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          熱源塔熱泵技術

           熱泵工作原理“熱泵”這一術語是借鑒“水泵”一詞得來。在自然環境中,水往低處流動,熱向低溫位傳遞。水泵將水從低處泵送到高處利用。而熱泵可將低溫位熱能“泵送”(交換傳遞)到高溫位提供利用。對“熱泵”的解釋是“能實現蒸發器和冷凝器功能相互轉換的制冷機”。由電能驅動壓縮機作功,使工質循環運動反復發生物理相變過程,分別在蒸發器中氣化吸熱、在冷凝器中液化放熱,通過節流閥膨脹,使熱量不斷得到交換傳遞,并通過換向閥門切換管路連接使機組實現制熱或制冷功能。
            以冬季供熱為例,熱泵的壓縮機需要一定量的高位電能驅動,其蒸發器吸收的是可利用的低品位再生熱能,經熱泵做功提升輸出的熱量是可利用的高位熱能,在數量上是其所消耗的高位熱能和所吸收低位熱能的總和。熱泵輸出功率與輸入功率之比稱為熱泵性能系數(COP),COP值的大小,反映了熱泵的性能高低。
            熱泵冷(熱)源來源能夠通過人為因素因地至宜來獲得大量價格低廉的可再生低品位冷(熱)源,是空調系統經濟運行重要條件。熱泵常用的冷(熱)源來源有空氣源、地源、海水、太陽能及工業廢水等能源。低品位冷(熱)源是借助熱泵作功進行冷(熱)源能量的傳遞,完成制冷/供熱。
            低品位冷(熱)源的傳遞來空氣源作為熱泵的冷(熱)源,稱為空氣源熱泵;
            低品位冷(熱)源的傳遞來自地源作為熱泵的冷(熱)源,稱為地源熱泵;
            低品位冷源的傳遞來自水體液膜蒸發,低品位熱源的傳遞來自液膜傳遞或凝結作為熱泵的冷(熱)源,稱為熱源塔熱泵。
            熱源塔熱泵冷(熱)源來源工作原理
            冷源來源——在夏季熱源塔將高于空氣濕球溫度的循環水均勻噴淋在高于冷卻塔N倍的凹凸形波板具有親水性質填料填料層上,循環水在親水填料面形成水膜,空氣則經多層凹凸形波板填料空間的表面空隙逆向流通,形成水氣之間的接觸面,水膜與空氣直接進行顯熱與潛熱(蒸發)的逆流換熱,水份蒸發時吸收了制冷機冷卻循環水余熱量,降低了循環冷卻水溫,使冷卻水接近于空氣濕球溫度上限值1—2℃。
            熱源來源——是將低于濕球溫度的防凍溶液均勻噴淋在凹凸形波板具有親液性質填料填料層上,防凍溶液在親液填料面形成液膜,空氣則經多層凹凸形波板填料空間的表面空隙逆向流通,形成液氣之間的接觸面。溶液在熱源塔中熱交換吸熱主要是依靠表面液膜,在發生顯熱交換的同時又有潛熱交換存在。
            顯熱交換:是空氣與防凍溶液之間存在溫差時,由導熱、對流和輻射作用而引起的換熱結果。
            潛熱交換:是空氣中的水蒸氣凝結(或蒸發)而放出(或吸收)汽化潛熱的結果。
            總熱交換是顯熱交換加潛熱(或負值潛熱)交換的代數和,使防凍溶液接近于空氣濕球溫度下限值1—2℃。
            溶液濃縮——冬季0—4℃陰雨聯綿期間,熱源塔防凍溶液膜直接同空氣進行顯熱與潛熱換熱的同時,凝結了空氣中的水份,防凍溶液濃度下降,冰點上升。濃縮裝置的作用是將稀釋的防凍溶液濃縮,使冰點下降。
            溶液蒸發——在冬季晴天干、濕球溫度差超過一定數值時發生防凍溶液自蒸發濃縮過程,使冰點下降。 

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