冷卻（què）塔對地源熱泵係統的影響

隨著中央（yāng）空調工程的日益發展，地源（yuán）熱（rè）泵係統也得到了廣泛應用。地源熱泵係統利用地底能源，在夏（xià）天的時候把熱（rè）能傳入地下，當冬季來臨後，進行能源循環（huán）利用，形成一種可（kě）持續發展利用的能源裝置。但大多數區域都做不到能量的均衡循環使用（yòng）。對於冷源要求過多的工程裏，夏天的冷源需求量遠多於冬季熱源的需求量，*後造成夏天通（tōng）過管道向地底釋放的熱源（yuán）大於冬（dōng）天需要的熱量，時間久（jiǔ）了肯（kěn）定會影響地埋管道周圍的溫度，*後地源熱泵（bèng）係統的 COP 逐漸降低（dī），整個係統（tǒng）的能效（xiào）也逐漸（jiàn）降低（dī）。因此，采用地源熱（rè）泵係統中增設冷卻塔（tǎ）散熱，有效的解（jiě）決了其土壤熱平衡的缺陷，並且可以減少（shǎo）地埋管的埋設深度，節約成本。

1. 地源（yuán）熱泵係統的介紹

地源熱泵係統是利用地底內（nèi）土（tǔ）壤和地下水的溫度相對恒定（dìng）的原理（lǐ），將建築物周圍的土壤內深埋管路係統，通過水循環，為建築物提供冷熱源，實現熱交換的一種水冷技術。地源熱（rè）泵係統采用了與眾不（bú）同的熱交換方式，因此也具有諸多鍋爐或（huò）者普通（tōng）中央空調係（xì）統所不具有的特（tè）點：

①地源熱（rè）泵係統是通過使用水泵運（yùn）動達成水循環，*後形成熱交換的。隻需要電力供應，不會（huì）產生汙染，綠色無汙染，保護環境。②與普通（tōng）中央空調係統相比，地（dì）源熱泵係統冷熱源隻需循環泵運動，耗電量大大的降低，高（gāo）效節能。③可以同時做到供暖（nuǎn）、製冷，滿足不同需（xū）求。④係統智能操控，使用壽命長（zhǎng）。漸漸成為（wéi）現代工（gōng）程中央空調係統中的主（zhǔ）流。

地源熱（rè）泵係統初投（tóu）資成本（běn）相對（duì）較高，主要問題在於鑽井費用較高。采用冷卻塔可有效的解決成本相對較高的問題。將（jiāng）地源熱泵與冷卻（què）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（jiào）少的區域，夏季可配備冷卻塔與地源熱泵聯合使用，而冬季隻使用地源熱（rè）泵。提高了能效，降低了成本。冷（lěng）卻（què）塔對地源熱泵係統形成了巨大的影響。由於冷卻塔種類繁多（duō），不同冷卻（què）塔在中央空調（diào）工程中的應用效果及影響（xiǎng）各不相同，地源熱泵係統的（de）能效與冷（lěng）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係統的影響

閉式冷卻塔（tǎ）是由外循環和內循環組成。無需填料，紫銅管表（biǎo）冷器是其核心部位，設備與內（nèi）循環對接，形成封閉的循環係統(介質為軟水（shuǐ）)。為設備進行（háng）冷卻，將（jiāng）設備（bèi）中的熱量帶（dài）出（chū）到冷卻（què）機組。而外（wài）循環是在冷卻塔中，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（zǐ）銅管表冷器完成散熱、換熱工（gōng）作。根據進塔水溫（wēn）自動設置冷卻塔工（gōng）況。閉式冷卻塔（tǎ）被冷卻介質由於不與（yǔ）空氣接觸，不會產生藻類或者鹽類的結（jié）晶，且被冷卻介質在（zài）密閉管道中流動，介質一般都是軟化水，不（bú）會影響被冷（lěng）卻設備的工作（zuò）效率。

開式冷卻塔是（shì）通（tōng）過將循環水以噴霧方式，噴到 PVC 填料（liào）上，與空氣、水接（jiē）觸，進行換熱（rè），然後再由風機帶（dài）動冷卻塔內（nèi）循環，把熱（rè）氣流帶出，從而達到冷卻。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（zhēng）發、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（jiān）接觸後（hòu）， 逐漸會被汙染（rǎn），產生藻類或者鹽類等結晶，從而影響其（qí）使用性能。如果使用開式冷卻塔與地（dì）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，從而引起事故。而且地源（yuán）熱泵（bèng）對水質要求較高，如果（guǒ）地源側管道泄漏，很有可能（néng）會汙染地下水。通常為（wéi）了（le）保證水質，一是采用（yòng）二次水係統，中間加設板式換熱器，末端使用（yòng）開式冷卻塔;第二便（biàn）是使用閉式冷卻塔。兩（liǎng）者對比，方法（fǎ）一由於（yú）增加（jiā）中間換熱器，熱交換（huàn）效率會降（jiàng）低而且係統形式複雜，增設換熱器及水泵，係統初期成本增加。另外，占地位置遠大於使用閉式冷卻（què）塔（tǎ），因此閉式冷卻（què）塔在地源（yuán）熱（rè）泵係統中有極（jí）大的應用價值。極大地促進（jìn）了地源熱泵係統的工作能效。

3. 冷卻塔型號選擇對地源熱泵係統的（de）影響

不同冷卻塔選型的運行狀況對地源熱泵係統的影響是不同的，冷卻（què）塔（tǎ）啟（qǐ）動後，勢必是增加係統阻力，影響水泵的（de）功耗。研究表明，當選用小容量的冷卻（què）塔（tǎ）時，運行（háng）時間會增加，進而影響地埋管道的出口（kǒu）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（suō）短，但同時卻增加了成本跟冷卻塔能耗;在地源熱泵空調係統使用冷（lěng）卻塔能有（yǒu）效調節（jiē）地埋管周圍土（tǔ）壤的散熱平衡，擴大了地源熱泵的使用範圍。冷卻塔型號對地源熱泵係統的能效也具有重要影響。

4. 工程聯（lián）合應用分（fèn）析

工程（chéng）項目概況：某體育館建（jiàn）築，建築類別：多功能甲（jiǎ）級體育館，總建築麵積：27000 ㎡，空調總熱負荷：2900kw，空調總冷負荷：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（cǐ）在地源熱泵係統（tǒng）中添加（jiā）冷卻塔聯合使用，在調節了地下散（sàn）熱的平衡同時（shí），減（jiǎn）少了係統的（de）初投資成本（běn）。

5. 結論

 (1) 使（shǐ）用冷卻塔有效的解決了地源熱泵係統土壤熱平衡的問題。

 (2) 在地源熱泵係統中使用冷卻塔散熱能夠減少係統的初投資成本，隨著冷卻塔對冷負荷（hé）承（chéng）擔的比例的增加，係統的初投資成本會更低。