Serbest soğutma sistemleri, bu tür sistemlerin sahipleri için önemli tasarruflar sağlayabilir. Bununla birlikte, mevcut potansiyel enerji tasarrufu miktarı neredeyse tamamen genel sistem tasarımına ve sistemde kullanılacak ekipmanın seçimine bağlıdır. Genel olarak tasarımcı, daha yüksek ekipman maliyeti ile daha fazla enerji tasarrufu fırsatı arasında denge kurmalıdır. Neyse ki, bu tasarruflar - ve bunlarla ilişkili maliyetler - tasarımcıların güvenilir bilgilerle yönlendirilen akıllı seçimler yapabilmeleri için makul ölçüde ölçülebilir. Bu makale, serbest soğutma tasarım şemalarındaki Kapasite Kontrol Yöntemlerini açıklayacaktır.
İndüklenmiş çekişli ve cebri çekişli soğutma kuleleri, serbest soğutma uygulamaları sırasında kapasite kontrolü için aşağıda ayrıntıları verilen ayrı yönergeler gerektirir. Düşük ortam koşullarında çalışan bir soğutma kulesinin kontrol sırası, yaz koşullarında çalışan bir soğutma kulesi ile hemen hemen aynıdır., ortam sıcaklığının donma noktasının üzerinde olması koşuluyla. Hava çok soğuduğunda, buz oluşumuna zarar verme olasılığını önlemek için ek önlemler alınmalıdır.
Kış işletimi sırasında soğutma kulesinin yakın kontrolünü sürdürmek çok önemlidir. EVAPCO, bir MİNİMUM çıkış suyu sıcaklığı 45°F serbest soğutma işlemi sırasında muhafaza edilmelidir. Ancak laboratuvar testleri ve saha deneyimi, 42°F'nin MUTLAK MİNİMUM çıkış suyu sıcaklığı olarak kullanılması gerektiğini göstermiştir. Açıkçası, kuleden çıkan su sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, buz oluşumu potansiyeli o kadar düşük olur. Bu, soğutma kulesi üzerinden uygun su akışının sağlandığını ve bültende belirtilen fan çalıştırma prosedürlerinin takip edildiğini varsayar.
Aşağıda, hem uyarılmış hem de zorlamalı çekim birimleri için kapasite kontrol sıralarının bir özeti verilmektedir. Tek hızlı, iki hızlı ve değişken hızlı motor kontrollerini kullanan kuleler için bir çalışma sırası gösterilmektedir. Ayrıca, çok hücreli soğutma kuleleri için kapasite kontrol hususları da dahildir. Bu bültenin Ekinde, serbest soğutma koşullarında çalışan soğutma kuleleri için önerilen kapasite kontrol dizileri daha ayrıntılı olarak gösterilmektedir.
Kapasite Kontrolü (İndüklenen Taslak)
Serbest soğutma uygulamaları sırasında çalışan indüksiyon çekişli soğutma kulelerinin kapasite kontrolü, çeşitli yöntemler kullanılarak gerçekleştirilebilir. En yaygın kapasite kontrol yöntemleri şunlardır:
- Döngü Tek Devirli Fan Motorları
- İki Devirli Fan Motorunun Kullanılması
- Değişken Frekans Sürücülerini (VFD'ler) Kullanma
Serbest soğutma çalışması sırasında bir soğutma kulesinin kapasite kontrolünün en basit yöntemi, kulenin çıkan su sıcaklığına yanıt olarak fan motorunu açıp kapatmaktır. Bununla birlikte, bu kontrol yöntemi, daha büyük sıcaklık farklılıklarına ve fanların kapalı olduğu daha uzun sürelere neden olur. Aşırı düşük ortam koşullarında, nemli hava fan tahrik sisteminde yoğunlaşabilir ve donabilir. Bu nedenle, su ister dolgunun üzerinden aksın ister baypasta olsun, fanların uzun süre boşta çalışmasını önlemek için fanlar son derece düşük ortam koşullarında çevrilmelidir. Lütfen aşırı fan döngüsünün fan motoru hasarına neden olabileceğini unutmayın: fan motoru başlatma ve durdurma sayısı saatte altı ile sınırlandırılmalıdır. Bina yükleri küçükse kule, fanların kapalı olduğu uzun süreler görecek ve bu da ünitenin giriş panjurlarında daha büyük buzlanma potansiyeline neden olacaktır. Sonuç olarak, tek hızlı fan motorlarının çevrimi, kapasite kontrolü için en az önerilen yöntemdir.
Kapasite kontrolünün başka bir yöntemi, ek bir kapasite kontrolü adımı içeren iki hızlı fan motorlarının kullanılmasıdır. Bu adım, su sıcaklığı farkını ve dolayısıyla fanların kapalı olduğu süreyi azaltır. Ek olarak, kule serbest soğutma sezonunun büyük bölümünde düşük hızda çalışma potansiyeline sahip olduğundan, iki hızlı motor enerji maliyetlerinde önemli bir tasarruf sağlar.
İndüklenmiş bir çekiş kulesi için kapasite kontrolünün en doğru yöntemi, değişken frekanslı sürücülerin kullanılmasıdır. Bu, fan(lar)ın bina yüküne çok yakın olacak şekilde uygun hızda çalışmasına izin vererek, çıkan su sıcaklığının çok daha yakından kontrol edilmesini sağlar. Bununla birlikte, uyarılmış çekişli bir soğutma kulesine sahip bir VFD'nin uygulanması, donma altı koşullar sırasında buz oluşumuna katkıda bulunabilir. Bina yükü azaldıkça, değişken frekanslı kontrol sistemi yüzde 50'nin altındaki fan hızlarında uzun süre çalışabilir. Ünitenin düşük çıkış suyu sıcaklıklarında ve düşük hava hızında çalıştırılması, ünitenin çeşitli yerlerinde buz oluşmasına neden olabilir.
Bu nedenle, düşük ortam soğutma kulesi çalışması sırasında ünitede buz oluşma olasılığını en aza indirmek için değişken frekanslı sürücünün MİNİMUM hızının tam hızın yüzde 50'sine ayarlanması önerilir. Ek bilgi için Buz Yönetimi bölümüne bakın.
Kapasite Kontrolü (Zorunlu Taslak)
Serbest soğutma uygulamaları sırasında çalışan cebri çekişli soğutma kulelerinin kapasite kontrolü birkaç farklı yöntemle sağlanabilir. İndüklenmiş çekiş ünitelerine benzer şekilde, kapasite kontrolünün en yaygın yöntemleri, tek hızlı fan motorlarını döndürmek, iki hızlı fan motorları veya pony motorları kullanmak veya soğutma kulesi fan(lar)ını kontrol etmek için değişken frekanslı sürücüler kullanmaktır. Cebri çekim birimleri için kapasite kontrol yöntemleri, uyarılmış çekim birimleri için kullanılanlara benzer olsa da, aşağıda ayrıntıları verilen birkaç önemli fark vardır.
Cebri çekişli üniteler için kapasite kontrolünün en basit yöntemi, fan(lar)ı açıp kapatmaktır. Bununla birlikte, bu kontrol yöntemi, daha büyük sıcaklık farklılıklarına ve fanların kapalı olduğu sürelere neden olur. Fanlar kapatıldığında, üniteden düşen su, fan bölümünden hava akışına neden olabilir.
Aşırı düşük ortam koşullarında, bu nemli hava fan tahrik sisteminin soğuk bileşenlerinde yoğunlaşabilir ve donabilir. Koşullar değişirse ve soğutma gerekirse, tahrik sisteminde oluşmuş olabilecek aşırı miktarda buz, aniden çalışması gereken fanları ve fan millerini tahrip edebilir. Bu nedenle, fanların uzun süre boşta çalışmasını önlemek için düşük ortam çalışması sırasında fanlar çevrilmelidir ZORUNLU. Lütfen aşırı döngünün fan motorlarına zarar verebileceğini unutmayın. Başlatma sayısını saatte altı ile sınırlayın.
İki hızlı veya midilli motorlar, tek hızlı motorlardan daha iyi bir kontrol yöntemi sunar. İki hızlı motor kontrolü, ek bir kapasite kontrolü adımına izin verecek, su sıcaklığı farklarını ve fanların kapalı olduğu süreyi azaltacak ve enerji maliyetlerinde tasarruf sağlayacaktır. Bu kapasite kontrolü yönteminin, yük değişimlerinin aşırı ve kış koşullarının ılımlı olduğu uygulamalar için etkili olduğu kanıtlanmıştır.
Değişken frekanslı sürücüler, cebri çekişli soğutma kuleleri için en esnek kapasite kontrol yöntemini sağlar. Değişken frekanslı sürücü kontrol sistemi, ünite kapasitesini sistem yüküne uydurmak için fanların neredeyse sonsuz hız aralığında çalışmasına izin verir. Düşük yük ve düşük ortam sıcaklıkları dönemlerinde fanlar, ünite içinde pozitif basınç sağlayan minimum hızda (tam hızın %25'i) tutulabilir. Ünitedeki bu pozitif basınç, nemli havanın soğuk fan tahriki bileşenlerine doğru hareket etmesini önleyerek üzerlerinde yoğuşma ve ardından donma olasılığını azaltır.
Değişken hızlı sürücü kontrol yöntemi, dalgalı yüklere ve şiddetli kış sıcaklıklarına maruz kalan uygulamalar için uygulanmalıdır.
Kapasite Kontrolü (Çoklu Hücre Üniteleri)
Çok hücreli kaynaklı ve cebri çekişli soğutma kuleleri, tek hücreli soğutma kulelerinden farklı kontrol dizileri gerektirir. Çok hücreli soğutma kulelerinde fanların ve her bir hücre üzerindeki su akışının uygun şekilde kontrol edilmesi önemlidir.
Çok hücreli bir soğutma kulesinin hücrelerinden birinde buz oluşması olasılığını önlemek için uygun fan kontrolü çok önemlidir. Herhangi bir hücrede donma koşullarını önlemek için çalışan hücrelerdeki tüm fanlar aynı anda kontrol edilmelidir ZORUNLU. Serbest soğutma çalışması sırasında çok hücreli bir soğutma kulesinin fan kontrolü için doğru yöntem aşağıdaki şekilde gösterilmektedir.
Bir fanı açıp bir fanı kapatmak yerine; 45 derecelik bir çıkış suyu sıcaklığına ulaşmak için her iki fan birlikte düşük hızda çalıştırılmalıdır. Bu çalışma yönteminde her iki hücreye de aynı 65 derecelik su giriyor; ancak her iki fanın da düşük hızda çalışması, her bir hücreden havuza 45 derecelik su girmesini sağlar. Soğutma kulesinden nihai çıkış suyu sıcaklığı 45 derece olup herhangi bir hücrede donma olasılığı ortadan kaldırılmıştır.
The YANLIŞ çok hücreli fan kontrol yöntemi aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Bu örnekte, 65 derecelik sistem suyu her bir hücrenin su dağıtım sisteminden pompalanmaktadır. Ancak, Hücre 1'deki fan kapalıdır ve Hücre 2'deki fan açıktır. Hücre 1'deki fan kapalı olduğundan, havuza giren su 55 derece ve Hücre 2'nin fanı havuza giren su üzerinde olduğu için 35 derece olduğundan, havuzlar arasında ortaya çıkan net su sıcaklığı 45 derecedir. Bu, gerekli minimum sıcaklık olan 45 dereceyi karşılar; ancak Hücre 2 sıcaklığı çok düşüktür ve bu da bölgesel donmaya neden olabilir.
Uygun fan kontrolünün sağlanmasının yanı sıra, tüm hücrelerde çıkış suyu sıcaklığının izlenmesi de şiddetle tavsiye edilir. Havuz sıcaklık sensörleri, emme borularına veya soğuk su havuzuna yerleştirilebilir. Bu, her hücrede olası buzlanma koşullarının belirlenmesine yardımcı olabilir. Ancak, birlikte çalışan iki hücrenin kapasitesi çok fazlaysa, aşırı fan döngüsüne neden oluyorsa, yükün tamamını bir hücreye yönlendirmek ve diğer hücreyi tamamen kapatmak düşünülmelidir.
Tipik olarak, kış soğutma yükleri, yaz soğutma mevsiminde görülenden çok daha azdır. Bu nedenle, kuleden geçen su akış hızı düşebilir ve bu da ünite üzerinde veya içinde buzlanma potansiyeli oluşturabilir.
Su akış hızının mümkün olduğunca az hücreye yönlendirilmesi tavsiye edilir, çünkü soğutma kulesi hücre başına tasarım akışına mümkün olduğunca yakın sistem akış hızında daha iyi performans gösterir. Bu, su dağıtım sisteminin dolgu üzerinde uygun bir püskürtme modelini korumasını ve soğutma kulesi içinde buz oluşumuna yol açabilecek düşük akış durumunu önlemesini sağlar.
Bazı durumlarda, tasarım kış akış hızları, püskürtme başlığı performans aralığının alt sınırlarının ötesine düşürülür. Bu durumda, kış tasarım debisini karşılamak için özel bir su dağıtım sistemi dahil edilebilir. Bu tasarım, çok düşük akış koşullarında çalışabilen püskürtme nozulları ile ek bir su dağıtım sistemi kullanabilir. Tipik olarak, ek su dağıtım sistemi, indüklenmiş çekişli soğutma kulesinin bir hücresiyle sınırlıdır.
