一、項目背景
目前根據工廠生產設備的工藝要求，冷水機組全年運行時，冷凍水供水溫度要求不高于9℃。3臺冷卻塔為開式系統，目前由于冬季冷負荷較少，一般運行一臺冷水機組。高負荷在80％，大部分時間冷負荷在50％左右，考慮到冬季室外氣溫比較低，冷負荷需求量較少，可以充分利用冷卻塔的冷卻能力，通過板式換熱器滿足工廠的冷負荷需求。
二、原理
在冬季，當空調末端和生產設備需要冷負荷時，可以采用現有冷卻塔、冷卻水泵、板式換熱器及冷凍水水泵進行供冷。當然這需要的條件，即冷卻塔的出水溫度低于冷凍水的需求溫度，而冷卻塔出水溫度又與室外濕球溫度有直接關系，因此常規計算過程期間考慮“當前室外濕球溫度加上4.5℃小于等于冷凍水供水需求溫度”的條件下，可采用板式換熱器供冷。
冬季制冷采用板式換熱器供冷與冷水機組供冷相結合的方式，以減少制冷能耗，能源的利用效率，延長冷水機組的使用壽命。
三、優化控制策略
由于在冬季，晝夜溫差較大，當室外溫度變化及冷負荷變化較為頻繁時，需要解決板式換熱器和冷水機組供冷模式自動頻繁切換的問題，并冷凍水供水溫度恒定的控制目標，以系統穩定運行。在相同冷負荷和水流量下，隨著室外濕球的溫度降低，冷卻塔的出水溫度隨之降低。
在冷凍水系統中，在的冷負荷需求和水溫降下，冷凍水流量將直接影響供水溫度。通過冷卻水和冷凍水供水管路上的溫度傳感器，分別控制冷卻水泵和冷凍水泵的電動機頻率，控制水的流量；并根據冷水機組的水流量大小，調節冷水機組的輸出冷負荷，保持冷凍水供水溫度恒定。
四、供冷模式切換
冷卻水和冷凍水的供水管路上各安裝一個溫度傳感器，當冬季室外濕球溫度小于等于4.5℃，冷水機組的輸出負荷率小于等于50％，且冷凍水供水溫度連續10min低于9℃時，可采用板式換熱器供冷模式供冷。此時電動調節閥M1和M3緩慢關小，冷水機組制冷功耗緩慢減小，電動調節閥M2和M4緩慢打開，系統此時進入板式換熱器和冷水機組聯合供冷模式，并保持供水溫度恒定，直至冷水機組停止工作后，電動調節閥M1和M3關閉，此時進入板式換熱器供冷模式。同時用過冷卻水泵和冷凍水泵控制水的流量，保持冷凍水供水溫度恒定。
五、經濟效益分析
要求冷凍水供水溫度不高于9℃，室外濕球溫度4.5℃以下即可使用冷卻水通過板式換熱器供冷。
六、結論
冬季，工廠所需的冷負荷較少且具有較低的冷卻水溫度，這會使冷水機組的冷凝壓力較大幅度下降，影響冷水機組氣動，冷水機組長期在原理其設計工況下運行。若使用冷卻塔冷卻水通過板式換熱器簡介為空調末端和工藝設備提供冷量，可以減少冷水機組在冬季的運行時間。降耗，延長其使用壽命。
