冷卻塔對地源熱泵係（xì）統的影響（xiǎng）

隨著中央空調工程的日益發展（zhǎn），地源（yuán）熱泵係統也得到了廣泛應用。地源熱泵（bèng）係（xì）統利用地（dì）底能源，在夏天的（de）時候把熱能傳入地下，當冬季（jì）來臨後，進行能源循環利用，形成一種可持續發展利用（yòng）的能（néng）源裝置。但大多數區域都（dōu）做不到能量的均衡循環使（shǐ）用。對於冷源要求（qiú）過多的工程裏，夏天的冷源需求量遠（yuǎn）多於冬季熱（rè）源的需求量，*後造成夏天通過管道向地底釋放的熱源大於冬天需要的熱量，時間久了肯定（dìng）會影響地埋管道周圍的溫度，*後地（dì）源熱泵係統的 COP 逐漸降低，整個係（xì）統的能效也逐漸降低（dī）。因此，采用地源熱泵係統中增（zēng）設冷卻塔散熱，有效的解決了其土壤（rǎng）熱平衡的缺陷（xiàn），並且可以減少地埋管的埋設深度，節約成本。

1. 地（dì）源熱泵係統的（de）介紹

地源熱泵（bèng）係統是利用地底（dǐ）內土壤和地下水（shuǐ）的溫度相（xiàng）對恒定的原理（lǐ），將建築物周圍的土（tǔ）壤內（nèi）深埋管路係統，通過水循環，為建築（zhù）物提供冷熱源，實現熱交換的一種水冷技術。地源熱泵係統采用了與眾不同的熱交換方式，因此也具有諸多（duō）鍋爐或者普通中央空調係統所不具有的特點：

①地源熱泵係統是（shì）通過使用水（shuǐ）泵運（yùn）動達成水循（xún）環，*後形成熱交換的。隻需要電力供應，不會產（chǎn）生汙染，綠色無汙染，保護環（huán）境。②與普通中央空調係統相比，地源熱泵係統冷熱源隻需循環泵（bèng）運動，耗電量大大的降低，高（gāo）效節能。③可以同時做到（dào）供暖、製（zhì）冷，滿足不同（tóng）需求。④係（xì）統（tǒng）智能操控，使用壽命長。漸漸成為現（xiàn）代工程中央空調係統中的主（zhǔ）流。

地（dì）源熱泵係統初投資成本相對較高，主要問題在於鑽井（jǐng）費用（yòng）較高。采用冷卻塔可有效的解決（jué）成本相對較高的問題。將地源熱泵與冷卻塔聯合使用作為冷熱源的係統，對於冷源需求大而熱源需求相對較少的區域，夏季可配備（bèi）冷卻塔與地源熱泵聯合使（shǐ）用，而冬季隻使用地源熱泵（bèng）。提高了能效（xiào），降低了成本（běn）。冷卻塔對地（dì）源熱泵係統形成了巨大的影（yǐng）響。由於冷卻塔種類繁多，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（dì）源熱泵係統的能效與冷卻塔的（de）不同選型相關。

2. 閉式冷卻塔（tǎ）和開式冷卻塔對地源熱泵係統的影響

閉（bì）式（shì）冷卻塔是（shì）由外循環和內循環組成。無需填（tián）料（liào），紫銅管表（biǎo）冷器是其核（hé）心部（bù）位，設（shè）備與內循環對接，形成封閉（bì）的循環係統(介質（zhì）為軟水)。為設備進行（háng）冷卻，將設備（bèi）中的熱量（liàng）帶出到冷（lěng）卻機組。而外循環是在冷卻塔中，為（wéi）塔（tǎ）本身進行降溫。與內（nèi）循環水相互不接觸，經過冷卻塔的紫銅管表冷器完成散熱、換熱工（gōng）作。根據進塔水溫自動設置冷卻塔工（gōng）況。閉式冷卻塔被冷卻介質由於不（bú）與（yǔ）空氣接觸，不會產生藻類或者（zhě）鹽類的結晶，且被冷卻介（jiè）質在密閉管道中流（liú）動，介質一般都（dōu）是軟化水（shuǐ），不（bú）會影響被冷卻設備的工作效率。

開式冷卻塔（tǎ）是通過將循環水以噴（pēn）霧方式，噴到 PVC 填料上，與空氣、水（shuǐ）接觸，進行換熱，然後再由（yóu）風機帶動冷卻（què）塔內循環（huán），把熱（rè）氣流帶（dài）出，從而達到（dào）冷卻。被冷卻介質在塔內不斷的循環，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，並且介（jiè）質在在與空氣長時間接觸後， 逐漸（jiàn）會被汙染，產生藻類或者鹽類等結晶，從而影響其使用（yòng）性能（néng）。如（rú）果使用開式冷（lěng）卻塔與地源熱泵（bèng）聯合，由於汙垢、結晶的存在，很有可能造成冷卻水係統的水管堵塞，從而引（yǐn）起事故。而且地源熱泵對水（shuǐ）質要求較高，如（rú）果地源側管道泄漏，很有可能會汙染地下（xià）水。通常為（wéi）了保證水質，一是采用（yòng）二次水係統，中間加設板式（shì）換熱器，末端使用（yòng）開式冷卻塔;第二便是使用閉（bì）式冷卻塔。兩者對（duì）比，方法一由於增加（jiā）中間換熱（rè）器，熱交換效率會降低而且係統形式複雜，增設換熱器及水泵，係統初期（qī）成本增加。另外，占地位置遠大於使用閉式冷卻塔，因此（cǐ）閉（bì）式冷卻塔在地（dì）源（yuán）熱泵係統中有（yǒu）極大的應用價值。極大地促（cù）進了地源熱泵係統的工作（zuò）能效。

3. 冷卻塔型號選擇對地源熱泵係統的影響

不同冷卻塔選型的運行狀況對地源（yuán）熱泵係統的影響是不同的，冷卻塔啟動後，勢（shì）必是增加係統阻力（lì），影響水泵的功耗。研究表明，當（dāng）選用小容量的冷卻塔（tǎ）時，運行時（shí）間會增加，進（jìn）而影響地埋管道的出（chū）口水溫，影（yǐng）響（xiǎng）了機組（zǔ）的能耗。當選用大容量的冷卻（què）塔時，冷（lěng）卻塔的運行時間（jiān）可以縮短（duǎn），但同時卻增加（jiā）了成本跟冷（lěng）卻塔能耗;在地源熱泵空調係統使用冷卻塔能有效調節地埋管周圍土壤的散熱平衡，擴大（dà）了地源熱（rè）泵的使用範圍。冷卻塔型號對地源熱泵係（xì）統（tǒng）的能效也具有重要影響。

4. 工程聯合應用分析

工（gōng）程項目概況：某體（tǐ）育館建（jiàn）築，建築類別：多功能甲級體育館，總建築麵積：27000 ㎡，空調總熱負荷：2900kw，空調總冷（lěng）負荷：3470kw，對風速、溫度（dù）要求較高。由於夏季總負荷大於冬季總負荷，因此在地（dì）源熱泵係統中添加冷卻塔聯合（hé）使用，在調節（jiē）了地下散熱的平衡同時（shí），減少（shǎo）了（le）係統的初投資成本。

5. 結論

 (1) 使（shǐ）用冷卻（què）塔有效的解決了地源熱泵係（xì）統土壤（rǎng）熱平衡的問題。

 (2) 在地源熱泵係統中使用冷卻塔散熱能夠減（jiǎn）少（shǎo）係統的（de）初（chū）投資成本，隨著冷卻塔對冷負（fù）荷承擔的比例的增加，係統的初投資成本會更低。