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| 冷卻塔對地源熱泵系統(tǒng)的影響 |
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隨著中央空調工程的日益發(fā)展,，地源熱泵系統(tǒng)也得到了廣泛應用。地源熱泵系統(tǒng)利用地底能源,，在夏天的時候把熱能傳入地下,，當冬季來臨后，進行能源循環(huán)利用,，形成一種可持續(xù)發(fā)展利用的能源裝置,。但大多數(shù)區(qū)域都做不到能量的均衡循環(huán)使用。對于冷源要求過多的工程里,，夏天的冷源需求量遠多于冬季熱源的需求量,，造成夏天通過管道向地底釋放的熱源大于冬天需要的熱量，時間久了肯定會影響地埋管道周圍的溫度,，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,，采用地源熱泵系統(tǒng)中增設冷卻塔散熱,，有效的解決了其土壤熱平衡的缺陷，并且可以減少地埋管的埋設深度,，節(jié)約成本,。
1. 地源熱泵系統(tǒng)的介紹
地源熱泵系統(tǒng)是利用地底內土壤和地下水的溫度相對恒定的原理，將建筑物周圍的土壤內深埋管路系統(tǒng),，通過水循環(huán)，為建筑物提供冷熱源,，實現(xiàn)熱交換的一種水冷技術,。地源熱泵系統(tǒng)采用了與眾不同的熱交換方式，因此也具有諸多鍋爐或者普通中央空調系統(tǒng)所不具有的特點：①地源熱泵系統(tǒng)是通過使用水泵運動達成水循環(huán),，形成熱交換的,。只需要電力供應，不會產生污染,，綠色無污染,，保護環(huán)境。②與普通中央空調系統(tǒng)相比,，地源熱泵系統(tǒng)冷熱源只需循環(huán)泵運動,，耗電量大大的降低，高效節(jié)能,。③可以同時做到供暖,、制冷,，滿足不同需求。④系統(tǒng)智能操控,，使用壽命長,。漸漸成為現(xiàn)代工程中央空調系統(tǒng)中的主流。
地源熱泵系統(tǒng)初投資成本相對較高,，主要問題在于鉆井費用較高,。采用冷卻塔可有效的解決成本相對較高的問題。將地源熱泵與冷卻塔聯(lián)合使用作為冷熱源的系統(tǒng),，對于冷源需求大而熱源需求相對較少的區(qū)域,，夏季可配備冷卻塔與地源熱泵聯(lián)合使用，而冬季只使用地源熱泵,。提高了能效,，降低了成本。冷卻塔對地源熱泵系統(tǒng)形成了巨大的影響,。由于冷卻塔種類繁多,，不同冷卻塔在中央空調工程中的應用效果及影響各不相同，地源熱泵系統(tǒng)的能效與冷卻塔的不同選型相關,。
2. 閉式冷卻塔和開式冷卻塔對地源熱泵系統(tǒng)的影響
閉式冷卻塔是由外循環(huán)和內循環(huán)組成,。無需填料，紫銅管表冷器是其核心部位,，設備與內循環(huán)對接,，形成封閉的循環(huán)系統(tǒng)（介質為軟水）。為設備進行冷卻,，將設備中的熱量帶出到冷卻機組,。而外循環(huán)是在冷卻塔中，為塔本身進行降溫,。與內循環(huán)水相互不接觸,，經過冷卻塔的紫銅管表冷器完成散熱、換熱工作,。根據進塔水溫自動設置冷卻塔工況,。閉式冷卻塔被冷卻介質由于不與空氣接觸，不會產生藻類或者鹽類的結晶,，且被冷卻介質在密閉管道中流動,，介質一般都是軟化水，不會影響被冷卻設備的工作效率,。
開式冷卻塔是通過將循環(huán)水以噴霧方式,，噴到 pvc 填料上，與空氣,、水接觸,，進行換熱,，然后再由風機帶動冷卻塔內循環(huán)，把熱氣流帶出,，從而達到冷卻,。被冷卻介質在塔內不斷的循環(huán)，當使用時間多長時,，其介質會蒸發(fā),、濃縮。因此開式冷卻塔需要常年補水,，并且介質在在與空氣長時間接觸后,， 逐漸會被污染，產生藻類或者鹽類等結晶,，從而影響其使用性能,。如果使用開式冷卻塔與地源熱泵聯(lián)合，由于污垢,、結晶的存在,，很有可能造成冷卻水系統(tǒng)的水管堵塞，從而引起事故,。而且地源熱泵對水質要求較高,，如果地源側管道泄漏，很有可能會污染地下水,。通常為了水質,，一是采用二次水系統(tǒng)，中間加設板式換熱器,，末端使用開式冷卻塔,；第二便是使用閉式冷卻塔。兩者對比,，方法一由于增加中間換熱器,，熱交換效率會降低而且系統(tǒng)形式復雜，增設換熱器及水泵,，系統(tǒng)初期成本增加。另外,，占地位置遠大于使用閉式冷卻塔,，因此閉式冷卻塔在地源熱泵系統(tǒng)中有極大的應用價值。極大地促進了地源熱泵系統(tǒng)的工作能效,。
3. 冷卻塔型號選擇對地源熱泵系統(tǒng)的影響
不同冷卻塔選型的運行狀況對地源熱泵系統(tǒng)的影響是不同的,，冷卻塔啟動后，勢必是增加系統(tǒng)阻力,，影響水泵的功耗,。研究表明,，當選用小容量的冷卻塔時，運行時間會增加,，進而影響地埋管道的出口水溫,，影響了機組的能耗。當選用大容量的冷卻塔時,，冷卻塔的運行時間可以縮短,，但同時卻增加了成本跟冷卻塔能耗；在地源熱泵空調系統(tǒng)使用冷卻塔能有效調節(jié)地埋管周圍土壤的散熱平衡,，擴大了地源熱泵的使用范圍,。冷卻塔型號對地源熱泵系統(tǒng)的能效也具有重要影響。
4. 工程聯(lián)合應用分析
工程項目概況：某體育館建筑,，建筑類別：多功能甲級體育館,，總建筑面積：27000 ㎡，空調總熱負荷：2900kw,，空調總冷負荷：3470kw,，對風速、溫度要求較高,。由于夏季總負荷大于冬季總負荷,，因此在地源熱泵系統(tǒng)中添加冷卻塔聯(lián)合使用，在調節(jié)了地下散熱的平衡同時,，減少了系統(tǒng)的初投資成本,。
5. 結論 (1) 使用冷卻塔有效的解決了地源熱泵系統(tǒng)土壤熱平衡的問題。 (2) 在地源熱泵系統(tǒng)中使用冷卻塔散熱能夠減少系統(tǒng)的初投資成本,，隨著冷卻塔對冷負荷承擔的比例的增加,，系統(tǒng)的初投資成本會更低。 |
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