吸收式熱泵與冷卻塔的關系

地源熱泵是什么？

地源熱泵是什么？

基本概念和原理
地源熱泵則是利用水源熱泵的一種形式，它是利用水與地能（地下水、土壤或地表水）進行冷熱交換來作為水源熱泵的冷熱源，冬季把地能中的熱量“取”出來，供給室內采暖，此時地能為“熱源”；夏季把室內熱量取出來，釋放到地下水、土壤或地表水中，此時地能為“冷源”。地源熱泵供暖空調系統主要分三部分：室外地能換熱系統、水源熱泵機組和室內采暖空調末端系統。其中水源熱泵機主要有兩種形式：水—水式或水—空氣式。三個系統之間靠水或空氣換熱介質進行熱量的傳遞，水源熱泵與地能之間換熱介質為水，與建筑物采暖空調末端換熱介質可以是水或空氣。
1、制冷工況
在制冷狀態下，地源熱泵機組內的壓縮機對冷媒做功，使其進行汽—液轉化的循環。通過冷媒/空氣熱交換器內冷媒的蒸發將室內空氣循環所需攜帶的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環的同時，再通過冷媒/水熱交換器內冷媒的冷凝，由水路循環將冷媒所攜帶的熱量吸收，最終由水路循環轉移至土壤里。在室內熱量不斷轉移至地下的過程中，通過冷媒—空氣熱交換器，以13-7℃的冷風的形式為房間供冷。
2、制熱工況
在制熱狀態下，地源熱泵機組內的壓縮機對冷媒做功,并通過水路切換將水流動方向切換。由地下的水路循環吸收地下水或土壤的熱量，通過冷媒/水熱交換器內冷媒的蒸發，將水路循環中的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環的同時，再通過冷媒/水熱交換器內冷媒的冷凝，由空氣循環將冷媒所攜帶的熱量吸收。在地下熱量不斷轉移至室內的過程中，以35-50℃的熱水的形式向室內供暖。
3、應用
地源熱泵是以地表能（包括土壤、地下水和地表水等）為熱源，通過輸入少量的高品位能源（如電能），實現低品位熱能向高品位熱能轉移的熱泵空調系統。與傳統空調和供熱系統相比，它具有可再生利用、運行費用低、占地面積小、節約水資源、有利環保等特點。
大家都知道，在南方夏季冷負荷比熱負荷要大/北方冷負荷比夏季熱負荷小
，如果采用淺層地源熱泵系統
的話，常年的向土壤輸送的熱量比冷量要大/常年的向土壤輸送的熱量比冷量要小
，那么若干年后是不是會引起地溫升高/降低
，該系統在該地區就不能使用或使用效果下降，即地熱不平問題。顯然不平衡是存在的，但是沒有足夠的數據和模型證明這種不平衡。地埋管平衡問題一直是比較棘手的問題，目前尚未見到不平衡導致系統無法運行的情況，想在理論上做的更有說服力的話需要建筑的全年動態負荷及使用負荷率時間表。目前地源界對此問題尚無定論，仁者見仁，智者見智。
對于冬冷夏熱地區：冷負荷大于熱負荷，在考慮到壓縮機的功率，制冷時排熱量大于制熱時的吸熱量。所以對于做淺層地源熱泵之前，要先進行熱平衡計算
。夏季向地下放熱，冬季向地源取熱，兩者在部分地區（夏季冷負荷和冬季熱負荷可以持平的地區）大體平衡。不平衡是動態變化的
，隨著地溫的升高或降低，該地塊的吸熱或放熱的能力也會變化。最后會趨于一種失效平衡
。
一般的地源熱泵可以從以下角度分析
：先計算出夏天和冬天散熱量（冷負荷）和吸熱量（熱負荷），如果大體平衡就不需采取別的措施。
1、如果夏天的散熱大于冬天的吸熱，那么就應該減少其散熱量，可以采用熱回收，把冷凝熱回收一部分，如果仍然平衡不了，那么就加冷卻塔，直到兩者平衡為止。
2、相反如果冬天吸熱大于夏天散熱，那么就減少冬天的吸熱量，可以采用鍋爐分擔部分負荷，以達到兩者平衡的目的。目前大家都在用夏季輔助放熱 冬季輔助收熱的方法進行平衡 但是沒有確切的方法和方案
3、先給建筑建立模型（可以選用SKetchUp、legacyOpenStudio和DesignBuilder進行建模），計算全年累計負荷。得出向土壤的吸熱、放熱負荷。然后用EnergyPlus軟件j進行負荷模擬，看看是否在管數最合理的情況下平衡。
目前解決技術措施
主要有三個：
1、需要生活熱水的項目采用熱回收(全熱和余熱皆可)技術，把一部分排熱轉化成熱水，即分擔部分地埋管的負擔，又有免費的熱水用，一舉兩得。也能夠緩解夏季散熱量大于冬季吸熱量的問題；緩解程度和熱回收量大小有關；
2、地埋管系統按照冬季采暖負荷進行設計；如果不能平衡，排熱過多的話，夏季偏少部分通過增加單冷機組、無需生活熱水的項目只能加冷卻塔了。實現制冷量的補充。目前工程中采用輔助冷熱源的項目多是埋管面積不夠或是為了節省初投資。
3、地埋管系統按照夏季制冷量設計，冬季吸熱過多，通過增加輔助散熱措施、如東北寒冷地區，采暖時間比制冷時間長，冬季吸熱量大于夏季排熱，可采用輔助熱源，如鍋爐。提高地下的熱補充量使之平衡。不過北方多集中采暖，鮮有為了熱平衡才使用輔助源的。
該三個措施，嚴格意義上是從技術層次加以考慮，但是，從初投資角度考慮，第三種方案不合適；可以說，如何在經濟性和穩定性之間尋找最佳的平衡點，還是值得我們去進一步的探討和研究。

水源熱泵水溫調多少度？

制熱負載水進/出水溫度40/-℃，源水進/出水溫度20/-℃
水源熱泵是利用地球水所儲藏的太陽能資源作為冷、熱源，進行轉換的空調技術。
水源熱泵是目前空調系統中能效比(COP值)最高的制冷、制熱方式，理論計算可達到7，實際運行為4~6。
水源熱泵機組可利用的水體溫度冬季為12~22℃，水體溫度比環境空氣溫度高，所以熱泵循環的蒸發溫度提高，能效比也提高。而夏季水體溫度為18~35℃，水體溫度比環境空氣溫度低，所以制冷的冷凝溫度降低，使得冷卻效果好于風冷式和冷卻塔式，從而提高機組運行效率。水源熱泵消耗1kW.h的電量，用戶可以得到4.3~5.0kW.h的熱量或5.4~6.2kW.h的冷量。與空氣源熱泵相比，其運行效率要高出20~60%，運行費用僅為普通中央空調的40~60%。