热源塔热泵简介
热源塔热泵样册-概述说明以及解释
热源塔热泵样册-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以对热源塔热泵的背景和概念进行简要介绍。
该部分可包括以下内容：热源塔热泵作为一种创新型的热水供应系统，在能源利用和环境保护方面具有重要意义。
传统的热水供应系统往往依赖于燃煤、燃油等非可再生能源，而热源塔热泵则基于可再生能源，实现了更高效、更环保的热水供应方式。
热源塔热泵的原理简单来说，就是通过地下的热能储存层（如岩土层、地下水层）吸收和释放热量，从而实现能源的转化和利用。
它利用地下温度的稳定性，通过一系列的热交换过程，将低温热能转化为高温热能，为供热和供暖提供可靠的能源支持。
相比传统的电采暖、燃气采暖等方式，热源塔热泵具有明显的优势。
首先，它能够更高效地利用地下的热能资源，大大降低了供热过程中的能源消耗。
其次，热源塔热泵的运行过程中几乎不产生任何污染物，对环境友好。
此外，热源塔热泵还具有体积小、占地面积少等特点，适用于各种空间环境。
然而，热源塔热泵也存在一些局限性。
由于它对地下热能资源的依赖，其适用范围受到地理条件的限制。
同时，热源塔热泵的建设和维护成本相对较高，需要专业的技术支持和设备投入。
在未来，热源塔热泵的发展方向可以从以下几个方面进行探索。
首先，可以通过技术创新和改进，提高热源塔热泵的热能转化效率，降低运行成本。
其次，可以研究开发适应不同地理环境和气候条件的热源塔热泵系统，扩大其应用范围。
此外，还可以与其他可再生能源技术相结合，构建更为综合和可持续的能源供应系统。
总之，热源塔热泵作为一种高效、环保的热水供应系统，在能源利用和环境保护方面具有广阔的应用前景。
未来的发展需要充分发挥技术创新的作用，不断推动热源塔热泵技术的进步和优化。
1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三个部分来展开讨论热源塔热泵样册。
首先，在引言部分简要介绍本文的概述、文章结构以及目的。
接下来，在正文部分，将详细探讨热源塔的定义和原理，以及热泵的原理和应用。
热源塔热泵简介
Q=KFΔT
Q—传导的热量 K—导热系数 F—传热面积 ΔT—两侧的温度差
K值：导热系数 铜：400 铝：327 铁：80 水：0.54 聚苯板：0.04 空气：0.024
W/(m。K)
想要保温 --尽可能地选择K值小的材料
作为保温材料 想要传递热量 --尽可能选择K值大的材料作
为换热器
F值：换热面积 m2
4.高效环保
由于热源塔采用了特殊结构设计，冬季载体循环提 取低品位能,有效地利用湿球温度高储藏的巨大能量
的特点，省去了为辅助供热时即不卫生又污染环境 锅炉.夏季采用常规制冷，载体循环换热面积大能效 高。还可提供生活热水,一机三用。提高了设备使用 率,降低了初投资,节能环保.
5.热泵机组使用寿命持久
比传统风冷节能50-60%
比传统风冷节能50-60%
比传统风冷节能30-40%
比传统风冷节能20-30%
比传统风冷节能40-50%
工程应用（改建）
列
项
项目简介
空调系统形式 面临状况 改造思路
运 夏季制冷
行 耗
冬季采暖
能 生活热水
合计 元
年节约能耗
改造效果
改造前系统
改造后系统
项目概述 改造要求
某四星级酒店 15000m2 改造原有空调耗能、效果降低现状，降低污染 满足原有空调要求，满足每天80吨热水需求
制冷：单冷水机1200KW×1台 制热：1吨燃油锅炉×2台（含热水）
制冷/热：热源塔热泵350kw×3台+90kw×2台
原空调机组制冷量减小、自转功率比高、能效比下降 燃油自开业始至06年油费上涨自2460元/吨到5530元/吨费用过高
空调投资估算 250-320元/m2
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。
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。
能源塔热泵特点
能源塔热泵机组介绍能源塔热泵机组是政府大力推广的技术先进、运行费用节省的高效节能设备。
已被列入南京市、无锡市、苏州市、上海市、宁波市、舟山市、慈溪市等节能办《2010节能技术（产品）导向目录》。
能源塔热泵机组具有如下优势及特点：1、节能效果显著冬季，平均能效比在3.5以上且无结霜现象。
夏季，能效比在4.5以上。
仅空调功能，综合比风冷热泵机组、VRV系统节能40%以上，同时，夏季可全热回收制得免费卫生热水，VRV系统则需另外提供热水。
2、一机多用实现冬季供暖、夏季制冷、蓄冰以及全年提供卫生热水。
提高了设备使用率，降低初投资，节能环保。
3、不受地质条件与场地限制能源塔热泵系统适用于室外湿球温度高于-9℃以上长江以南地区。
风冷热泵室外环境温度低于零度就需要电辅助加热了.与地源热泵相比较：不受地质条件的制约，占地面积小；与风冷热泵相比较：主机放置在机房，噪音小，功率大。
4、运行稳定、寿命长热泵机组冬季使用的热源，是相对湿度较高的空气中的低品位热能，蒸发压力稳定度和蒸发温度都高于风冷热泵，使得能源塔热泵系统有更宽的运行范围；热泵机组夏季使用的能源塔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。
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, 单机功率范围大。
6、适用性强既可应用于新建建筑又适用于既有建筑的节能改造。
如果仅仅是制取卫生热水初投资比风冷热泵热水器要低，但是效率更高，寿命更长！7、除以上优势外，还有下列特点：模块化组合设计；冬季补水口防结冰；风机、支架、管路采用船舶防腐措施；流量按照吸热设计，夏季兼做高效冷却塔；低飘水率：0.1%；低噪音设计；大容积底盘；下雨防护等；且操作方便易维护能源塔热泵系统原理能源塔利用水和空气的接触，通过热质交换将空气中的热量传递给水。
冬季制热时可利用冰点低于零度的载体介质，如氯化钙溶液提取空气中的低品位热源，通过向能源塔热泵机组输入少量电能，得到大量的高品位热能，可以供热及提供热水。
热源塔热泵[实用新型专利]
![热源塔热泵[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/8f276f49284ac850ac0242cd.png)
专利名称：热源塔热泵
专利类型：实用新型专利
发明人：刘秋克
申请号：CN200820053216.4申请日：20080521
公开号：CN201209978Y
公开日：
20090318
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：热源塔热泵，其主要由冷热源吸收设备闭式热源塔和低温位热源提升设备低热源热泵组合而成。
所述闭式热源塔包括热源塔维护构架，热源塔维护构架包括塔体框架，塔体框架顶部设有出风筒，侧壁设有维护板，塔体框架底部设有进风栅；出风筒中设有由变速电机控制装置、斜射旋流风机构成的旋流风动系统；热源塔维护构架内设有由宽带翅片、换热管构成的低温宽带换热器，低温宽带换热器的进液口通过管道与低热源热泵的小温差满液蒸发器的满液壳管的出液口相连。
本实用新型夏季为高效水蒸发冷却制冷装置，冬季为高效宽带无霜空气源热泵，可实现夏季制冷，冬季供暖，常年提供生活热水，一机三用。
申请人：刘秋克
地址：410001 湖南省长沙市五一广场景江东方大厦906F
国籍：CN
代理机构：长沙星耀专利事务所
代理人：宁星耀
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热源塔热泵技术在夏热冬暖地区的应用
热源塔热泵技术在夏热冬暖地区的应用湖南秋克热源塔热泵科技工程有限公司 刘秋克摘要 在研究国内外冷却塔采热热泵技术不适应我国南方气候条件下运行的基础上，由国内科研机构重新定位，以吸收和提升低温位热源为单位的设计组合制造，定义为“热源塔热泵”。
热源塔热泵属于我国民族品牌专利技术，2008年初我国南方遭受了五十年一遇的冰冻期，热源塔热泵系统经受了恶劣气候环境下的严峻考验，供暖温度超过28℃。
热源塔热泵在国内属于发展初期，应用较少。
但该系统在夏热冬暖地区与其它热泵空调系统相比，具有效率更高、使用限制条件比较少的特点。
本文结合工程实例，介绍其热源塔热泵专利技术转化产品在工程项目设计中应注意的问题。
关键词 热源塔热泵、地源热泵、冷热源、太阳能次生源、可再生能源引言对于我国南方地区中央空调系统来说，在有冷暖需求的空调场所，一般应满足夏季制冷和冬季供暖两种功能。
在夏热冬暖地区，因气候因素和经济发展的原因，一般建筑只需考虑夏天制冷问题即可。
但随着人们生活水平的提高，对空调的要求舒适度也提高了，在许多建筑物，如宾馆、医院和商务楼，也需要满足冬季供暖需求。
对于冬季供暖有需求的建筑物，如果设计仅仅考虑空调冷源问题而不重视空调热源的选择，将造成冬季空调能源消耗过大，从而造成全年空调能耗偏高和终端用户高排碳。
在传统空调热源方案中，通常需分别设置冷源（制冷机）和热源（锅炉或电辅热）。
由于用高温位的化石能源去生产中位热能，其存在能源效率很低和环境污染问题，所以空调热源的来源方式已逐渐由采用化石能源锅炉转化为应用太阳能次生源可再生能源作为热泵的热源，能源效率很高更加环保。
本文结合工程实例，介绍一种在夏热冬暖地区综合经济性能比较突出的空调冷(热)源系统——热源塔热泵专利技术系统。
1、什么是热源塔？热源塔用作吸收低温位冷(热)源技术的起源可追溯到日本20世纪80年代，采用冷却塔加盐溶液曝气循环吸收空气中的低温位热源，日本取名为采热塔/加热塔，国内暖通会议取名为冷却塔采热，有的厂家也称之为能源塔，本文采用国内暖通会议定位名词即“冷却塔采热”。
热源塔热泵技术
热源塔热泵技术热源塔热泵技术1、热源塔热泵系统原理热源塔热泵技术——是空调节能工程设计与空调节能机组设备组合的工程系统产品。
热源塔利用低于冰点载体介质(乙二醇溶液) 能高效地提取冰点以下的湿球水体显热能，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热能向高温位转移。
对建筑物进行供热和制冷以及提供热水的技术。
热源塔热泵空调系统是针对中国南方地区冬季气侯、气象条件的特殊因素，阴雨联绵，潮湿阴冷，空气湿度大，传统风冷热泵在冬季供热时结霜严重，融霜耗电大，热泵效率低，达不到舒式的供热温度，而采用矿物燃料为辅助供热时即不卫生又污染环境，开发的国际领先的热泵空调工程技术。
热源塔是按照供热负荷能力设计的换热面积，满足高效提取冰点以下低温位能可再生能源要求。
说明：南方地区在整个冬季基本多处于无日照寒湿阴冷气侯环境。
阴雨天夜间空气湿度越大，风冷热泵供热效果越差(室内空气温度低湿度高，人体散失潜热量多而感到阴冷) ；相反，阴雨天夜间空气湿度越大，热源塔热泵供热效果相对越好(室内空气温度高湿度低，人体散失潜热量少而感到暖和) ，主要是湿球温度与干球温度相差很小，湿球所含显热高的缘故。
热源塔热泵水—水区域空调系统供热工艺原理图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. 膨胀水箱热源塔热泵混合空调系统供热工艺原理图1. 热源塔2. 住宅区总热源泵3. 网点区热源泵2、热源塔热泵系统特点冷热源单项节能25%～30%冬季，由于充分利用了南方气候、气象条件的特殊因素，阴雨联绵，潮湿阴冷，湿球温度高储藏的巨大能量的特点，热源塔提取低品位能性能稳定，整个冬季机组的性能系数COP 可在3.0~4.0范围内变化。
夏季，由于热源塔是按照冬季提取显热负荷能力设计的，转化为冷却塔后有足够地蒸发面积可承受瞬间高峰空调余热负荷，冷却水温低效率最高、节能，机组的能效比EER 可在4.2~4.5范围内变化。
热源塔热泵简介
换热效率高： 换热面积可达到2000m2以上； 循环风量可达23万m3/h; 传热温差为3℃时可提供1000KW的热量。
整机夏天EER达到5-6之间，冬天0℃时的COP值达 到3.5左右
冬季不结霜： 三种防霜形式可选择： ① 冷凝水分离装置，间歇喷淋高分子环保溶液降低 换热器表面冰点，同时分离溶液中水分； ② 蓄热能融霜装置，气候温和期向蓄热池蓄热，负 温度期间歇喷淋防止蒸发器结霜； ③ 地源融霜装置，采用供热量10%的地源，负温度 期间歇喷淋防止蒸发器结霜。
管理方便。 不需要专业知识即可对热源塔进行操作管理，停开 机方便，实时融霜不需要停机。 可与太阳能热水器、太阳能集热板、地源侧埋管、 水源侧管道等并联连接，方便进行切换与调整。
适用性强： 热源塔占地面积小，可灵活布置在裙楼及楼顶、空 地等。 热源塔可适应-5℃到40℃与相对湿度在50%到90% 的室外环境，可提供低位热源与高位冷源。
水从0℃加热到100℃需要420kJ/kg 水在一个大气压（0.1MPa） 100℃时的汽化潜热 为2257.2kJ/kg
Q=Gc（t1-t2） Q—传递的热量 G—流体的流量 C—流体的比热 t1、t2—流体的换热前后温度 水的比热：4.20kj/kg℃ 空气的比热：1kj/kg℃
热对流系数 越高、有效接 触面积越大、 温度差越高， 所能传递的热 量也就越多。
物体在加热或冷却过程中物体，温度升高或降低而 不改变其原有温度、原有相态，所需吸收或放出的 热量，称为称为称为称为显热。它能使人们有明显 的冷热变化感觉，通常可用温度计测量出来。 物质发生相变（物态变化），在温度不发生变化时 吸收或放出的热量叫作“潜热”。物质由低能状态转 变为高能状态时吸收潜热，反之则放出潜热。
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。
能源塔技术介绍.
2.开式热源塔
·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。
3.混合式热源塔
部分循环介质通过塔内换热器，部分循环介质通过喷淋装置喷洒到换 热器上。
部分循环介质与空气直接接触。
热源塔结构示意图
1. 塔体框架 2. 出风筒 3. 维护板 4. 进风栅 5. 变速电动机控制装置 6. 斜射旋流风机 7. 高效肋片 8. 换热管 9. 进液口 10. 出液口 11. 斜流折射分离器 12. 斜射旋流分离器 13. 接水盘 14. 凝结水控制装置 15. 溶液控制阀 16. 溶液池 17. 喷淋泵控制装置 18. 喷淋器
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.
概念：以室外空气为冷热源，由热源塔热交换系统、热源塔热泵机组、 建筑物内系统组成的可为建筑物提供供冷、供热和加热生活热水的系 统。
适用范围：适用于冬季室外计算空气干球温度不低于-8℃，计算相对 湿度不低于60%的气候条件
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。
热源塔热泵系统的原理及其应用
热源塔热泵的原理及其应用摘要：热源塔空调系统,是针对中国南方地区冬季潮湿阴冷，空气湿度大，传统空调风冷热泵在冬季供热时严重结霜，融霜耗电大，热泵效率低，而采用燃油、燃气、煤为主供取热时，其能耗高又污染环境，在这种背景下开发地具有国际领先水平的热泵空调设备及系统工程技术。
本文介绍了热源塔热泵系统的原理、特点及热源塔热泵系统的选择和应用。
关键字：热源塔；热泵机组；低温高湿0.背景在我国南方地区，尤其在冬季，该区域没有北方的集中供暖，较多采用电加热或电热辅助以及燃油、燃气锅炉等方式供暖，高品位能源消耗较大。
同时，由于特殊的气候条件，形成了冬季室外空气“低温高湿”的特点，使得目前此区域内较常使用的空气源热泵系统室外换热器难以维持在干工况运行且结霜严重，各项性能系数大大降低。
针对此地区气候特点，结合空气源热泵及水冷机组用冷却塔的优点，为改善室外换热器湿工况运行的不利条件，同时利用冬季湿空气显热及水蒸气相变潜热并推迟室外侧翅片表面结霜时间，开发出了一套名为热源塔热泵的新型热泵系统。
1.热源塔热泵系统的原理热源塔是利用水和空气的接触，冬季制热是按照供热负荷能力设计的换热面积，利用冰点低于零度的载体介质，高效提取低温环境下的相对湿度较高的空气中的低品位热能，通过向热源塔热泵机组输入少量高品位能源，实现低温环境下低品位热能向高品位转移,对建筑物进行供热以及提供热水。
夏季制冷,通过蒸发作用来散去空调中产生的废热的一种设备。
1.1 热源塔的构成和分类从构造上看，热源塔主要由围护构架、旋流风动系统、低温高效换热器、汽液分离系统、凝结水分离系统、低温防霜系统（如图1所示）组成。
其中，围护构架包括塔体框架、顶部的出风筒，侧壁的围护板及进风栅；旋流风动系统由位于风筒内部的变速电动机控制装置和斜射旋流风机组成；低温高效换热器由围护构架内部的高效肋片、换热管、进液口及出液口构成；低温高效换热器上方设有由斜流折射分离器和斜射旋流分离器构成的汽液分离系统；低温高效换热器下方设有由接水盘、凝结水控制装置和溶液控制阀构成的凝结水分离系统；还设有由溶液池、喷淋泵控制装置、喷淋器构成的低温防霜系统。
热源塔热泵系统原理及其应用技术
热源塔热泵的原理及其应用摘要：热源塔空调系统,是针对中国南方地区冬季潮湿阴冷，空气湿度大，传统空调风冷热泵在冬季供热时严重结霜，融霜耗电大，热泵效率低，而采用燃油、燃气、煤为主供取热时，其能耗高又污染环境，在这种背景下开发地具有国际领先水平的热泵空调设备及系统工程技术。
本文介绍了热源塔热泵系统的原理、特点及热源塔热泵系统的选择和应用。
关键字：热源塔；热泵机组；低温高湿0.背景在我国南方地区，尤其在冬季，该区域没有北方的集中供暖，较多采用电加热或电热辅助以及燃油、燃气锅炉等方式供暖，高品位能源消耗较大。
同时，由于特殊的气候条件，形成了冬季室外空气“低温高湿”的特点，使得目前此区域内较常使用的空气源热泵系统室外换热器难以维持在干工况运行且结霜严重，各项性能系数大大降低。
针对此地区气候特点，结合空气源热泵及水冷机组用冷却塔的优点，为改善室外换热器湿工况运行的不利条件，同时利用冬季湿空气显热及水蒸气相变潜热并推迟室外侧翅片表面结霜时间，开发出了一套名为热源塔热泵的新型热泵系统。
1.热源塔热泵系统的原理热源塔是利用水和空气的接触，冬季制热是按照供热负荷能力设计的换热面积，利用冰点低于零度的载体介质，高效提取低温环境下的相对湿度较高的空气中的低品位热能，通过向热源塔热泵机组输入少量高品位能源，实现低温环境下低品位热能向高品位转移,对建筑物进行供热以及提供热水。
夏季制冷,通过蒸发作用来散去空调中产生的废热的一种设备。
1.1 热源塔的构成和分类从构造上看，热源塔主要由围护构架、旋流风动系统、低温高效换热器、汽液分离系统、凝结水分离系统、低温防霜系统（如图1所示）组成。
其中，围护构架包括塔体框架、顶部的出风筒，侧壁的围护板及进风栅；旋流风动系统由位于风筒内部的变速电动机控制装置和斜射旋流风机组成；低温高效换热器由围护构架内部的高效肋片、换热管、进液口及出液口构成；低温高效换热器上方设有由斜流折射分离器和斜射旋流分离器构成的汽液分离系统；低温高效换热器下方设有由接水盘、凝结水控制装置和溶液控制阀构成的凝结水分离系统；还设有由溶液池、喷淋泵控制装置、喷淋器构成的低温防霜系统。
能源塔热泵系统介绍
能源塔热泵系统介绍
能源塔热泵系统介绍一、能源塔的工作原理能源塔是利用水和空气的接触，冬季制热是按照供热负荷能力设计的换热面积，利用冰点低于零度的载体介质，高效提取低温环境下的相对湿度较高的空气中的低品位热能，通过向能源塔热泵机组输入少量高品位能源，实现低温环境下低品位热能向高品位转移,对建筑物进行供热以及提供热水。
夏季制冷,通过蒸发作用来散去空调中产生的废热的一种设备。
二、能源塔热泵系统原理能源塔热泵技术——是通过能源塔的热交换和热泵机组作用，实现供暖、制冷以及提供热水的技术。
冬天它利用冰点低于零度的载体介质，高效提取低温环境下的相对湿度较高的空气中的低品位热能，通过能源塔热泵机组输入少量高品位能源，实现低温环境下低温热能向高温热能的传递，达到制热目的；夏天由于能源塔的特殊设计，起到高效冷却塔的作用，将热量排到大气中实现制冷。
能源塔热泵空调系统适用于冬季气侯、气象条件阴雨连绵，空气湿度大，潮湿阴冷地区.众所周知,传统风冷热泵在阴雨连绵，空气湿度大，潮湿阴冷地区冬季供热时结霜严重(即风与换热器的不良性循环换热)，须融霜，热泵效率低，而能源塔在潮湿阴冷空气湿度大条件下无结霜困扰,因而可稳定高效提取冰点以下的相对湿度较高的空气中的低品位热能(即风与水的良性循环换热)，由于能源塔是按照供热负荷能力设计的换热面积，相对比风冷热泵换热性能稳定，整个冬季机组的平均能效比在3.5以上。
三、能源塔热泵系统的特点节能效果显著冬季，由于充分利用了气候、气象条件阴雨连绵，潮湿阴冷，湿球温度高,能量储藏巨大的特点，能源塔提取低品位能的性能相对比风冷热泵稳定。
整个冬季机组的平均能效比在3.5以上。
夏季，由于能源塔是按照冬季提取显热负荷能力设计的，转化为冷却塔后有足够地换热面积可承受瞬间高峰空调余热负荷，冷却水温低，换热效率最高。
机组的能效比在4.5以上,节能效果显著。
比风冷热泵机组可节能30%以上；同土壤源热泵空调相比节能效果相近。
能源塔提取低品位能不受能量储藏的限制，可为宾馆酒店提供充足生活热水.●高效环保由于能源塔采用了特殊结构设计，冬季载体循环提取低品位热能,有效地利用了相对湿度较大的空气中所储藏的能量巨大的特点，省去了为辅助供热时即不卫生又污染环境的锅炉，夏季制冷，载体循环换热面积大，能效高。
热源塔
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.
案例分析
运行能耗（元） 夏季制冷 冬季采暖 生活热水 合计
年节约能耗
改造前系统
改造后系统
532950 793800 1041600 2368350
120万
420008 494131 246000 1160138
改造效果
2007年改造后，次年空调及热水年能耗节省120万
热源塔热泵系统的应用
Thank You
列
项
改造前系统
改造后系统
项目简介
项目概述 改造要求
中国浙江 普陀山 四星级酒店 15000㎡ 改造原有空调耗能、效果降低现状，降低污染，满需原有 空调只用要求，满需每天80吨热水需求
空调系统形式 制冷：单冷水机1200KW×1台 制热：1吨燃油锅炉×2台（含热水）
制冷/热：热源塔热泵 350kw×3台+90kw×2台
节能—地源 热泵
垂直埋管 地下打井
400-600元/m2 比传统风冷节能50-60% 350-400元/m2 比传统风冷节能50-60%
湖水换热 350-480元/m2 比传统风冷节能30-40%
节能—热源塔热泵
350-450元/m2 比传统风冷节能40-50%
能源塔技术介绍演示文稿
热源塔的组成部分
塔身
第13页，共46页。
热源塔的组成部分
风机
第14页，共46页。
热源塔的组成部分
换热器
第15页，共46页。
热源塔的组成部分
喷淋装置
第16页，共46页。
热源塔的组成部分
防冻、补水系统
第17页，共46页。
热源塔的分类
闭式热源塔 开式热源塔 混合式热源塔
第18页，共46页。
第43页，共46页。
案例分析
运行能耗（元） 夏季制冷 冬季采暖 生活热水 合计
年节约能耗
改造前系统
改造后系统
532950 793800 1041600 2368350
120万
420008 494131 246000 1160138
改造效果
2007年改造后，次年空调及热水年能耗节省120万
第44页，共46页。
20
15
10
5
0 2℃ 0℃ -2℃ -4℃ -6℃ -8℃ -10℃ -15℃
所加抗冻剂数量（吨） 2
3
4
6 10 14 16 20
在冬季抗冻剂加入量随着不同的环境温度而不同 抗冻剂的加入量能影响系统的能效比
第11页，共46页。
热源塔的组成部分
塔身
风机 换热器
喷淋装置
防冻、补水系统
第12页，共46页。
在少许
无
全封闭系统，噪 存在水源污染隐患，视工
无
声等级最小
程施工完备性而定
无
全封闭系统，噪 存在水源污染隐患，视工
无
声等级最小
程施工完备性而定
无
同冷却塔转数且
无
有变频系统可降
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已用的蒸发
未用的
第五代闭式系统 第四代闭式系统 第三代开式系统 第二代开式系统
第一代开式系统
闭式热源塔系统功能
功能1： 夏季供冷
功能2： 生活热水
功能3： 冬季采暖
热源塔系统优势及适用场合
与风冷热泵对比:
与冷水机组加锅炉对比:
（1）一机三用，可以 完美替代冷水机组加锅 炉；
（1）全年综合能 效比可达到4.0以 上；
空调系统形式
实际运行对比
运 行 耗 能 夏季制冷 冬季采暖 生活热水 合 计
热源塔热泵
55.4 28.9 11.2 95.5万元
空气源（可采用方案）
100.72 65.02 20.26 186万元
单冷螺杆+燃气锅炉（可采用的方案）
137.28 51 26.25 146.5万元
元
注：该酒店夏季运行3台主机，冬季仅运行2台主机即可满足实际需求。以上数据为机房用电与模拟采用方案 的计算对比。
（2）冬季无结霜， 化霜烦恼； （3）免费生活热 水。 与水地源热泵对 比: （1）初投资低； （2）无需考虑室 外打井空间；
1
2
（2）运行费用节省 25%~45%; （3）无特种设备安全 隐患。
3
4
适用场合： （1）适用性强，既可 用于新建项目，又可用 于改造项目； （2）特别适用于同时 需要供冷、采暖、生活 热水的场合。
湖水换热
无
节能—热源塔热泵
无
无
可用空调系统形式 传统—单冷水机+锅炉 传统—风冷热泵
系统形式特点 综合能效比较低、设计施工简单 耗能大、存在二次污染 综合能效比较低、设计施工简单、无需锅炉 耗能大、冬季存在化霜困难及无法开机的隐患 冬季制热效果差、需辅助加热设备 垂直埋管 全封闭系统，稳定可靠，能效比高、无污染 投资相对较大、需要专业设计及有经验施工 需要场地埋管 能效比高，系统效果稳定可靠、无污染 对地下水温、水量有要求 能效比较高、系统稳定可靠，无污染 需要有湖水、河水等良好换热条件 专利技术（适合长江中下游地区）、能效比高、 无需辅助加热热泵、适合中大型项目
闭式热源塔系统应用效果
年平均 1.0℃ 以下 天数为 15— 20 天
五十年一遇冰冻 期 热源塔热泵供热 纪实
热源温度 热水温度
年平均 8.0℃ 以下 天数为 75— 80 天
可用空调系统形式 传统—单冷水机+锅炉 传统—风冷热泵
空气 锅炉排放气体宜 造成二次污染 无
噪声 主机位于机房，仅 为冷却塔噪声 有，一般需置屋顶 且有相关避音措施 全封闭系统，噪声 等级最小
（3）系统简单， 运行稳定，操作 维护方便。
闭式热源塔系统应用案列分析
桐庐大酒店应用三联供冷暖空调方案，采用五种空调冷(热)源方案进行图 表分析对比，热源塔热泵对比单冷机+燃气锅炉初投资基本持平，年节能 40℅以上，年减碳1000吨以上。系统运行三年后采集热源塔热泵系统数据， 年运行费用210万元左右，经济性能高于预测结果。
土壤/水源 无 无
冷媒泄露 无 有，且VRV形式泄 露较常见 无
节能— 地源热泵
垂直埋管
无
一般无； 如在冷却换热系统 中添加极端抗冻物 质存在少许
地下打井
无
全封闭系统，噪声 等级最小
全封闭系统，噪声 等级最小 同冷却塔转数且有 变频系统可降噪
存在水源污染隐患， 无 无
运 行 耗 能 元
夏季制冷 冬季采暖 生活热水 合 计 年节约能耗 改造效果
工程应用（新建）
列 项 项目概述 要求 全年机房实际运行（冬季主要运行2台主机） 某四星级酒店 22000m2 空调制冷、空调制热 酒店24小时中温卫浴热水和高温卫浴热水 项目简介 制冷/制热：热源塔热泵机组540KW×3台（其中一台热回收，夏季免费制取生活热水） 热水：水冷宽带机组可在过渡季及冬季进行中温热水制取， 180kw水-水源热泵可进行高温热水制取 68kw宽带热水机组制取高温热水
闭式热源塔系统特点简介
循环介质一直都 在管道内流动， 不与外部空气相 接触 闭式热源 塔 喷淋装置内的防 冻液与循环介质 并不不混合 喷淋设置主要用 于喷洒防冻液， 从而防止换热器 表面结霜与结冰
换热器为铜管、 肋片
闭式热源塔系统原理及发展
已用的风能 已用的空气源 湿热能 未用的气候能
已用的地源
平均制冷能效 4 2.5
平均制热能效 <1 1.5-2或 无法开机 4-4.5
节能—地源热泵
4.5-5
地下打井 湖水换热 节能—热源塔热泵
5-6 4 4.5
4-5 3-4 4
工程应用（改建）
列 项 项目概述 改造要求 改造前系统 改造后系统 项目简介 某四星级酒店 15000m2 改造原有空调耗能、效果降低现状，降低污染 满足原有空调要求，满足每天80吨热水需求 制冷/热：热源塔热泵350kw×3台+90kw×2台 制冷：单冷水机1200KW×1台 空调系统形式 面临状况 改造思路 制热：1吨燃油锅炉×2台（含热水） 原空调机组制冷量减小、自转功率比高、能效比下降 燃油自开业始至06年油费上涨自2460元/吨到5530元/吨费用过高 根据酒店客房开启率及热水使用要求，设置3台螺杆机及2台涡旋形式热源塔机组， 夏季：5台机组同时提供空调制冷；其中2台涡旋形式主机余热回收制取生活热水 冬季：3台螺杆机组满足空调制热；2台涡旋机组优先进行热水制取，冬季最不利工况 条件，2台涡旋机组合并台螺杆机组进行空调制热； 532950 793800 1041600 2368350 120万 改造后，空调及热水年能耗节省120万 420008 494131 246000 1160138
闭式热源塔热泵系统
上海罗克环控节能科技股份有限公司
目录
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闭式热源塔系统简介 闭式热源塔发展原理及发展 闭式热源塔功能 热源塔系统优势及适用场合 闭式热源塔系统应用案列分析 闭式热源塔和传统空调对比及工程应用
闭式热源塔系统简介
热源塔是利用水和空气的接触，冬季 制热是按照供热负荷能力设计的换热 面积，利用冰点低于零度的载体介质， 高效提取低温环境下的相对湿度较高 的空气中的低品位热能，通过向热源 塔热泵机组输入少量高品位能源，实 现低温环境下低品位热能向高品位转 移,对建筑物进行供热以及提供热水。 夏季制冷,通过蒸发作用来散去空调 中产生的废热的一种设备。