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冷卻塔的數學模型:
冷卻塔模型的理論基礎根據Merkel的理論基礎,這個理論也是ASHRAE手冊中空調系統計算空調系統能耗的理論基礎。冷卻塔的性能是根據換熱器的逆流的效能一NTU關系建立的模型。這個模型可以模擬恒速冷卻塔、雙速冷卻塔和變頻冷卻塔。當冷卻塔風機處于關閉狀態但是肯富來水泵處于開啟狀態時,這個模型也可以模擬自然對流的情況。
變頻冷卻塔的實例模型:
在偏離設計工況的情況下,變頻冷卻塔模型的參數通過設計工況和經驗曲線決定冷卻塔的排熱量和風機功率。
變頻冷卻塔的排熱量通過CoolTools關聯和YorkCalc關聯或者用戶自定義這兩種關聯。佛山水泵廠的實驗關聯式模型的溫度利用了多項式曲線進行擬合,這些多項式有大量的項數,也有三或四個自變量。
溫度關聯式通過模擬計算水與空氣的流速來模擬冷卻塔的排熱量的,不是直接依據冷卻塔的型號大小或通過冷卻塔實際的空氣、水的流速來模擬的。但是模型的關聯式是根據參考條件建立的。
模擬時應注意上述的溫度關聯式是一個溫差范圍的函數,因此上述等式反復迭代收斂后可以解決。如果出水溫度的結果大于期望設定值,風機在全速狀態下運行。
如果風機在全速狀態下運行情況下的出水溫度低于設定值,模型將會計算自然通風工況(冷卻水流過,風機關閉)的影響。在自然通風工況下,冷卻塔出水溫度根據通過冷卻塔的水的溫差的比率計算得到,這時的風機需要全速運行。水的溫差的比率由用戶自定義。
如果在自然通風條件下,冷卻塔的出水水溫低于設定溫度,冷卻塔風機將會關閉,風機的部分負荷率設定為0。并且,通過冷卻塔的空氣流速率將會假設為在自然通風條件下的部分冷卻塔容量。
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