能源塔热泵系统介绍(原理)

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%
ห้องสมุดไป่ตู้
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。
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；
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
平均制冷能效 4
2.5
节能—地源热泵
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
地下打井 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
4.5-5 5-6
湖水换热 能效比较高、系统稳定可靠，无污染
4
需要有湖水、河水等良好换热条件
节能—能源塔热泵
专利技术（适合长江中下游地区）、能效比高、无 4.5 需辅助加热热泵、适合中大型项目
平均制热能效 <1 1.5-2或 无法开机
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。
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。
抗冻剂的加入量如下图所示
所加抗冻剂数量（吨） 25
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
空调投资估算 250-320元/m2
传统—风冷热泵
250-320元/m2
节能—地源热泵 垂直埋管 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%
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。
垂直埋管 无
地下打井 无
湖水换热 无
节能—能源塔热泵
无
全封闭系统，噪声 等级最小
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
一般无；
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， 无 视工程施工完备性而 定
存在水源污染隐患， 无 视工程施工完备性而 定
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
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
--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。
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
5能源塔热泵系统与常用空调系统对比
5.1、形式对比
能源塔热泵技术概述
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℃。
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
3.4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。
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。
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
20 15
10 5 0 2℃
所加抗冻剂数量 2 （吨）
0℃ -2℃ -4℃ -6℃ -8℃ -10℃ -15℃
3
4
6
10 14 16 20
能源塔热泵系统组成及关键技术
4-4.5
4-5
3-4
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
空气
噪声
土壤/水源
传统—单冷水机+锅炉 传统—风冷热泵
锅炉排放气体宜 主机位于机房，仅 无 造成二次污染 为冷却塔噪声
无
有，一般需置屋顶 无
且有相关避音措施
冷媒泄露
无
有，且vrv形式泄 露较常见
节能— 地源热泵