de energia, reduzindo assim a eficiência de resfriamento do resfriador. Em casos graves, causará proteção e desligamento de alta pressão.
Para chillers centrífugos, pertence à compressão de velocidade. Quando a pressão de condensação aumenta e a relação de pressão aumenta, o mecanismo de proteção contra surtos pode ser acionado.
Quando a temperatura da água de resfriamento é muito alta, o ambiente de trabalho de alta temperatura acelera o dimensionamento de equipamentos e tubulações. Para trocadores de calor feitos de tubos de cobre, a incrustação prejudicará sua troca de calor efetiva e reduzirá ainda mais a eficiência de resfriamento do sistema.
4. A temperatura da água de resfriamento está muito baixa
Quando a temperatura da água de resfriamento diminui, a temperatura e a pressão de condensação diminuem de acordo, e a eficiência de resfriamento do resfriador geralmente melhora. No entanto, quando a temperatura da água de resfriamento for muito baixa, isso afetará a operação segura e estável da unidade.
Quando a temperatura da água de resfriamento é muito baixa, a pressão de condensação cai e a diferença de pressão entre o evaporador diminui, o que pode causar fluxo insuficiente de refrigerante, acionando assim a proteção de baixa pressão da unidade e afetando o funcionamento normal do sistema.
Para unidades que utilizam refrigerante para resfriar o motor, a diferença de pressão entre o condensador e o evaporador diminui, o que também reduzirá o efeito de resfriamento e aumentará o risco de superaquecimento do motor, causando a partida do mecanismo de proteção do motor.
Para o sistema de óleo lubrificante do compressor, a redução da pressão de condensação também reduz a diferença de pressão do óleo, o que dificultará a eficaz circulação e distribuição do óleo lubrificante, podendo acionar o alarme de falta de óleo da unidade, afetando o funcionamento normal do o sistema.
