隨著(zhù)中央空調工程的日益發(fā)展，地源熱泵系統也得到了廣泛應用。地源熱泵系統利用地底能源，在夏天的時(shí)候把熱能傳入地下，當冬季來(lái)臨后，進(jìn)行能源循環(huán)利用，形成一種可持續發(fā)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(huán)使用。對于冷源要求過(guò)多的工程里，夏天的冷源需求量遠多于冬季熱源的需求量，最后造成夏天通過(guò)管道向地底釋放的熱源大于冬天需要的熱量，時(shí)間久了肯定會(huì )影響地埋管道周?chē)臏囟?，最后地源熱泵系統的 COP 逐漸降低，整個(gè)系統的能效也逐漸降低。因此，采用地源熱泵系統中增設冷卻塔散熱，有效的解決了其土壤熱平衡的缺陷，并且可以減少地埋管的埋設深度，節約成本。

　　1. 地源熱泵系統的介紹

　　地源熱泵系統是利用地底內土壤和地下水的溫度相對恒定的原理，將建筑物周?chē)耐寥纼壬盥窆苈废到y，通過(guò)水循環(huán)，為建筑物提供冷熱源，實(shí)現熱交換的一種水冷技術(shù)。地源熱泵系統采用了與眾不同的熱交換方式，因此也具有諸多鍋爐或者普通中央空調系統所不具有的特點(diǎn)：①地源熱泵系統是通過(guò)使用水泵運動(dòng)達成水循環(huán)，最后形成熱交換的。只需要電力供應，不會(huì )產(chǎn)生污染，綠色無(wú)污染，保護環(huán)境。②與普通中央空調系統相比，地源熱泵系統冷熱源只需循環(huán)泵運動(dòng)，耗電量大大的降低，高效節能。③可以同時(shí)做到供暖、制冷，滿(mǎn)足不同需求。④系統智能操控，使用壽命長(cháng)。漸漸成為現代工程中央空調系統中的主流。

　　地源熱泵系統初投資成本相對較高，主要問(wèn)題在于鉆井費用較高。采用冷卻塔可有效的解決成本相對較高的問(wèn)題。將地源熱泵與冷卻塔聯(lián)合使用作為冷熱源的系統，對于冷源需求大而熱源需求相對較少的區域，夏季可配備冷卻塔與地源熱泵聯(lián)合使用，而冬季只使用地源熱泵。提高了能效，降低了成本。冷卻塔對地源熱泵系統形成了巨大的影響。由于冷卻塔種類(lèi)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，地源熱泵系統的能效與冷卻塔的不同選型相關(guān)。

　　2. 閉式冷卻塔和開(kāi)式冷卻塔對地源熱泵系統的影響

　　閉式冷卻塔是由外循環(huán)和內循環(huán)組成。無(wú)需填料，紫銅管表冷器是其核心部位，設備與內循環(huán)對接，形成封閉的循環(huán)系統（介質(zhì)為軟水）。為設備進(jìn)行冷卻，將設備中的熱量帶出到冷卻機組。而外循環(huán)是在冷卻塔中，為塔本身進(jìn)行降溫。與內循環(huán)水相互不接觸，經(jīng)過(guò)冷卻塔的紫銅管表冷器完成散熱、換熱工作。根據進(jìn)塔水溫自動(dòng)設置冷卻塔工況。閉式冷卻塔被冷卻介質(zhì)由于不與空氣接觸，不會(huì )產(chǎn)生藻類(lèi)或者鹽類(lèi)的結晶，且被冷卻介質(zhì)在密閉管道中流動(dòng)，介質(zhì)一般都是軟化水，不會(huì )影響被冷卻設備的工作效率。

　　開(kāi)式冷卻塔是通過(guò)將循環(huán)水以噴霧方式，噴到 PVC 填料上，與空氣、水接觸，進(jìn)行換熱，然后再由風(fēng)機帶動(dòng)冷卻塔內循環(huán)，把熱氣流帶出，從而達到冷卻。被冷卻介質(zhì)在塔內不斷的循環(huán)，當使用時(shí)間多長(cháng)時(shí)，其介質(zhì)會(huì )蒸發(fā)、濃縮。因此開(kāi)式冷卻塔需要常年補水，并且介質(zhì)在在與空氣長(cháng)時(shí)間接觸后， 逐漸會(huì )被污染，產(chǎn)生藻類(lèi)或者鹽類(lèi)等結晶，從而影響其使用性能。如果使用開(kāi)式冷卻塔與地源熱泵聯(lián)合，由于污垢、結晶的存在，很有可能造成冷卻水系統的水管堵塞，從而引起事故。而且地源熱泵對水質(zhì)要求較高，如果地源側管道泄漏，很有可能會(huì )污染地下水。通常為了保證水質(zhì)，一是采用二次水系統，中間加設板式換熱器，末端使用開(kāi)式冷卻塔；第二便是使用閉式冷卻塔。兩者對比，方法一由于增加中間換熱器，熱交換效率會(huì )降低而且系統形式復雜，增設換熱器及水泵，系統初期成本增加。另外，占地位置遠大于使用閉式冷卻塔，因此閉式冷卻塔在地源熱泵系統中有極大的應用價(jià)值。極大地促進(jìn)了地源熱泵系統的工作能效。

　　3. 冷卻塔型號選擇對地源熱泵系統的影響

　　不同冷卻塔選型的運行狀況對地源熱泵系統的影響是不同的，冷卻塔啟動(dòng)后，勢必是增加系統阻力，影響水泵的功耗。研究表明，當選用小容量的冷卻塔時(shí)，運行時(shí)間會(huì )增加，進(jìn)而影響地埋管道的出口水溫，影響了機組的能耗。當選用大容量的冷卻塔時(shí)，冷卻塔的運行時(shí)間可以縮短，但同時(shí)卻增加了成本跟冷卻塔能耗；在地源熱泵空調系統使用冷卻塔能有效調節地埋管周?chē)寥赖纳崞胶?，擴大了地源熱泵的使用范圍。冷卻塔型號對地源熱泵系統的能效也具有重要影響。

　　4. 工程聯(lián)合應用分析

　　工程項目概況：某體育館建筑，建筑類(lèi)別：多功能甲級體育館，總建筑面積：27000 ㎡，空調總熱負荷：2900kw，空調總冷負荷：3470kw，對風(fēng)速、溫度要求較高。由于夏季總負荷大于冬季總負荷，因此在地源熱泵系統中添加冷卻塔聯(lián)合使用，在調節了地下散熱的平衡同時(shí)，減少了系統的初投資成本。

　　5. 結論

　　(1) 使用冷卻塔有效的解決了地源熱泵系統土壤熱平衡的問(wèn)題。

　　(2) 在地源熱泵系統中使用冷卻塔散熱能夠減少系統的初投資成本，隨著(zhù)冷卻塔對冷負荷承擔的比例的增加，系統的初投資成本會(huì )更低。