能源塔热泵系统介绍(原理)
能源塔技术介绍解析
热源塔结构示意图
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 塔体框架 出风筒 维护板 进风栅 变速电动机控制装置 斜射旋流风机 高效肋片 换热管 进液口 出液口 斜流折射分离器 斜射旋流分离器 接水盘 凝结水控制装置 溶液控制阀 溶液池 喷淋泵控制装置 喷淋器
传统—风冷热泵
无
有，且VRV 形式泄露 较常见 无
节能— 地源热泵
垂直 埋管 地下 打井 湖水 换热
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 存在水源污染隐患，视 工程施工完备性而定 存在水源污染隐患，视 工程施工完备性而定 无
无 无
无 无
节能—热源塔热泵
无
无
热源塔与常用中央空调对比
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；
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
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
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。
能源塔热泵与风冷热泵对比
能源塔热泵与风冷热泵对比
一、能源塔认知
简言之，能源塔是冷却塔的改进。
能源塔热泵技术源于上世纪90年代，应用于珠江三角洲流域的冷却塔热泵技术。
在夏季，能源塔热泵机组把能源塔作为冷却塔，利用水的蒸发散热；在冬季，能源塔热泵机组利用冰点低于0℃的载体介质，提取-9℃以上、相对湿度较高的低温环境下空气中的低品位热能进行供热。
能源塔结构如下：
能源塔热泵系统图示例一：
能源塔热泵系统图示例二：
二、能源塔热泵的优缺点
简言之，能源塔热泵的能效比超过传统风冷热泵与水冷热泵，但是其初投资要高于传统热泵，其维护难度也高于传统热泵，尽管有防飘雨设计，但是也不能100%阻止雨水进入溶液，所以需要时刻监测溶液浓度，浓度低于设计值即需加药（同时对水质要求很高），因而可靠性较低，故障率较高。
三、Mcquay风冷热泵与能源塔热泵的对比
四、总结
简言之，能源塔热泵的发展潜力非常大，需要解决的技术难题是防飘雨设计、溶液浓度控制装置的可靠性、拓展制热运行的环境温度范围。
传统热泵机组开发人员也需要在提高其IPLV上多做思考。
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
全面了解能源（热源）塔（原理、结构、设计要点及系统应用）
全面了解能源（热源）塔（原理、结构、设计要点及系统应用）季温度在-9℃以上的地区。
能源塔结构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。
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。
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。
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。
塔身风机换热器喷淋装置防冻、补水系统能源塔分类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。
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；循环介质与空气相接触。
3.混合式热源塔部分循环介质与空气直接接触。
开式热源塔闭式热源塔能源塔的系统应用热源塔热泵空调系统示意图热源塔热泵供热工艺原理图热源塔热泵系统图单制冷系统图单制热系统图单制热水系统图制冷同时制取生热水流程热泵系统流程热源塔热泵冬季供热原理图热源塔热泵夏季制冷原理图能源塔设计要点与应用对比热水负荷；选择能源塔热泵型号及数量1、能源塔热泵主机的选型：主机总制冷/制热量能够满足建筑负荷要求；根据负荷要求尽量选择两台以上主机，提高系统安全性；合理优化，减低系统初投资及运行费用。
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)资料
塔料体材和不锈钢紧固件保证塔的使用寿命。 没有化霜问题。
2、能源塔的布置应于建筑协调，病选择合适场合保证通风顺畅。 一般布置在裙房或者主楼屋顶。另外，能源塔应设置在专用基础上
.
3、能源塔与传热介质接触的客体、换热填料、型材、螺栓等，应根 据防冻液的腐蚀特性，进行有效防腐处理。
能源塔热泵技术在空调工程中的应用
江苏海雷德蒙集团
Contents
1能源塔热泵技术的诞生 2能源塔热泵技术概述 3能源塔热泵系统组成及关键技术 4. 能源塔热泵系统技术特点总结
５. 能源塔热泵系统与常用空调系统对比
1. 能源塔热泵技术的诞生
能源塔热泵技术用于空调冷热源起源于20世纪80 年代的日本，采热塔或者加热塔。 空调领域的节能需求，响应国家节能减排号召。 空调系统冷热源方案的完善与优化。 冷却塔的一塔两用，综合了冷却塔与空气源热泵 的优点。
能源塔热泵系统组成及关键技术
3.4溶液浓度控制装置
溶液浓度控制装置系统主要包括浓缩装置、储液池、加 药系统以及数据监测系统。 1、溶液池与浓度控制系统
图中A：溶液集水箱或池 （小）B：溶液集水箱 或池（大） C：溶液 浓缩装置（标配） 其 中B ≥3A 整套装置安装于能源塔 冷却水环路，设置在 主机旁并连接热水水 箱旁路，也可连接主 机热回收或其他加热 设备；C设备加热时温 控启动A设备启动时范围
项目地质条件缺水、少水，不具备埋管、打井及
其他水源换热的地区。 冬季最低温度不低于-12 ℃，室外相对湿度不低于55% 的长江周边及以南地区。 建筑面积大于1万平米，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。
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。
闭式热源塔热泵的工作原理
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。
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。
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。
能源塔热泵系统介绍(原理)资料
能源塔热泵技术概述
2.4能源塔热泵技术可实现的功能
中央空调夏季7
℃-12 ℃供回水；冬季45 ℃-40 ℃供回水 制冷同时免费提供生活热水。 洗浴用55 ℃中温水 桑拿或工业专用60 ℃-95 ℃高温水
能源塔热泵技术概述
2.5能源塔种类
开式塔与闭式塔；方形塔与圆形塔；横流塔与逆流塔；玻璃钢塔与金属塔。
能源塔热泵系统组成及关键技术
3.5管路切换装置
能源塔热泵系统采用管路切换装置（联箱）来实现冬夏 工况的转换，以减少管路中的混水现象。
其中制冷管路采用双 阀门控制
4能源塔热泵系统技术特点总结
低温吸热的能源塔，利用低于冰点载体介质，高效提取低温高湿地区冰点
以下湿空气的显热和潜热； 低温制热的热泵机组，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； 一机多用的控制技术，实现对建筑物提供制冷、供热和生活热水的“三联供” 的热泵空调。 无毒、缓蚀、无蒸发的溶液技术。 机房及室内系统工程控制技术。 工程控制技术 — 1、溶液输配 2、低温报警 3、防腐锈蚀 4、双季管路切换 5、能源塔防漂和溶液浓度控制
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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 抗冻剂的初次添加量按照1：3添加 （抗冻剂：水）
坐标轴标题
15 10 5 0 所加抗冻剂数量 （吨） 2℃ 2 0℃ 3 -2℃ 4 -4℃ 6 -6℃ 10 -8℃ -10℃ -15℃ 14 16 20
2.2能源塔工作原理
--夏季运行情况； • 将高于空气湿球温度的循环水，均匀喷淋在高于冷 却塔N倍的具有亲水性质凹凸形波板上 循环水在亲水填料面形成水膜； • 空气侧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；水膜与空气直接进行 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，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℃。
热源塔热泵原理
热源塔热泵原理热源塔热泵是一种利用地下热水资源进行能量转换的系统，通过地下热水的循环利用，实现供暖、制冷和热水供应等功能。
其工作原理基于热泵技术，将低温热能通过热泵的工作过程提升到高温，从而实现能量的转化和利用。
热源塔热泵系统主要由热泵机组、地下水井和换热器组成。
首先，通过地下水井将地下热水引入系统中。
地下热水温度相对较高，可达10℃以上，这是热源塔热泵的重要能量来源。
地下热水经过过滤和处理后，进入热泵机组。
热泵机组包含压缩机、膨胀阀、蒸发器和冷凝器等关键部件。
热泵机组的工作过程基于制冷循环，通过不断循环的工作过程，将地下热水中的热能提取出来，然后将其释放到室内或室外的空气中。
地下热水经过蒸发器，与蒸发器中的制冷剂进行热交换。
地下热水的热量被传递给制冷剂，使其蒸发成气态。
这一过程中，地下热水的温度下降，而制冷剂则吸收了大量的热能。
然后，制冷剂以气态进入压缩机，通过压缩机的工作，将制冷剂的温度和压力提高。
在这个过程中，制冷剂的温度上升，能量进一步被提升。
接下来，高温高压的制冷剂进入冷凝器，与室内或室外的空气进行热交换。
制冷剂的热量被释放出来，同时冷凝成液态。
通过这一过程，制冷剂将地下热水中提取的热量传递给室内或室外的空气。
制冷剂通过膨胀阀降低温度和压力，重新进入蒸发器，循环开始。
整个过程中，地下热水的热能被有效地利用，温度也得到提升。
热源塔热泵系统通过不断循环的工作过程，将地下热水中的热能传递给室内或室外的空气，实现供暖、制冷和热水供应的功能。
相比传统的采暖方式，热源塔热泵具有能效高、环保节能的优势。
热源塔热泵利用地下热水资源进行能量转换，通过热泵机组的工作过程，将低温热能提升为高温能量，实现供暖、制冷和热水供应等功能。
这一系统能够有效地利用地下热水的热能，提高能源利用效率，对于节能环保具有重要意义。
高效能源塔热泵系统的应用研究
高效能源塔热泵系统的应用研究摘要：探索能源塔热泵系统最优的设计、集成、运行控制策略，提高建筑全生命周期运行能效，降低能耗为同类型建筑的设计提供高效可靠的技术指引。
关键词：能源塔，热泵系统，可再生能源。
引言随着我国经济的发展，能源的需求不断增加，对可再生能源的利用开发被提到了相当高的地位，国家相继出台《中华人民共和国节约能源法》、《绿色建筑评价标准》等法规、政策，大力提倡和鼓励可再生能源的发展利用。
建筑空调系统的运行能耗占建筑物能耗的30%左右，发展应用高效的能源系统意义重大。
1能源塔热泵系统产生背景1.1 夏热冬冷地区气候特征根据中国建筑热工分布图，分严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖、温和5个气候地区。
其中夏热冬冷地区涉及16个省市，国内生产总值约占全国的48%，是我国人口最密集、经济文化较发达的地区。
夏季:持续3-4个月高温高湿，无空调的室内房间温度高达32℃以上。
冬季:持续为2~3个月寒冷潮湿，无空调的室内房间平均温度4~6℃，室外温度0~10℃，相对湿度在80%左右，但为“非采暖区域”。
该地区对供冷、供热均有需求，夏季冷负荷略大于冬季热负荷。
1.2 能源结构及节能政策到2020年，全国国内生产总值能耗比2015年下降15%，能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内。
加强建筑节能，推进利用太阳能、浅层地热能、空气热能、工业余热等解决建筑用能需求。
常规水冷冷水机组+锅炉供冷/供暖在大中型建筑中应用较为普遍，具有技术成熟可靠、供冷效率高、初投资少等优点。
但其又存在明显不足和实际项目中难以解决的矛盾。
常用的热水锅炉，一次能源利用率低，燃料排放物对环境仍存在一定污染。
实际设计中存在：锅炉房面积不足、位置难选定、锅炉烟囱需出主楼屋面、泄爆口和燃气调压站难设置等困难。
空气源热泵可兼顾供冷供热，但夏季供冷效率偏低，大多数系统COP不超过3.4，冬季室外温度低于0℃时存在外机结霜严重。
地源源热泵可兼顾供冷供热功能且效率高，但受地理环境限制较大，需较大室外埋管空间，严重影响土建工程进度，长期运行土壤的热物性逐步恶化。
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节能—地源热泵
4.5-5
4-4.5
地下打井
5-6
4-5
湖水换热
4
3-4
节能—能源塔热泵
4.5
4
能源塔热泵系统与常用空调系统对比
5.2、环评对比
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 土壤/水源 无 无 冷媒泄露 无 有，且vrv形式泄 露较常见 无
--冬季运行情况： • 将低于湿球温度的防冻溶液，均匀地喷淋在凹凸形 波板具有亲液性质填料填料层上，使防冻溶液在亲液 填料面形成液膜， • 空气侧经由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。 • 溶液在能源塔中热交换吸热，主要是依靠表面液膜， 在发生显热交换的同时，潜热交换也存在。
2.2能源塔工作原理
--夏季运行情况； • 将高于空气湿球温度的循环水，均匀喷淋在高于冷 却塔N倍的具有亲水性质凹凸形波板上 循环水在亲水填料面形成水膜； • 空气侧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；水膜与空气直接进行 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，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℃。
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 存在水源污染隐患， 视工程施工完备性而 定 存在水源污染隐患， 视工程施工完备性而 定 无
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
无
湖水换热
无
无
节能—能源塔热泵
能源塔热泵系统组成及关键技术
2、抗冻剂选择与使用
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。 能源塔系统可选用的抗冻剂有甲醇、乙醇、乙二醇、 水溶性酰胺和氯化钙、盐水及某新型冰河冷媒等。 不同的用户可以根据自己的需要加以选择。 所加抗冻剂数量（吨） 抗冻剂的加入量如下图所示
无
无
能源塔热泵系统与常用空调系统对比
5.3、投资对比
可用空调系统形式 传统—单冷水机+锅炉 传统—风冷热泵 节能—地源热泵 垂直埋管 空调投资估算 250-320元/m2 250-320元/m2 400-600元/m2 运行投资对比 传统锅炉标准正在被取缔， 新建建筑基本很少使用该形式 平均能效2-2.5 比传统风冷节能50-60%
25 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 抗冻剂的初次添加量按照1：3添加 （抗冻剂：水）
坐标轴标题
15 10 5 0 所加抗冻剂数量 （吨） 2℃ 2 0℃ 3 -2℃ 4 -4℃ 6 -6℃ 10 -8℃ -10℃ -15℃ 14 16 20
3能源塔热泵系统组成及关键技术
3.1能源塔热泵系统组成 能源塔热泵系统由能源塔热交换系统、能源塔热泵 机组、管路切换装置和建筑物内系统四大部分组成。 能源塔热交换系统包括能源塔、溶液泵、溶液浓度控制 装置、溶液储存装置及附属管路系统等组成。
能源塔热泵系统组成及关键技术
3.2能源塔热泵机组构成与原理
能源塔热泵技术概述
2.3能源塔热泵技术适用范围
项目地质条件缺水、少水，不具备埋管、打井及
其他水源换热的地区。 冬季最低温度不低于-12 ℃，室外相对湿度不低于55% 的长江周边及以南地区。 建筑面积大于1万平米，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。
能源塔发热泵机组采用双冷凝器 全热回收技术。采用阀门切换来 实现4中不同工况的运行。 本质上能源塔热泵属于空气源热泵 的一种形式，但比空气源热泵多了 载冷剂与空气侧的二次换热。从另 一个角度上来说，它属于水地源热 泵的衍生品。它比常规水地源热泵 多了一套油冷却器。
能源塔热泵系统组成及关键技术
3.3能源塔的结构设计与使用要点
1、 能源塔的设计采用特殊的结构和填料系统，保证能源塔的换热效 果。专门的防漂系统设计，有效地降低了溶剂和水的漂移损失。
塔料体材和不锈钢紧固件保证塔的使用寿命。 没有化霜问题。
2、能源塔的布置应于建筑协调，病选择合适场合保证通风顺畅。 一般布置在裙房或者主楼屋顶。另外，能源塔应设置在专用基础上
.
3、能源塔与传热介质接触的客体、换热填料、型材、螺栓等，应根 据防冻液的腐蚀特性，进行有效防腐处理。
能源塔热泵系统组成及关键技术
3.5管路切换装置
能源塔热泵系统采用管路切换装置（联箱）来实现冬夏 工况的转换，以减少管路中的混水现象。
其中制冷管路采用双 阀门控制
4能源塔热泵系统技术特点总结
低温吸热的能源塔，利用低于冰点载体介质，高效提取低温高湿地区冰点
以下湿空气的显热和潜热； 低温制热的热泵机组，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； 一机多用的控制技术，实现对建筑物提供制冷、供热和生活热水的“三联供” 的热泵空调。 无毒、缓蚀、无蒸发的溶液技术。 机房及室内系统工程控制技术。 工程控制技术 — 1、溶液输配 2、低温报警 3、防腐锈蚀 4、双季管路切换 5、能源塔防漂和溶液浓度控制
能源塔热泵技术概述
2.4能源塔热泵技术可实现的功能
中央空调夏季7
℃-12 ℃供回水；冬季45 ℃-40 ℃供回水 制冷同时免费提供生活热水。 洗浴用55 ℃中温水 桑拿或工业专用60 ℃-95 ℃高温水
能源塔热泵技术概述
2.5能源塔种类
开式塔与闭式塔；方形塔与圆形塔；横流塔与逆流塔；玻璃钢塔与金属塔。
2能源塔热泵技术概述
2.1能源塔热泵系统工作原理
在夏季，主机通过能源塔 系统进行蒸发冷却，提供 稳定冷源； 在冬季，低温热泵主机通 过能源塔系统采用某种凝
点低于0℃的特殊载体介
质、以及低温宽带小温差 传热技术，能高效地提取 0℃以下湿空气的显热和 潜热，在-15℃工况下仍 可提供稳定热源。
能源塔热泵技术概述
地下打井
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—水冷宽带
280-350元/m2
比传统风冷节能20-30%
节能—能源塔热泵
350-450元/m2
比传统风冷节能40-50%
5能源塔热泵系统与常用空调系统对比
5.1、形式对比
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 平均制冷能效 4 2.5 平均制热能效 <1 1.5-2或 无法开机
能源塔热泵技术在空调工程中的应用
江苏海雷德蒙集团
Contents
1能源塔热泵技术的诞生 2能源塔热泵技术概述 3能源塔热泵系统组成及关键技术 4. 能源塔热泵系统技术特点总结
５. 能源塔热泵系统与常用空调系统对比
1. 能源塔热泵技术的诞生
能源塔热泵技术用于空调冷热源起源于20世纪80 年代的日本，采热塔或者加热塔。 空调领域的节能需求，响应国家节能减排号召。 空调系统冷热源方案的完善与优化。 冷却塔的一塔两用，综合了冷却技术
3.4溶液浓度控制装置
溶液浓度控制装置系统主要包括浓缩装置、储液池、加 药系统以及数据监测系统。 1、溶液池与浓度控制系统
图中A：溶液集水箱或池 （小）B：溶液集水箱 或池（大） C：溶液 浓缩装置（标配） 其 中B ≥3A 整套装置安装于能源塔 冷却水环路，设置在 主机旁并连接热水水 箱旁路，也可连接主 机热回收或其他加热 设备；C设备加热时温 控启动A设备启动时压 力控制启动。