[发明专利]基于半闭式空间的空调冷却塔群控制方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及暖通空调领域，尤其涉及一种基于半闭式空间的空调冷却塔群控制方法。

背景技术

冷却塔是暖通空调系统的重要组成部分，其作用是将携带余热的循环水在塔内与空气进行热交换，把水的热量传输给空气并散入大气，对循环水进行降温。冷却塔运行性能的好坏直接影响着空调系统制冷制热的效果。

影响冷却塔运行性能的因素包括空气湿球温度、空气流量、水量、冷却塔的布置等，其中冷却塔的布置位置与方式是影响冷却塔运行性能好坏非常关键的因素之一。冷却塔一旦布置不合理，将导致湿热空气返混，从而严重影响着冷却塔运行性能。所以，为了降低冷却塔湿热空气返混，冷却塔通常放置通风良好的室外，如楼顶或地面，并要求排风口、进风口通畅。

然而，冷却塔放置于楼顶或地面，将产生很大噪音同时影响建筑物整体美观。近年来，人们对城市环境日益关注，冷却塔越来越多地被置于专门的靠外墙的制冷机房或建筑转换层等相对较封闭的空间内；另外随着单体建筑物建筑面积的增大，所需冷却塔的数量越来越多。当大量的冷却塔被布置在一个半闭式空间内，就会造成靠近半闭式空间进风口的冷却塔进风量过大，而居于半闭式空间中部的冷却塔进风量过小，冷却塔风机选型难以确定，冷却塔运行效率低。这些问题造成冷却塔不能在额定工况下高效运行，从而直接影响着整个空调系统制冷制热的效果。

目前，室外冷却塔布置单纯依靠工程经验来进行，并取得很好的冷却效果。但对于半闭式空间内冷却塔群的布置如果单纯依靠工程经验来进行布置以及采用室外冷却塔群布置设计方法，将会使部分冷却塔运行性能恶化，从而影响整个空调性能运行效果，因此必须寻找另外一种半闭式空间内冷却塔群布置方案以及提高冷却塔群运行性能的优化方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可避免靠近半闭式空间进风口的冷却塔进风量过大、居于半闭式空间中部的冷却塔进风量过小，便于进行冷却塔风机选型的基于半闭式空间的空调冷却塔群控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于半闭式空间的空调冷却塔群控制方法，包括以下步骤：

1）根据所述半闭式空间的结构尺寸、所述空调冷却塔群的布置方式与结构尺寸建立基于半闭式空间的空调冷却塔群实体模型；

2）对所述实体模型进行网格划分建立网格模型；

3）设定数值模拟所述半闭式空间内气流分布的模型参数和变量参数，所述模型参数包括湍流模型参数和冷却塔处空气流动模型参数，所述变量参数包括离散压力参数、气流速度参数、湍动能参数与湍动能耗散率参数；

4）预设各冷却塔负压；

5）设定计算的边界条件与初始条件；

6）对所述计算进行初始化，采用有限体积法进行数值模拟计算，得到数值模拟计算结果；

7）提取并统计各冷却塔进风量，当计算所得的冷却塔进风量大于该冷却塔额定进风量时，则降低该冷却塔的预设负压，当计算所得的冷却塔进风量小于该冷却塔额定进风量时，则提高该冷却塔的预设负压；

8）重新返回步骤5），当各冷却塔的计算所得冷却塔进风量等于该冷却塔额定进风量时，进入步骤9）；

9）计算所述半闭式空间的竖直风井入口到各冷却塔的压降，各冷却塔内压降以及各冷却塔出口至冷却塔排风箱出口的压降，得到从所述竖直风井入口经过各冷却塔至冷却塔排风箱出口整个空气流动行程的压降；

10）根据冷却塔进风量及压降选定冷却塔风机型号。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述模型参数还包括冷却塔排风消声器处空气流动模型参数和冷却塔除雾器处空气流动模型参数。

冷却塔处空气流动模型参数、冷却塔排风消声器处空气流动模型参数和冷却塔除雾器处空气流动模型参数均设定为多孔介质区域流动模型参数。

在进行步骤2）时，用四面体网格与六面体网格混合对所述实体模型进行网格划分。

在进行步骤3）时，所述湍流模型参数采用k-e双方程模型。

在进行步骤3）时，所述离散压力参数、气流速度参数离散采用二阶迎风格式。

在进行步骤5）时，所述竖直风井的入口设定为大气压力边界条件，所述冷却塔的空气入口设定为负压边界条件，所述冷却塔排风箱出口设定为大气压力边界条件，所述半闭式空间的各墙壁处设定为无滑移壁面边界条件。

所述基于半闭式空间的空调冷却塔群实体模型包括半闭式空间、竖直风井、冷却塔、冷却塔排风管、冷却塔排风箱、冷却塔排风消声器、冷却塔除雾器、供水总管和回水总管。

与现有技术相比，本发明的优点在于：