热源塔

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。
自动加药系统
防冻液除了存在飘失损失外，当环境相对湿度较高时，热源塔还 会吸收空气中的水分，从而将盐溶液稀释。因此，防冻液损失由两部 分组成：飘失损失和结露损失。
为防止盐溶液的浓度降低，必须定期测定盐溶液的浓度，浓度降 低时，应补充盐量，使其保持在适当的浓度；另外，当空气相对湿度 较低时，机组运行时盐溶液中的水分会蒸发，盐溶液会浓缩，也需要 补充水分。自动加药装置可自动检测盐溶液的浓度，这样盐溶液的浓 度就能够达到一个动态的平衡。
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%
案例分析
普陀山大酒店 建筑面积：15000m2 空调机型：原使用单冷螺杆+燃油锅炉 ；制冷量1500千瓦 改造系统：制冷、制热：热源塔热泵机组 改造后，年降低能耗80万左右
抗冻剂选择要点
抗冻剂又称阻冻剂，是一类加入到其他液体(一般为水)中以降低其冰 点、提高抗冻能力的物质。
抗冻剂有甲醇、乙醇、乙二醇、水溶性酰胺和氯化钙、盐水等。 不同的用户可以根据自己的需要加以选择。
抗冻剂加入量
抗冻剂加入量参考表
坐标轴标题
所加抗冻剂数量（吨） 25
20
15
10
5
0 2℃ 0℃ -2℃ -4℃ -6℃ -8℃ -10℃ -15℃
热源塔热泵系统特点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。
热源塔热泵系统特点7
经济、高效
热源塔热泵系统综合经济性能较高，用于夏季制冷时具有负压蒸 发冷却水温度低的节能特点；用于冬季供暖时，采用低温宽带技术和 负温度喷淋防霜溶液。 热源塔热泵在中国长江流域以南： 1.对比单冷机+燃油锅炉耗能低45%左右； 2.对比单冷机+燃气锅炉耗能低25%左右；
喷淋装置
热源塔的组成部分
防冻、补水系统
热源塔的分类
闭式热源塔 开式热源塔 混合式热源塔
1.闭式热源塔
·循环介质一直都在管道 内流动，不与外部空气相 接触； ·换热器为铜管、肋片； ·喷淋装置主要用于喷洒 防冻液，从而防止换热器 表面结霜与结冰； ·喷淋装置内的防冻液与 循环介质并不混合。
热源塔热泵系统特点3
不受地质条件与场地限制：
与地源热泵比：不受地质条件的制约，占地面积小； 与水源热泵比：不依赖地下水、地表水等热源； 与风冷热泵比：主机放置在机房，噪音小，功率大。
热源塔热泵系统特点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，使得机组比风冷热 泵机组有更宽的运行范围；
面临状况
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
改造思路
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台涡旋机组合并螺杆机组进行空调制热；
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。
闭式热源塔
·克服了以上缺点； ·通过使空气逆向流过低温 高效肋片ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ热器的表面，形 成传热面与空气之间的显热 和潜热交换； ·由于闭式能源塔的高效换 热器的管内防冻液依靠溶液 泵强制循环，流动速度快， 换热效率高。
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
热源塔热泵系统特点1
节能效果显著
冬季，热源塔提取环境低品位热能的性能比风冷热泵稳定，无 结霜困扰。整个冬季机组的平均能效比在3.5以上。
夏季，由于热源塔的散热能力比冷却塔强，起到高效冷却塔的 作用，主机能效比在4.5以上。
同时，利用热回收可免费得到卫生热水。
热源塔热泵系统特点2
一机多用
实现冬季供暖、夏季制冷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。
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
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
热源塔热泵防霜系统
溶液防霜浓缩系统的原理： 当喷射浓缩机检测到环境空气温度低于１℃时，关闭冷凝水排水
阀，启动喷射浓缩机，将溶液池溶液浓缩升压，高压溶液通过控制阀 进入喷射器向换热器喷射溶液，与换热器换热，形成水滴，靠重力作 用落入溶液盘，进入溶液池，完成一个喷射和浓缩周期，待低温期过 后采用浓缩装置分离水分。当环境空气温度高于１℃时，关闭喷射浓 缩机，开启冷凝水排水阀。
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
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
4 2.5 4.5-5
5-6 4
4.5
<1 1.5-2或 无法开机
4-4.5
4-5 3-4
4
热源塔与常用中央空调对比
可用空调系统形式
空气
噪声
土壤/水源
冷媒泄露
传统—单冷水机+锅炉 锅炉排放气体宜 主机位于机房，
开式塔有较大局限，闭式塔应用前景广阔
热源塔热泵空调系统示意图
热源塔热泵空调系统的原理 【热源塔热泵供热工艺原理图】
热源塔热泵系统原理 热源塔热泵系统图
热源塔热泵系统原理 单制冷系统图
热源塔热泵系统原理 单制热系统图
热源塔热泵系统原理 单制热水系统图
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
热源塔热泵系统的原理及其应用
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。
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
无
无
造成二次污染 仅为冷却塔噪声
传统—风冷热泵
节能— 地源热泵
垂直 埋管
地下 打井
湖水 换热
节能—热源塔热泵
无
有，一般需置屋
顶且有相关避音
措施
无
有，且VRV
形式泄露
较常见
无
全封闭系统，噪 一般无；如在冷却换热
无
声等级最小
系统中添加极端抗冻物
质存在少许
无
全封闭系统，噪 存在水源污染隐患，视
无
声等级最小
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
工程施工完备性而定
无
全封闭系统，噪 存在水源污染隐患，视
无
声等级最小
工程施工完备性而定
无
同冷却塔转数且
无
无
有变频系统可降
噪
热源塔与常用中央空调对比
可用空调系统形式 传统—单冷水机+锅炉
传统—风冷热泵
空调投资估算 运行投资对比 250-320元/m2 传统锅炉标准正在被取缔，
新建建筑基本很少使用该形式 250-320元/m2 平均能效2-2.5
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
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
热源塔的组成部分
塔身
热源塔的组成部分
风机
热源塔的组成部分
换热器
热源塔的组成部分
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.
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[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.
建筑面积大于1万平方、空调负荷容量不小于1000kw规模中大型公 共项目；
传统单冷水机制冷+锅炉制热形式的改造项目。
热源塔与常用中央空调对比
可用空调系统形式
系统形式特点
平均-
平均-
制冷能效 制热能效
传统—单冷水机+锅炉 传统—风冷热泵
节能— 地源热泵
垂直 埋管
地下 打井
湖水 换热
节能—热源塔热泵
[4] 刘晓茹. 地埋管地源热泵系统热平衡及其地域性分析[J]. 暖通空调, 2009, 38(9): 57-59. [5] 彭金梅, 罗会龙, 崔[国1] 民, 等. 热泵技术应用现状及发展动向[J]. 昆明理工大学学报 (自然科学版),
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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。
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
热源塔低温技术适用范围
项目地质条件缺水、少水，不具备埋管、打井、其他水源换热的 地区；
适用于长江以南地区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。
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