闭式热源塔热泵的工作原理
闭式热源塔热泵系统运行性能的模拟分析
闭式热源塔热泵系统运行性能的模拟分析针对开式热源塔热泵在长期工程应用中所暴露出的诸多问题，提出了一种新型的热源塔热泵技术，该技术利用闭式结构的热源塔作为低位冷热源提取设备，从空气中提取低位冷热源，充分体现了暖通空调系统舒适、节能及环保的要求。
然而，由于闭式热源塔热泵技术问世时间较短，关于该技术的理论研究更是寥寥无几，因此，为了更好的推广闭式热源塔热泵技术，亟需对该技术进行必要的理论研究。
本文首先介绍了闭式热源塔热泵的系统构成与工作原理，分析了闭式热源塔热泵的主要技术特点，并依据传热传质的基本原理，建立了闭式热源塔冬季工况下的理论计算模型。
其次，利用FORTRAN编程语言在TRNSYS软件平台上建立了闭式热源塔冬季工况下的计算模块，并通过实测值与计算值的对比验证了计算模块的精确性。
然后，利用所建立的闭式热源塔模块，在TRNSYS软件上模拟分析了闭式热源塔在南方地区不同城市的吸热性能和防结霜性能。
最后，针对所选取基准建筑分别设计了三种不同的冷热源方案，模拟分析了闭式热源塔热泵相对于传统冷热源技术的节能优势。
研究结果表明，所建闭式热源塔计算模块精确度较高，可以用于闭式热源塔热泵的模拟分析；闭式热源塔在南方地区不同城市的吸热性能和防结霜性能有着较大的差别，因此，对闭式热源塔热泵技术的推广应遵循因地制宜的原则，充分考虑当地的气候特征；冬季工况下，闭式热源塔以吸收显热为主，潜热交换对热质交换过程有着不容忽视的影响；对于所选基准建筑，闭式热源塔热泵较单冷机+燃气锅炉、空气源热泵等传统冷热源方案节能优势明显，其辅助设备能耗明显
高于后两者。
热源塔热泵工作原理及系统
热源塔热泵工作原理及系统热源塔热泵工作原理及系统？热源塔利用低于冰点载体介质，能高效地提取冰点以下的湿球显热能，通过热源塔热泵机组输入少量高品位能源，实现冰点以下低温位能向高温位转移。
对建筑物开展供热和制冷以及提供热水的技术。
工作原理夏季，热源塔为冷源塔，是直接蒸发冷却设备。
冷源塔利用高焓值循环水在换热层表面形成水膜直接与低焓值空气充分接触，高焓值的水膜表面水蒸气分压力高于低焓值空气中的水蒸气分压力，形成压力差成为水蒸发的动力。
水的蒸发使得循环水温度降低，趋近于空气的湿球温度，为水循环制冷空调提供了温度较低的冷源。
冬季，热源塔是直接采集室外低品位能设备。
热源塔利用低焓值盐类循环溶液在换热层表面形成液膜直接与焓值较高的湿冷空气充分接触，把冷量传给空气。
接触传热的循环液体温度趋近于室外空气的湿球温度，为水循环热泵空调提供了稳定的热源来源。
1.热源塔2.热源泵3.换向站4.热泵机组5.换向站6.末端设备7.变频负荷泵8.溶液池9.膨胀水箱冷源来源——在夏季热源塔将高于空气湿球温度的循环水均匀喷淋在高于冷却塔N倍的凹凸形波板具有亲水性质填料填料层上，循环水在亲水填料面形成水膜，空气则经多层凹凸形波板填料空间的表面空隙逆向流通，形成水气之间的接触面，水膜与空气直接开展显热与潜热（蒸发）的逆流换热，水份蒸发时吸收了制冷机冷却循环水余热量，降低了循环冷却水温，使冷却水接近于空气湿球温度上限值1—2℃。
热源来源——是将低于湿球温度的防冻溶液均匀喷淋在凹凸形波板具有亲液性质填料填料层上，防冻溶液在亲液填料面形成液膜，空气则经多层凹凸形波板填料空间的表面空隙逆向流通，形成液气之间的接触面。
溶液在热源塔中热交换吸热主要是依靠表面液膜，在发生显热交换的同时又有潜热交换存在。
显热交换：是空气与防冻溶液之间存在温差时，由导热、对流和辐射作用而引起的换热结果。
潜热交换：是空气中的水蒸气凝结（或蒸发）而放出（或吸收）汽化潜热的结果。
闭式热源塔制热工况运行性能分析
闭式热源塔制热工况运行性能分析目前,可再生能源技术是降低采暖制冷能耗成本的关键措施之一。
闭式热源塔热泵技术是一种通过输入少量高位能源,利用热源塔吸收空气中的热量,或向空气中释放热量,将低品位能源向高品位转移的新型、节能、环保的可再生能源技术,实现了建筑物冷暖空调终端无锅炉、无排碳、无电辅和高能效的目标。
随着热源塔热泵技术的推广,其实际工程应用中暴露的问题也越来越多,为了热源塔热泵技术的发展,亟需对该技术进行必要的理论研究。
本文首先根据传热学和热质交换原理,建立湿空气物性参数和闭式热源塔干工况、半干半湿工况、湿工况、喷淋工况的数学描述,并编译热源塔理论计算模型和湿空气物性参数计算模型。
其次搭建闭式热源塔热泵系统实验装置,对整个系统的运行系统进行全面的监测记录,包括热源塔进出口溶液温度、溶液流量、空气温湿度、风机功率,水源热泵的进出口温度等,根据实验测量值对理论计算模拟值进行对比分析,验证模型的可靠性,并利用实验数据拟合喷淋工况下闭式热源塔空气对流换热系数的关联式以及室外空气温度与载热流体进口温度的关系表达式。
最后采用MATLAB和TRNSYS联合仿真的方式对实验台闭式热源塔传热特性进行了研究。
研究结果表明,所建立的闭式热源塔计算模块精确度较高,可以用于闭式热源塔热泵系统的模拟分析。
在喷淋条件下、闭式热源塔内,从翅片换热器顶部至底部,空气焓值近似呈线性变化;对载热流体而言,翅片换热器上半部分换热强度比下半部分高。
喷淋溶液温度最低处位于塔的中部位置,结霜现象最先从这里开始;为了保证实验台闭式热源塔热泵系统稳定正常运行,选取喷淋溶液的冰点必须低于-8.4℃,载热流体的冰点必须低于-12.7℃;在整个制热期间,热源塔空气侧的传热温差与载热流体侧近似相等,且大部分时间处于2~3℃之间;当空气温度低于5℃,相对湿度高于56.8%时,闭式热源塔热泵系统必须开启喷淋泵,否则将会出现结霜运行现象,不利于系统的正常运行;在整个制热期间,热源塔全热换热量为12305k W,显热换热量为8390k W,潜热换热量占全热换热量的31.8%,虽然热源塔吸热量以显热为主,但是潜热换热不容忽视。
能源塔热泵系统介绍资料
单制热水系统图
五、热源塔热泵系统能耗分析
热源塔热泵机组的运行能效(COP)
相对湿度 80% 干球温度(℃) 湿球温度（℃） 出水温度（℃） 机组COP值 湿球温度（℃） 出水温度（℃） 70% 机组COP值 湿球温度(℃) 出水温度(℃) 机组COP值 湿球温度(℃) 出水温度(℃) 机组COP值 12 10.16 3.16 4.15 9.7 2.7 4.1 9.2 2.2 4.05 8.7 1.7 4 8 6.4 -0.6 3.78 6 -1 3.74 5.6 -1.4 3.85 5.1 -1.9 3.76 4 2.6 -4.4 3.46 2.3 -4.7 3.44 2 -5 3.41 1.6 -5.4 3.38 0 -1.1 -8.1 3.14 -1.4 -8.4 3.12 -1.7 -8.7 3.09 -2 -9 3.07 -4 -4.9 -11.9 2.84 -5.15 -12.15 2.82 -5.3 -12.3 2.81 -5.6 -12.6 2.78 -6 -6.8 -13.8 2.7 -7.2 -14.2 2.68 -7.2 -14.2 2.68 -7.4 -14.4 2.67
·循环介质在管道内流动，在 塔内经过喷淋装置喷淋到换热 器上，与空气直接接触； ·换热器为填料（塑料、PVC、 PP）； ·喷淋装置主要用于喷洒循环 介质，从而循环介质与空气相 接触。
• 开式热源塔流程图
• 开式热源塔和闭式热源塔的比较
开式热源塔
防冻液直接与空气接触， 溶液温度易受外界气象条 件变化的影响使其冰点不 断变化，需要定期启动溶 液浓缩装置，管理非常麻 烦。
12/7 30/33 4 36 5.23
40/45 -12 50 2.9
热源塔热泵系统能效对比
热源塔热泵 格力
热源塔热泵格力
热源塔热泵是一种高效的供暖系统，格力作为一家知名的家电品牌，也推出了自己的热源塔热泵产品。
本文将从热源塔热泵的原理、优势和适用场景等方面介绍格力的热源塔热泵。
热源塔热泵是一种利用地下水、湖水等水源进行换热工作的供暖系统。
其原理是通过热泵技术，将地下水、湖水等水源中的热能提取出来，经过热源塔热泵的换热装置传递给室内供暖系统，实现室内的供暖效果。
而热源塔热泵系统中的热泵则起到了“热泵”的作用，将低温的热能提升到高温，以满足室内的供暖需求。
格力的热源塔热泵具有以下优势。
首先，它具有高效节能的特点。
热源塔热泵利用地下水、湖水等水源进行换热，相比传统的锅炉供暖系统，可以节约大量能源，减少能源消耗和碳排放。
其次，格力的热源塔热泵还具有智能控制和运行稳定的特点。
通过智能控制系统，热源塔热泵可以实现自动调节和运行监测，提高供暖效果的同时，也降低了维护和运营成本。
此外，格力的热源塔热泵还具有环保、安全、舒适等特点，能够为用户提供优质的供暖体验。
格力的热源塔热泵适用于各种场景。
无论是家庭住宅、办公楼还是商业综合体，都可以选择格力的热源塔热泵进行供暖。
尤其是在北方地区，由于气候寒冷，供暖需求较大，格力的热源塔热泵可以更好地满足用户的供暖需求。
此外，格力的热源塔热泵还可以与太阳能、地板采暖等系统相结合，进一步提高供暖效果和节能效果。
总的来说，格力的热源塔热泵是一种高效、节能、智能的供暖系统，适用于各种场景。
作为一家知名的家电品牌，格力在热源塔热泵领域也有着丰富的经验和技术实力。
相信通过格力的热源塔热泵，用户可以获得更加舒适和环保的供暖体验。
能源塔热泵工作原理
能源塔热泵工作原理
能源塔热泵是一种集热、储能和供暖于一体的新型热能利用设备。
它利用日光以及空气、水等热源将能量储存于能源塔中，并在需要供暖时释放能量，以满足建筑物的供热需求。
能源塔热泵的工作原理可以分为收集热能、存储能量和供暖三个主要环节。
一、收集热能
能源塔热泵首先依靠高效的集热器收集日光能，将日光能转化为热能并储存起来。
这
样的集热器通常由太阳能光伏板和热水管组成，光伏板将太阳光转化为电能，供给水泵和
控制系统运转；热水管则将日光能转化为热能，送入能源塔进行存储。
当太阳光照射到集
热器上时，集热器会将光能吸收并转化为热能，实现对日光能的高效利用。
二、储存能量
能源塔是能源塔热泵的核心组件之一，它负责储存收集到的热能。
能源塔内部通常装
有相变储能材料，例如蓄热混凝土或石墨热储盘，这些储能材料能够在吸热过程中发生相变，将储存的热能转化为潜热储存起来。
在需要供暖时，能源塔释放储存的热能，通过热
泵系统将其转化为供暖热水或空气。
三、供暖
当建筑物需要供暖时，能源塔热泵会通过控制系统释放储存的热能，供给热泵系统。
热泵系统将能源塔释放的热能转化为高温热水或热空气，并通过管道或风道输送到建筑物
内部，以满足供暖需求。
热泵系统也可以通过制冷循环将建筑物内的冷热空气进行循环调节，以提供舒适的室内环境。
能源塔热泵通过集热器收集热能，并利用能源塔存储热能，并在需要供暖时释放热能，通过热泵系统实现对建筑物供热的功能。
这种热泵系统不仅充分利用了太阳能等可再生能源，还可以提供可持续、环保的供暖解决方案，对于减少对传统能源的依赖和减少环境污
染具有重要意义。
热源塔
热源塔热泵系统的原理及其应用 热源塔热泵系统的背景 热源塔热泵系统的原理 热源塔热泵系统的特点 热源塔热泵系统的应用
热源塔热泵系统的背景
中国南方地区冬季潮湿阴冷，空气湿度大，采用燃油、燃气、煤为主 供热时，其能耗高又污染环境;传统空气源热泵在冬季供热时严重结 霜，融霜耗电大，热泵效率低;而地源热泵在城市的应用受到地质条 件、场地的限制，在这种背景下开发的热源塔热泵空调系统。
热泵机组夏季使用的冷源，是汽化蒸发潜热带走空调余热，热 源塔在夏季有足够的蒸发面积可承受瞬间高峰空调负荷，冷却水温低， 效率高。
全年运行与风冷热泵比较，机组能耗小，磨损轻，寿命长
热源塔热泵系统特点5
系统设计简单
与地源热泵比：不用考虑地源侧冬夏季冷热负荷均衡； 与风冷热泵比：不用考虑辅助电加热和冬季融霜的问题。
参考文献
[1] 梁彩华, 张小松, 徐国英. 显热除霜方式的能量分析与试验研究[J]. 东南大学学报: 自然科学版, 2006, 36(1): 81-85.
[2] 姚杨, 马最良. 空气源热泵冷热水机组结霜工况研究现状与进展[J]. 哈尔滨建筑大学学报, 2002, 35(5): 66-69.
[3] 郭宪民, 杨宾, 陈纯正. 翅片型式对空气源热泵机组结霜特性的影响[J]. 西安交通大学学报, 2009, 43(1): 67-71.
热源塔热泵系统原理
热源塔
传热介质与空气在其中进行热交换并为热泵机 组提供连续冷热源的塔式换热装置。
冬季：利用冰点低于零度的载体介质，高效提 取低温环境下相对湿度较高的空气中的低品位 热能，实现低温热能向高温热能的传递，达到 制热目的。
夏季：起到高效冷却塔的作用，利用水的蒸发 散热，将热量排到大气中实现制冷。
能源塔热泵系统介绍(原理)
利用低品位热能，较少 了高品质电能的消耗。
不燃烧化石燃料，减少 温室气体排放。
利用地球表面浅层地热 资源，可持续利用。
可用于各种气候条件和 建筑类型。
工作原理简介
01 工作原理
02 1. 蒸发过程
03 2. 压缩过程
04 3. 冷凝过程
05 4. 节流过程
能源塔热泵系统通过循环 工质在封闭的管路中流动 ，实现与地球表面浅层地 热资源的热量交换，再利 用热力循环原理，实现建 筑物供暖和制冷的功能。
工质在蒸发器中吸收地球 浅层地热资源热量，蒸发 成气体。
蒸发后的气体被压缩机压 缩，压力和温度升高。
高温高压的气体在冷凝器 中放出热量，冷凝成液体 。
冷凝后的液体经节流装置 减压，回到蒸发器再次循 环。
系统组成与分类
系统组成
能源塔热泵系统主要由蒸发器、压缩 机、冷凝器和节流装置组成。
分类
根据用途和规模不同，能源塔热泵系 统可分为家用型和商用型，也可根据 工作介质的不同分为水-水式、水-空 气式和空气-空气式等类型。
政策支持
随着国家对节能环保的重视程度不断提高，未来有望出台更多政策 支持能源塔热泵系统的推广应用。
多元化利用
未来能源塔热泵系统有望与多种可再生能源结合使用，实现多元化能 源利用，提高能源利用效率。
05
能源塔热泵系统的实际案 例
实际应在工业区供热方面具有广泛应用，能够满 足工厂、车间等工业设施的供热需求，提高生产效率和产 品质量。
传热原理
导热
辐射
物体内部的热流与温度梯度有关，温 度梯度越大，热流密度越大。
物体通过电磁波的方式将热能传递给 其他物体的过程。
对流
流体与固体表面之间的热量传递，对流换 热系数与流体的流动状态、物性参数以及 固体表面的形状、大小等因素有关。
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闭式热源塔热泵的工作原理
闭式热源塔热泵是一种利用地热能进行空调和供暖的系统。
它以地下的地热能为热源，通过热泵的工作原理将地热能转化为可供室内使用的热能。
在这篇文章中，我们将详细介绍闭式热源塔热泵的工作原理及其优势。
闭式热源塔热泵的工作原理可以简单地描述为地下热交换。
首先，通过钻孔将地下埋设的地热能源塔与地下热水库相连接。
地热能源塔是一个垂直的钢管，通过这个钢管循环流动的是一种叫做工质的液体。
接下来，通过水泵将地下的热水抽到地上的热交换器中。
热交换器是系统中的一个重要组成部分，它负责将热水中的热能传递给工质。
热水在热交换器中流过的同时，工质也在管道中流动，两者之间通过热传导进行热能交换。
热水的热能被工质吸收后，工质的温度逐渐升高。
接下来，热泵中的压缩机开始工作。
压缩机的作用是将工质压缩，使其温度进一步升高。
压缩机所产生的高温高压工质通过管道传送到室内机组的室内蒸发器中。
室内蒸发器是热泵系统中的另一个重要组成部分，它起到将高温高压工质释放热能的作用。
当高温高压工质进入室内蒸发器时，工质的温度开始下降，同时它释放出的热能被室内空气吸收。
这样，室内空气的温度会逐渐升高。
冷却后的工质继续流动，通过管道被送回地下热能源塔。
在地下热能源塔中，工质通过热交换与地下的冷水进行热能交换，从而使工质的温度降低。
整个过程中，热泵系统通过循环往复，将地下的热能转化为室内可用的热能，实现空调和供暖的功能。
与传统的空调和供暖系统相比，闭式热源塔热泵具有以下几个优势：
闭式热源塔热泵利用地下的地热能作为热源，不依赖于大气温度的变化。
即使在严寒的冬季，地热能也可以持续稳定地提供热能，使室内保持舒适的温度。
闭式热源塔热泵的能耗相对较低。
由于地下的地热能相对稳定，热泵系统只需要少量的电能来驱动压缩机和水泵等设备。
与传统的电加热或燃气供暖相比，闭式热源塔热泵可以显著降低能源消耗。
闭式热源塔热泵还具有环保的特点。
它不会产生直接的烟尘和废气排放，对环境没有污染。
同时，由于能耗较低，闭式热源塔热泵也能够减少温室气体的排放，对于应对气候变化具有积极的作用。
闭式热源塔热泵是一种利用地热能进行空调和供暖的系统。
通过地下的地热能源塔和热泵的工作原理，它可以将地热能转化为可供室内使用的热能，具有稳定、节能、环保等优势。
随着人们对能源的需求和环境保护意识的提高，闭式热源塔热泵有望成为未来空调和
供暖的重要选择。