Ve vodou chlazeném centrálním klimatizačním systému odvádí chladič teplo z kondenzátoru ven. Odváděné kondenzační teplo je odváděno chladicí vodou do chladicí věže. Poté, co je teplo odvedeno chladicí věží, teplota vody klesne z 37 °C na 32 °C a poté se vrátí do kondenzátoru chladiče. Tento cyklus se opakuje a systém chladicí vody cirkuluje, aby odváděl teplo.
V mé zemi je teplota chladicí vody obecně nastavena podle standardních pracovních podmínek chladicí věže. Teplota výstupní vody z chladiče vstupuje do chladicí věže při 37 °C, chladí se přes chladicí věž na 32 °C a poté se vrací na teplotu vstupní vody chladiče.
Důvod tohoto nastavení je založen na požadavcích na výměnu tepla chladicí vody na obou koncích kondenzátoru chladiče a chladicí věže, přičemž se bere v úvahu provozní účinnost chladiče a efektivní odvod tepla chladicí věží.
1. Výměna tepla na straně kondenzátoru
V kondenzátoru chladiče kondenzuje pára vysokoteplotního a vysokotlakého chladiva na kapalinu a uvolněné kondenzační teplo se přes teplosměnnou trubku vyměňuje do chladicí vody.
Aby bylo zajištěno, že kondenzační teplo v kondenzátoru může být plynule přenášeno do chladicí vody, musí být teplota kondenzace chladiva v kondenzátoru vyšší než teplota chladicí vody.
Obvykle, když chladič pracuje normálně, je teplota kondenzace asi 40 °C. V tomto okamžiku je vstupní teplota chladicí vody 32 °C a výstupní teplota po výměně tepla je 37 °C, což může zajistit hladký průběh procesu odvodu kondenzačního tepla.
2. Výměna tepla na straně chladicí věže
Chlazení a odvod tepla chladicí vody v chladicí věži se dělí na kontaktní odvod tepla a odvod tepla odpařováním.
Kontaktní odvod tepla přenáší citelné teplo do okolního vzduchu na základě teplotního rozdílu mezi teplotou chladicí vody a teplotou venkovního vzduchu (teplota suchého teploměru).
Odvod tepla odpařováním přenáší latentní teplo do okolního vzduchu na základě teplotního rozdílu mezi teplotou chladicí vody a teplotou vlhkého teploměru venkovního vzduchu.
Podle venkovních konstrukčních parametrů letní klimatizace v mé zemi je maximální teplota suchého teploměru venkovního vzduchu asi 35 °C a maximální teplota vlhkého teploměru je asi 28 °C.
Nastavení teploty vody na vstupu chladicí věže na 37 °C proto může zajistit, že ve většině případů bude teplota vody na vstupu chladicí věže vyšší než teplota suchého teploměru venkovního vzduchu. V této době dochází jak k odvodu kontaktního tepla, tak k odvodu tepla odpařováním, takže chladicí věž může účinně odvádět teplo.
Nastavení teploty výstupní vody z chladicí věže na 32°C je jednak požadavkem chladiče na zajištění průtoku chladicí vody podle rozdílu teplot 5°C pro chladicí vodu a jednak je také vyšší než teplota vlhkého teploměru venkovního vzduchu, což lze zaručit odvodem tepla odpařováním.
3. Teplota chladicí vody je příliš vysoká
Když je teplota chladicí vody příliš vysoká, je to prospěšné pro odvod tepla chladicí věží, ale není to dobré pro provoz a účinnost výměny tepla chladiče.
Když je teplota chladicí vody příliš vysoká, kondenzační teplota a tlak chladiče se zvýší a kompresní poměr se zvětší, což zvyšuje zátěž kompresoru a spotřebu energie, čímž se snižuje účinnost chlazení chladiče. V závažných případech způsobí vysokotlakou ochranu a vypnutí.
U odstředivých chladičů patří k rychlostní kompresi. Když se zvýší kondenzační tlak a zvýší se tlakový poměr, může se spustit mechanismus přepěťové ochrany.
Když je teplota chladicí vody příliš vysoká, pracovní prostředí s vysokou teplotou urychluje škálování zařízení a potrubí. U výměníků tepla vyrobených z měděných trubek bude vodní kámen bránit jejich efektivní výměně tepla a dále sníží účinnost chlazení systému.
4. Teplota chladicí vody je příliš nízká
Když se teplota chladicí vody sníží, kondenzační teplota a tlak se odpovídajícím způsobem sníží a účinnost chlazení chladiče se obvykle zlepší. Pokud je však teplota chladicí vody příliš nízká, ovlivní to bezpečný a stabilní provoz jednotky.
Když je teplota chladicí vody příliš nízká, kondenzační tlak klesá a tlakový rozdíl mezi výparníkem se snižuje, což může způsobit nedostatečný průtok chladiva, čímž se spustí nízkotlaká ochrana jednotky a ovlivní se normální provoz systému.
U jednotek, které používají k chlazení motoru chladivo, se tlakový rozdíl mezi kondenzátorem a výparníkem zmenšuje, což také sníží chladicí účinek a zvýší riziko přehřátí motoru, čímž dojde ke spuštění ochranného mechanismu motoru.
U systému mazacího oleje kompresoru snížení kondenzačního tlaku také snižuje tlakový rozdíl oleje, což bude bránit účinné cirkulaci a distribuci mazacího oleje a může spustit alarm nedostatku oleje v jednotce, což ovlivní normální provoz systému.