華北某地高科技產業園始建于2011年，園區剛開始規劃時，中央空調系統采用開式冷卻塔與冷水機組制冷，地方政府供應蒸汽，通過板式換熱器輸出熱水。但是由于地方政府蒸汽保障能力很差，時有時無，對廠房溫濕度影響很大。

 

該園區動力部門借鑒長三角地區半導體公司運行經驗，結合園區空調系統增容的時機，在2011年春季采用一臺800RT熱回收型冷水機組來輸出熱水，通過2011、2012兩個夏季運行，效果較好。一方面實現了夏季不用蒸汽換熱，空調溫濕度達標，保障了工藝生產；另一方面又節約了運行成本，年節約蒸氣費近100萬元。

 

考慮到南方與北方冬季氣溫差別，熱回收型冷水機組有一定季節局限性，在冬季除了要使用蒸汽供熱，還需要運行冷凍機來滿足工藝設備冷卻水需求；根據2009年、2010年冬季冷凍機運行記錄，每年11月到次年3月需要平均近500RT的制冷量。在2011年春季該園區新增10000㎡中央廠房時，需增加冷凍機800RT一臺。

 

在設計冷卻塔時，該園區決定采用閉式冷卻塔取代傳統開式塔；盡管工程初期投資增加(閉式冷卻塔造價是同型號開式塔四倍)，但在冬季運行過程中，使冷卻水系統簡化，能大大減低員工操作強度，停開冷凍機，同時運行電費降低；遇停電等故障停機后，故障解決，恢復生產都很快。

 

在工程實施過程中，由于閉式冷卻塔系統在冬季運行時，需要將冷卻水系統切換人冷凍水系統，因此管道閥門材質、嚴密性非常重要，要防止水互相竄流。另外北方冬季溫度變化較大，為控制冷卻水出水溫度，閉式冷卻塔通風機可采用變頻控制，方便節能；在溫度較低時，冷卻塔只開通風機，使用風冷，停開外循環泵，減少操作強度。

 

該工程采用800RT冷凍機組，選用循環流量600 m3/h閉式冷卻塔一臺，比開式塔多花費100萬元，管道安裝及設備基礎比開式系統多花費lO萬元，主要是增加閥門切換，因此，工程初期一次性投資需增加110萬元左右。

 

節約中央空調運行費用分析

通過2010年、2011年二個冬季冷凍機運行記錄，平均需冷負荷在60％(即500RT)左右，采用閉式冷卻塔系統后，可以停開冷凍機，同時停開冷凍水泵(功率75kW)，按冬季運行4個月，每度電1元計算，直接節約電費為：(500×50％+75)×24×120×1=93.6萬元。

 

開式冷卻塔補水量取循環流量的0.5％(即3m³/h)，自來水費按5元/t 計算，采用閉式塔運行一個冬季，可節約水費：3×24×120×5=4.3萬元。循環水處理藥劑按冬季1萬元計算。整個冬季可節約運行費用近100萬元。

眾所周知，影響開式冷卻塔換熱能力的主要因素是填料質量好壞，北方地區空氣中灰塵多，很容易在填料縫隙聚集，滋生細菌，降低透氣能力，冷卻水溫降不下來，會降低冷凍機效率，極端情況會導致冷凍機喘振。很多用戶多采用加藥排污的方式，但連續運行一個月后仍會效率降低，降溫能力衰減很厲害。

 

常規方法是加藥用水沖洗，效果不明顯，主要是填料較厚，洗不透；有的用戶將填料拆下，曬干，人工敲打，效果較好；一方面灰塵大，另一方面會損壞填料，減少換熱面積。因此，通常情況下，開式冷卻塔運行5年后，就需要對填料進行更換，一臺600m³/h開式塔約需15萬元。采用閉式冷卻塔后，冬季供冷時，可利用外界較低空氣溫度采用風冷降溫，只開通風機，外循環水泵停開，既提供足夠排熱能力，又節水，防止結冰，減少結垢。

 

通過以上的分析，采用閉式冷卻塔，僅運行一個冬季，就可節約運行成本100萬元左右，不用兩年，就可節省設備一次性投資增加的費用；如果再算上夏季代替蒸汽用于空調系統再熱段運行，當年就可收回增加投資。相信，隨著閉式冷卻塔不斷更新，會有越來越多的行業認識了解使用，也會在中央空調行業得到廣泛使用。