冷卻塔對地源熱泵系統(tǒng)的影響,地源熱泵冷卻塔輔助散熱

隨著中央空調(diào)工程的日益發(fā)展，地源熱泵系統(tǒng)也得到了廣泛的應(yīng)用。地源熱泵系統(tǒng)在夏季利用地下能源將熱能轉(zhuǎn)移到地下。當(dāng)冬季到來時，將能量回收，形成可持續(xù)開發(fā)利用的能源裝置。然而，大部分地區(qū)無法實(shí)現(xiàn)能源均衡循環(huán)利用。對于需要過多冷源的項(xiàng)目，夏季對冷源的需求遠(yuǎn)大于冬季對熱源的需求，這會導(dǎo)致夏季通過管道釋放到地面的熱源大于冬季所需的熱量。冬天。時間長了，肯定會對埋地管道造成影響。環(huán)境溫度升高后，地源熱泵系統(tǒng)的COP逐漸降低，整個系統(tǒng)的能效也逐漸降低。因此，在地源熱泵系統(tǒng)中增設(shè)冷卻塔，可以有效解決土壤熱平衡的缺陷，并且可以減少埋管埋深，節(jié)約成本。 1、地源熱泵系統(tǒng)簡介地源熱泵系統(tǒng)利用地下土壤和地下水溫度相對恒定的原理，將管道系統(tǒng)深埋在建筑物周圍土壤中，提供冷量。以及通過水循環(huán)為建筑物提供熱源。實(shí)現(xiàn)熱交換的水冷技術(shù)。地源熱泵系統(tǒng)采用獨(dú)特的換熱方式，因此也具有鍋爐或普通中央空調(diào)系統(tǒng)所不具備的許多特點(diǎn)：①地源熱泵系統(tǒng)利用水泵運(yùn)動實(shí)現(xiàn)水循環(huán)，進(jìn)而形成熱交換。只需電源，無污染，綠色無污染，保護(hù)環(huán)境。 ②與普通中央空調(diào)系統(tǒng)相比，地源熱泵系統(tǒng)的冷熱源只需循環(huán)泵動作，大大降低了耗電量，節(jié)約了能源。 ③加熱、冷卻可同時進(jìn)行，滿足不同需要。 ④系統(tǒng)智能控制，使用壽命長。它已逐漸成為現(xiàn)代工程中央空調(diào)系統(tǒng)的主流。地源熱泵系統(tǒng)的初期投資成本較高。主要問題在于鉆井成本高。使用冷卻塔可以有效解決成本相對較高的問題。采用地源熱泵和冷卻塔作為冷熱源的系統(tǒng)。對于冷源需求量大而熱源需求量相對較小的地區(qū)，夏季可采用冷卻塔和地源熱泵，冬季則僅采用地源熱泵。提高能源效率并降低成本。冷卻塔對地源熱泵系統(tǒng)影響巨大。由于冷卻塔的種類繁多，不同的冷卻塔在中央空調(diào)工程中有著不同的應(yīng)用效果和影響。地源熱泵系統(tǒng)的能源效率與不同類型的冷卻塔有關(guān)。 2、閉式冷卻塔和開式冷卻塔對地源熱泵系統(tǒng)的影響閉式冷卻塔由外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)組成。無需填料，銅管表冷器為其核心部分，設(shè)備與內(nèi)循環(huán)相連接，形成閉式循環(huán)系統(tǒng)（介質(zhì)為軟水）。為了冷卻設(shè)備，設(shè)備中的熱量被帶到冷卻裝置。外循環(huán)在冷卻塔內(nèi)，以冷卻塔本身。與內(nèi)部循環(huán)水不接觸，由冷卻塔的銅管表冷器完成散熱和換熱工作。根據(jù)進(jìn)入塔的水溫自動設(shè)定冷卻塔的工況。由于閉式冷卻塔的被冷卻介質(zhì)不與空氣接觸，不會產(chǎn)生藻類或鹽結(jié)晶，被冷卻介質(zhì)在密閉管道中流動。介質(zhì)一般為軟化水，不會影響被冷卻設(shè)備的工作效率。開式冷卻塔將循環(huán)水噴淋到PVC填料上，與空氣和水接觸進(jìn)行熱交換，然后風(fēng)機(jī)帶動冷卻塔內(nèi)循環(huán)，將熱空氣帶出，實(shí)現(xiàn)冷卻。被冷卻介質(zhì)在塔內(nèi)連續(xù)循環(huán)。長時間使用時，介質(zhì)會蒸發(fā)濃縮。因此，開放式冷卻塔需要常年補(bǔ)充水，介質(zhì)長期與空氣接觸后會逐漸受到污染，產(chǎn)生藻類或鹽類結(jié)晶，影響其性能。如果開放式冷卻塔與地源熱泵配合使用，由于污垢和晶體的存在，很可能會導(dǎo)致冷卻水系統(tǒng)的水管堵塞，從而造成事故。而且地源熱泵對水質(zhì)要求較高。如果地源側(cè)管道發(fā)生泄漏，很可能會污染地下水。通常，為了保證水質(zhì)，一是采用中間有板式換熱器、末端有開式冷卻塔的二次水系統(tǒng)；二是采用閉式冷卻塔。與兩種方法相比，方法1中由于增加了中間換熱器，換熱效率會降低，系統(tǒng)形式復(fù)雜。額外的換熱器和水泵會增加系統(tǒng)的初始成本。另外，占地面積比閉式冷卻塔大得多，因此閉式冷卻塔在地源熱泵系統(tǒng)中具有很大的應(yīng)用價值。大大提升地源熱泵系統(tǒng)的工作能源效率。 3、冷卻塔選型對地源熱泵系統(tǒng)的影響不同的冷卻塔選型對地源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行工況不同。冷卻塔啟動后，必然會增加系統(tǒng)阻力，影響水泵的耗電量。研究表明，選擇小容量的冷卻塔時，運(yùn)行時間會增加，影響埋地管道的出水溫度，影響機(jī)組能耗。當(dāng)選用大容量的冷卻塔時，可以縮短冷卻塔的運(yùn)行時間，但同時也增加了冷卻塔的成本和能耗；地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)中使用冷卻塔可以有效調(diào)節(jié)埋地管道周圍土壤的散熱平衡，擴(kuò)大了地源熱泵的使用范圍。冷卻塔尺寸對地源熱泵系統(tǒng)的能源效率也有重大影響。 4、工程聯(lián)合應(yīng)用分析 項(xiàng)目概況：體育館一座，建筑類別：多功能甲級體育館，總建筑面積：27000㎡，空調(diào)總熱負(fù)荷：2900kw，空調(diào)總冷負(fù)荷：3470kw，較高對風(fēng)速和溫度要求較高。由于夏季總負(fù)荷大于冬季總負(fù)荷，在地源熱泵系統(tǒng)中增設(shè)冷卻塔聯(lián)合使用，既調(diào)節(jié)了地下散熱的平衡，又減少了初期投資成本。系統(tǒng)。 5、結(jié)論（1）冷卻塔的使用有效解決了地源熱泵系統(tǒng)土壤熱平衡問題。 (2)地源熱泵系統(tǒng)采用冷卻塔進(jìn)行散熱，可以降低系統(tǒng)的初始投資成本。隨著冷卻塔占冷負(fù)荷的比例增加，系統(tǒng)的初始投資成本會降低。