能源塔技术介绍解析

热源塔热泵技术太阳能次生源热源塔热泵成套装置是将我国南方普遍应用的传统水冷却制冷+锅炉和传统空气源热泵+电附热融为一体，改变其原有设备低效率的大温差传热设计配置，省去了锅炉和电辅热及大量的土壤源埋管，实现了冷暖空调卫生热水三联供，一机三用。

国内QIUKE科技考虑到仅凭小温差热源塔是难以提高吸收太阳能次生源的综合高效，应用6项中国发明专利和1项美国发明专利重新定义，以吸收和提升低温位热源为单位的匹配设计制造定义为“太阳能次生源热源塔热泵”简称（热源塔热泵）。

热源塔热泵是将闭式热源塔与低热源热泵（性能要求高于地源热泵）以小温差传热高性能定位，进行合理的设备之间匹配，充分利用具有无限能量的太阳能次生能源可再生能源替代建筑物终端化石能源空调，实现空调领域的动车组。

热源塔热泵组成由闭式热源塔+低热源热泵+负温度凝结水分离器组成，保障了在空气温度0℃，相对湿度100%的低温高湿状态下，热源塔热泵供热的高性能，且对环境无任何污染。

热源塔热泵特点夏季为高效负压蒸发冷制冷机；冬季为宽带小温差气候能热泵。

热源塔热泵是将夏热冬冷地区普遍应用的水冷却制冷+锅炉和空气源热泵+电辅热融为一体，改变其原有设备低效率的大温差传热设计配置，省去了锅炉和电辅热，实现了冷暖空调热水三联供，一机三用。

彻底改变了传统空调领域300—2000KW水冷却制冷机无法实现热泵化的技术难题。

节能减碳和综合经济性能指标高于夏热冬冷地区传统空调系统的30—60%，是有效地利用太阳能次生能源的可再生能源技术。

补偿地源热泵出现的问题补偿水源热泵，在我国北方夏热冬寒地区，地下水资源匮乏热泵热源不足，热源塔热泵可利用热源塔吸收太阳能次生源补偿水源热泵热源的不足。

在我国南方夏热冬冷地区，地下水资源匮乏夏季制冷冷却水量不足，热源塔热泵可利用热源塔实现负压蒸发冷却补偿水源热泵的冷源。

平衡土壤源热泵，在我国北方夏热冬寒地区，土壤源蓄热不足，热源塔热泵可利用过渡季节吸收太阳次生源进行土壤源补偿蓄热，调节土壤源温度场的平衡。

热源塔热泵技术在夏热冬暖地区的应用湖南秋克热源塔热泵科技工程有限公司 刘秋克摘要 在研究国内外冷却塔采热热泵技术不适应我国南方气候条件下运行的基础上，由国内科研机构重新定位，以吸收和提升低温位热源为单位的设计组合制造，定义为“热源塔热泵”。

热源塔热泵属于我国民族品牌专利技术，2008年初我国南方遭受了五十年一遇的冰冻期，热源塔热泵系统经受了恶劣气候环境下的严峻考验，供暖温度超过28℃。

热源塔热泵在国内属于发展初期，应用较少。

但该系统在夏热冬暖地区与其它热泵空调系统相比，具有效率更高、使用限制条件比较少的特点。

本文结合工程实例，介绍其热源塔热泵专利技术转化产品在工程项目设计中应注意的问题。

关键词 热源塔热泵、地源热泵、冷热源、太阳能次生源、可再生能源引言对于我国南方地区中央空调系统来说，在有冷暖需求的空调场所，一般应满足夏季制冷和冬季供暖两种功能。

在夏热冬暖地区，因气候因素和经济发展的原因，一般建筑只需考虑夏天制冷问题即可。

但随着人们生活水平的提高，对空调的要求舒适度也提高了，在许多建筑物，如宾馆、医院和商务楼，也需要满足冬季供暖需求。

对于冬季供暖有需求的建筑物，如果设计仅仅考虑空调冷源问题而不重视空调热源的选择，将造成冬季空调能源消耗过大，从而造成全年空调能耗偏高和终端用户高排碳。

在传统空调热源方案中，通常需分别设置冷源（制冷机）和热源（锅炉或电辅热）。

由于用高温位的化石能源去生产中位热能，其存在能源效率很低和环境污染问题，所以空调热源的来源方式已逐渐由采用化石能源锅炉转化为应用太阳能次生源可再生能源作为热泵的热源，能源效率很高更加环保。

本文结合工程实例，介绍一种在夏热冬暖地区综合经济性能比较突出的空调冷(热)源系统——热源塔热泵专利技术系统。

1、什么是热源塔？热源塔用作吸收低温位冷(热)源技术的起源可追溯到日本20世纪80年代，采用冷却塔加盐溶液曝气循环吸收空气中的低温位热源，日本取名为采热塔/加热塔，国内暖通会议取名为冷却塔采热，有的厂家也称之为能源塔，本文采用国内暖通会议定位名词即“冷却塔采热”。

能源塔热泵系统介绍一、能源塔的工作原理能源塔是利用水和空气的接触，冬季制热是按照供热负荷能力设计的换热面积，利用冰点低于零度的载体介质，高效提取低温环境下的相对湿度较高的空气中的低品位热能，通过向能源塔热泵机组输入少量高品位能源，实现低温环境下低品位热能向高品位转移,对建筑物进行供热以及提供热水。

夏季制冷,通过蒸发作用来散去空调中产生的废热的一种设备。

二、能源塔热泵系统原理能源塔热泵技术——是通过能源塔的热交换和热泵机组作用，实现供暖、制冷以及提供热水的技术。

冬天它利用冰点低于零度的载体介质，高效提取低温环境下的相对湿度较高的空气中的低品位热能，通过能源塔热泵机组输入少量高品位能源，实现低温环境下低温热能向高温热能的传递，达到制热目的；夏天由于能源塔的特殊设计，起到高效冷却塔的作用，将热量排到大气中实现制冷。

能源塔热泵空调系统适用于冬季气侯、气象条件阴雨连绵，空气湿度大，潮湿阴冷地区.众所周知,传统风冷热泵在阴雨连绵，空气湿度大，潮湿阴冷地区冬季供热时结霜严重(即风与换热器的不良性循环换热)，须融霜，热泵效率低，而能源塔在潮湿阴冷空气湿度大条件下无结霜困扰,因而可稳定高效提取冰点以下的相对湿度较高的空气中的低品位热能(即风与水的良性循环换热)，由于能源塔是按照供热负荷能力设计的换热面积，相对比风冷热泵换热性能稳定，整个冬季机组的平均能效比在3.5以上。

三、能源塔热泵系统的特点节能效果显著冬季，由于充分利用了气候、气象条件阴雨连绵，潮湿阴冷，湿球温度高,能量储藏巨大的特点，能源塔提取低品位能的性能相对比风冷热泵稳定。

整个冬季机组的平均能效比在3.5以上。

夏季，由于能源塔是按照冬季提取显热负荷能力设计的，转化为冷却塔后有足够地换热面积可承受瞬间高峰空调余热负荷，冷却水温低，换热效率最高。

机组的能效比在4.5以上,节能效果显著。

比风冷热泵机组可节能30%以上；同土壤源热泵空调相比节能效果相近。

能源塔提取低品位能不受能量储藏的限制，可为宾馆酒店提供充足生活热水.●高效环保由于能源塔采用了特殊结构设计，冬季载体循环提取低品位热能,有效地利用了相对湿度较大的空气中所储藏的能量巨大的特点，省去了为辅助供热时即不卫生又污染环境的锅炉，夏季制冷，载体循环换热面积大，能效高。

能源塔热泵技术现状及其应用分析热泵作为供热的主要设备之一，具有高效、节能、环保等优点，本文主要从能源塔热泵系统的技术现状、运行原理及发展应用现状进行探讨研究。

标签：能源塔；热泵；溶液浓缩装置1 能源塔热泵技术现状在采暖季，利用低于冰点的载体介质提取低空气中的热能以及小温差传热技术以提高热泵制热性能系数，通过往能源塔热泵机组输入少量高品位的能源，实现将热能从低温位向高温位的转换。

在制冷季，能源塔的特殊结构将热量排到大气以起到高效制冷的效果。

因此，能源塔热泵技术在冬季为源热泵，在夏季则为制冷机[1]。

2 能源塔热泵技术运行原理能源塔热泵系统的构件主要有能源塔、溶液浓缩装置、低热源热泵装置、阀件等。

其运行模式按气候主要为采暖季运行方式与制冷季运行方式。

如图1所示，在采暖季，实心箭头指的是在进行热交换时溶液的流动方向，空心箭头则代表用户水的流动方向。

用户水散热后流至热泵装置的冷凝器，吸收制冷剂的热量后变成冷液体，穿过绝热节流进入蒸发器进行吸热。

防冻液体流经能源塔后在热泵中蒸发散热，在管翅式换热器中吸热，其中空气中的显热和潜热补充其不足的热能。

在能源塔内，防冻液主要采取两种换热的形式：一是在采暖季，开启能源塔风机让室外热气穿过翅片式换热器，使换热器盘管中的防冻液体接收热量；二是在制冷季，将风机与盐溶液喷淋泵同时开启，使盘管外盐溶液保持流动以避免盘管外侧结霜，而防冻液与空气换热充分。

由于盘管外表面的盐溶液流动时通过吸收空气中的水汽而被稀释，所以还要再浓缩以达到标准。

而制冷季的运行模式则与采暖季的换热方式完全相反，通过转换四通换向阀来实现。

3 发展及应用现状能源塔的前身叫冷却塔，冷却塔当时是用于散热，在冬季却无法吸热，为了使其在夏季散热、冬季吸热，将冷却塔改造后改叫作能源塔。

20世纪80年代，日本首次在建筑领域应用能源塔技术，改叫作加热塔。

接着通过对加热塔技术进行一系列改造，并在区域水环热泵系统中成功应用。

Prueitt与Elliott于1995年发明一种通过塔顶散发的带静电荷水雾吸收空气中细微颗粒状污染物的对流塔，其中气溶胶固体污染物溶于其中，以消除掉二氧化硫，臭氧，煤烟等污染物。

能源塔热泵与风冷热泵对比
一、能源塔认知
简言之，能源塔是冷却塔的改进。

能源塔热泵技术缘于上世纪90年代，应用于XX流域的冷却塔热泵技术。

在夏季，能源塔热泵机组把能源塔作为冷却塔，利用水的蒸发散热；在冬季，能源塔热泵机组利用冰点低于0℃的载体介质，提取-9℃以上、相对湿度较高的高湿环境下空气中的低品位热能进行供热。

能源塔结构如下：
二、能源塔热泵的优缺点
简言之，能源塔热泵的能效比超过传统风冷热泵与水冷热泵，但是其初投资要高于传统热泵，其维护难度也高于传统热泵，尽管有防飘雨设计，但是也不能100%阻止雨水进入溶液，所以需要时刻监测硝酸浓度，浓度低于设计值即需加药（同时对饮用水要求很高），因而可靠性较低，故障率较高。

三、Mcquay风冷热泵与能源塔能源供应热泵的对照
四、总结
简言之，能源和塔热泵的发展潜力非常大，需要解决的技术难题是防飘雨设计、溶液浓度控制装置的可靠性、拓展制热运行的环境温度范围。

传统传统工艺热泵机组开发人员也需要在提高其IPLV上多做思考。

塔式光热发电技术介绍太阳能热发电是利用聚光太阳能集热器把太阳能辐射能聚集起来，加热工质推动原动机发电的一项太阳能利用技术。

按太阳能采集方式不同，主要分为塔式、槽式、碟式、线性菲涅尔式四种。

其中，塔式太阳能光热发电以其在规模化、光电转化效率以及投资成本等多方面具有槽式、蝶式以及线性菲涅耳式等难以媲美的综合优势，而具有更好的发展前景，目前各国都越来越关注塔式光热发电技术的发展和研究。

一、塔式光热发电技术介绍1．基本原理塔式系统主要由多台定日镜组成定日镜场，将太阳能反射集中到镜场中间高塔顶部的高温接收器上，转换成热能后，传给工质升温，经过蓄热器，再输入热力发动机，驱动发电机发电。

塔式光热发电系统由聚光子系统，集热子系统，发电子系统，蓄热子系统，辅助能源子系统五个子系统组成。

其中，聚光子系统与集热子系统为其组成核心技术。

2．塔式光热发电的优势由于槽式聚光器的几何聚光比低及集热温度不高，使得抛物槽式太阳能光热发电系统中动力子系统的热转功效率偏低，通常在35％左右。

因此，单纯的抛物槽式太阳能光热发电系统在进一步提高热效率、降低发电成本方面的难度较大；线性菲涅尔式太阳能热发电系统效率不高；碟式太阳能热发电系统单机规模受到限制，造价昂贵。

与另外三种光热发电方式相比，塔式塔式太阳能热发电系统可通过熔盐储热，且具有聚光比和工作温度高、热传递路程短、热损耗少、系统综合效率高等特点，可实现高精度、大容量、连续发电，是最为理想的发电方式。

二、太阳能光热发电发展现状日前，全世界已建成十余个塔式太阳能光热发电试验示范电站。

代表性的塔式光热电站有美国的Ivanpah电站，西班牙的PS10、PS20以及Gema Solar电站、2016年2月刚投入运营的南非Khi Solar One塔式电站、新月沙丘电站。

我国光热发电技术研究起步相对较晚，目前没有投入运营的商业电站，截止至目前为止，仅有几个示范项目。

我国具有代表性的示范项目为德令哈50MW项目的一期10MW项目。

蓝德能源塔热泵系统介绍传统中央空调不仅是“电老虎”，而且还排放大量有害气体;而热泵技术，却只需要消耗少量电能，就能在城市建筑中采暖、制冷、供热水。

长期以来，宾馆、商场等公共建筑，以及办公楼、住宅等的制冷、采暖和卫生热水的供应，一直采用传统的分体空调、冷水机组加锅炉或直燃式溴化锂等方式，不仅消耗大量一次能源，而且运行费用高，并排放大量有害气体，污染环境。

十几年前由欧洲引进我国，目前已经技术成熟的地源(水源)热泵，开创了利用浅层地热能的新领域。

其基本原理是：机组消耗少量电能，将水(地下水、江河湖水、海水、城市污水、工业废水等)或土壤中的热量转移到房间，冬季采暖，夏季制冷，并供应卫生热水，不消耗煤、气、油等一次能源，不污染环境，无燃烧，零排放，比传统采暖、制冷方式节约运行费用40%-60%。

在北方及江浙等地区推广应用后，节能减排成效十分显著。

开发利用浅层地热能符合我国产业规划，是城市节能减排的重要途径。

城市节能减排已成为建设资源节约型、环境友好型社会的重要内容，原建设部、财政部2006年曾联合发布《关于推进可再生能源在建筑中应用的实施意见(建科〔2006〕213号)》。

意见指出，我国太阳能、浅层地能等资源十分丰富，在建筑中应用前景十分广阔，需要大力进行扶持、引导，使其尽快达到规模化应用。

各级政府要建立可再生能源在建筑中应用工作协调机制，各地建设主管部门要会同各有关部门研究在新建、改建政府办公建筑、大型公共建筑及高档小区建设中强制使用可再生能源。

能源塔热泵的发展背景及基本原理随着热泵技术在全国范围的大面积推广，一些地下水资源不丰富的地区及不具备打井、埋管的地区无法采用目前最为节能的热泵技术，只能采用传统的空调形式，高额的运行成本压的业主及开发商喘不过气来。

针对这一特殊的现象，为了更多的地区有条件使用更为节能、环保的产品，目前全国最大的热泵专业生产厂家之一的烟台蓝德空调工业有限责任公司，经过几年的专心研发，成功推出了适合于长江以南(最低气温-7℃以上，空气湿度较大)广大地区使用的热泵新产品??能源塔热泵，并取得国家专利(专利号ZL2007 2 0025071.2)。

能源塔热泵机组介绍能源塔热泵机组是政府大力推广的技术先进、运行费用节省的高效节能设备。

已被列入南京市、无锡市、苏州市、上海市、宁波市、舟山市、慈溪市等节能办《2010节能技术（产品）导向目录》。

能源塔热泵机组具有如下优势及特点：1、节能效果显著冬季，平均能效比在3.5以上且无结霜现象。

夏季，能效比在4.5以上。

仅空调功能，综合比风冷热泵机组、VRV系统节能40%以上，同时，夏季可全热回收制得免费卫生热水，VRV系统则需另外提供热水。

2、一机多用实现冬季供暖、夏季制冷、蓄冰以及全年提供卫生热水。

提高了设备使用率，降低初投资，节能环保。

3、不受地质条件与场地限制能源塔热泵系统适用于室外湿球温度高于-9℃以上长江以南地区。

风冷热泵室外环境温度低于零度就需要电辅助加热了.与地源热泵相比较：不受地质条件的制约，占地面积小；与风冷热泵相比较：主机放置在机房，噪音小，功率大。

4、运行稳定、寿命长热泵机组冬季使用的热源，是相对湿度较高的空气中的低品位热能，蒸发压力稳定度和蒸发温度都高于风冷热泵，使得能源塔热泵系统有更宽的运行范围；热泵机组夏季使用的能源塔有足够的蒸发面积可承受瞬间高峰空调负荷，冷却水温低，效率高。

全年运行与风冷热泵比较，机组能耗小，磨损轻，寿命长。

5、系统设计简单与地源热泵比：不用考虑地源侧冬夏季冷热负荷均衡；与风冷热泵比：不用考虑辅助电加热和冬季融霜的问题, 单机功率范围大。

6、适用性强既可应用于新建建筑又适用于既有建筑的节能改造。

如果仅仅是制取卫生热水初投资比风冷热泵热水器要低，但是效率更高，寿命更长！7、除以上优势外，还有下列特点：模块化组合设计；冬季补水口防结冰；风机、支架、管路采用船舶防腐措施；流量按照吸热设计，夏季兼做高效冷却塔；低飘水率：0.1%；低噪音设计；大容积底盘；下雨防护等；且操作方便易维护能源塔热泵系统原理能源塔利用水和空气的接触，通过热质交换将空气中的热量传递给水。

冬季制热时可利用冰点低于零度的载体介质，如氯化钙溶液提取空气中的低品位热源，通过向能源塔热泵机组输入少量电能，得到大量的高品位热能，可以供热及提供热水。