地下冷源在制冷空調工程中的應用

王東

摘 要：本文通過實驗的研究，通過數據說明了地冷制冷的可行性。假設在地下水源比較豐富的地區(qū)控制地下水溫在13℃以下，此時采用地下水供冷空調系統(tǒng)供冷是非常具有經濟效益和節(jié)能性能的。如果該地區(qū)的地下水源比較缺乏，就可以使用水冷冷水機組系統(tǒng)向建筑物進行供冷較風冷冷水機組系統(tǒng)。

關鍵詞：地下冷源；制冷空調；工程；應用

中圖分類號：TB6 文獻標識碼：A

一、室內和室外空氣設計參數

1 室內空氣設計要求

空調的作用就是使得室內空氣符合相應的參數狀態(tài)，達到一種舒適度的要求，保證在室內的人員處于舒適的環(huán)境之下，讓人們得到優(yōu)良的工作環(huán)境或者是工作條件。在設計的時候，在選擇空調的室內舒適性方面的參數時，要先對室內空氣的溫度、相對的濕度以及風速進行考慮，把參數控制在合理的條件之內。然后就是要考慮到空氣的新鮮度、人們的衣著情況以及室內墻面和家具表面的溫度等，這些因素在一定程度上也會影響到人們的感覺。在針對非正常情況之下人們衣著的情況來說，設計室內空氣參數要根據實際情況適量地調整相應的參數。

2 設計室外空氣的相關參數

在設計空調參數時，其中一個很重要的設計參數就是確定室外空氣的計算參數。如果設定太高的參數，空調設備在投放過程中會增加了投放成本，同時在運行過程中的費用也會相應增加。因此在對室外空氣參數進行設計時，要遵循相應的設計規(guī)范來進行。

二、相關的理論分析和相應的實驗裝置

1 熱傳遞數學模型

（1）冷卻管束放熱

（2）圓筒形池壁熱傳遞由傅立葉熱流定律

（3）池底平壁熱傳遞量由下式求得

2 進行實驗的裝置裝備情況

試驗裝置設置到兩棟大樓中間的綠化帶。如圖2所示，這是此次試驗裝置的工作原理圖解，試驗采用的裝置是船舶單機多庫教學模擬制冷裝置。其中包括的主要設備有：工況制冷量標準為14 000 kcae/h的2F10壓縮機，7.2 m?的冷凝面積。冷凝器結構為臥式管殼式，38℃左右的冷凝溫度。當某一個冷庫的庫溫剛好到達了設計值，此時庫中的電磁閥就會自動停止供液；當每個庫都達到了設計值的要求，此時總供液電磁閥會自動把電路切斷，壓縮機自動把工作停下來，然后單臺的制冷機對冷庫各自的庫溫要求進行適應。

3 實驗方案和實驗結果分析

（1）實驗方案

這一次的試驗選擇了一個地區(qū)的最炎熱的月份，7、8月份以及涼爽的10月進行反復地試驗求證，對不同環(huán)境和溫度之下制冷系統(tǒng)的廣泛應用的適用性進行了調查。為了獲取制冷系統(tǒng)的長期性和可靠性，特別是要獲取冷卻水系統(tǒng)在傳遞過程中呈現的規(guī)律，同時還要獲取冷卻池在設計過程中的最佳數據，因此在整個實驗的過程中要白天黑夜連續(xù)地進行。冷卻水系統(tǒng)由以下構件組成：兩只水泥圓柱體，3.2 m 深，1.5 m 的直徑；4 m 長，60 mm 的直徑的鍍鋅鐵管9根；1.5 w、型號為 WX-2型的離心水泵一臺。從從冷凝器上部流出的冷卻水吸收了制冷劑的熱量，從2#冷卻池、鍍鋅鐵管束、1#冷卻池經過，把熱量散發(fā)的周圍地層。然后冷卻之后，再重新進入冷凝器中吸收熱量，循環(huán)反復。在該實驗中，利用了溫度、壓力、流量、液位等進行自動控制。并采用了安全保護元件，對不同運行工況下的各種數據進行精確地測量。

（2）實驗結果分析

通過分析看出：放熱到冷卻池中的這樣一個過程，其過程就是一個不穩(wěn)定的傳熱過程。當制冷機組工作時，由于自來水溫度池水具有很高的溫度，因此使用循環(huán)式的池水冷卻，冷庫很快就能降溫，冷卻池水溫度逐漸升高，制冷速度逐漸下降并趨向平穩(wěn)。兩者在經過12 h 的循環(huán)反復之后，最終庫溫都能夠保持到設計值。根據上述的試驗數據，證明了用冷卻池水循環(huán)，這樣的制冷辦法是切實可行的，并且效果非常理想。

結語

我國市場經濟在飛速發(fā)展，同時老百姓的生活水平也在提升。以蒸汽壓縮式制冷和溟化鏗吸收式制冷為冷源的空氣調節(jié)（以下簡稱空調），并且逐漸在擴大其運用的范圍，房間空調器（窗式空調器）和單元式空調機的應用顯得更加廣泛。不過出現一個問題，人工制冷設備的能耗量極大，在運行過程中產生昂貴的費用。特別是在一些能源短缺的地區(qū)，會導致空調設備無法進行正常運轉。所以，研究季節(jié)性的天然性冷源，在世界各國當中被當作一個非常重大的研究課題。

參考文獻

[1]韓厚德，盧士勛.地下冷源在制冷空調工程中的應用研究[J].制冷學報，1997（02）：17-21.