چگونه یک پمپ حرارتی منبع آب برج خنک کننده کار می کند

یک سیستم پمپ حرارتی منبع آب (WSHP) با یک برج خنک کننده  با استفاده از یک حلقه آب مشترک  برای انتقال گرما بین چندین پمپ حرارتی و محیط بیرون کار می کند. این تنظیم در ساختمان های تجاری بسیار رایج است.

در زیر توضیحی واضح و گام به گام وجود دارد که مستقیماً به نقش برج خنک کننده مرتبط است،  نحوه عملکرد پمپ حرارتی منبع آب برج خنک کننده.

1. اجزای اصلی در یک WSHP + سیستم برج خنک کننده

* پمپ های حرارتی منبع آب  (یک عدد در هر منطقه)

* حلقه آب مشترک (حلقه بسته)

* برج خنک کننده

* دیگ بخار یا بخاری کمکی

* پمپ(های) گردش

* مخزن انبساط، شیرها، کنترل ها

2. اصل عملیاتی

این سیستم دمای آب حلقه را به طور معمول بین:

60 تا 90 درجه فارنهایت (15 تا 32 درجه سانتی گراد)

پمپ حرارتی هر منطقه می تواند:

* رد گرما  به حلقه (حالت خنک کننده)، یا

* استخراج گرما  از حلقه (حالت گرمایش)

برج خنک کننده در صورت نیاز گرمای اضافی را  از حلقه خارج می کند.

3. حالت خنک کننده - چگونه برج خنک کننده با WSHP کار می کند

گام به گام

1. یک منطقه نیاز به خنک کننده دارد → WSHP آن گرما را از اتاق جذب می کند.

2. آن گرما به حلقه آب کندانسور منتقل می شود.

3. دمای آب حلقه افزایش می یابد.

4. هنگامی که دمای حلقه از یک نقطه تنظیم (معمولاً 90-85 درجه فارنهایت ) فراتر رود:

  * برج خنک کننده روشن می شود.

5. آب حلقه گرم به سمت برج خنک کننده جریان می یابد.

6. گرما با به جو دفع می شود تبخیر + جریان هوا .

7. آب خنک تر به حلقه باز می گردد (≈75-85 درجه فارنهایت).

نتیجه: دمای حلقه کنترل می شود تا همه پمپ های حرارتی بتوانند به طور موثر کار کنند.

4. حالت گرمایش - نقش برج خنک کننده

در فصل گرما:

* برخی از مناطق ممکن است هنوز گرما را رد کنند (بارهای داخلی).

* مناطق دیگر گرما را از حلقه استخراج می کنند.

* اگر دمای حلقه به زیر 60 درجه فارنهایت کاهش یابد :

 * دیگ  گرما را اضافه می کند.

* برج خنک کننده معمولاً خاموش است ، مگر اینکه گرمای داخلی اضافی وجود داشته باشد.

5. چرا یک برج خنک کننده در سیستم های WSHP مورد نیاز است

✔ حرارت اضافی ساختمان را از بین می برد

✔ دمای حلقه را در محدوده عملیاتی نگه می دارد

✔ راندمان پمپ حرارتی را بهبود می بخشد

✔ امکان گرمایش و سرمایش همزمان

✔ زمان کار دیگ را کاهش می دهد

 6. نمودار جریان ساده شده (متن)

[WSHP های منطقه]

    ↓

[حلقه آب مشترک] ← پمپ

    ↓

[برج خنک کننده] → گرما به هوا رد می شود

    ↓

بازگشت به حلقه

7. استراتژی کنترل معمولی

* برج روشن : آب حلقه > 90-85 درجه فارنهایت

* برج خاموش : آب حلقه <80-85 درجه فارنهایت

* دیگ روشن : آب حلقه کمتر از 60 درجه فارنهایت

* شیرهای دو طرفه  در هر WSHP

* پمپ های سرعت متغیر اغلب استفاده می شود

 8. تفاوت های کلیدی در مقابل سیستم چیلر

ویژگی	WSHP + برج خنک کننده	چیلر + برج خنک کننده
حذف حرارت	توزیع شده (هر WSHP	چیلر مرکزی
نقش برج خنک کننده	کنترل دمای حلقه	دفع حرارت کندانسور
بهره وری انرژی	بالا برای بارهای مختلط	برای بارهای یکنواخت بزرگ بهتر است
انعطاف پذیری	عالی	متوسط

9. مشکلات و نکات رایج

* برج خنک کننده کثیف  → دمای حلقه بالا

* تصفیه آب ضعیف  → رسوب در مبدل های حرارتی WSHP

* نقاط تنظیم نادرست  ← برج خیلی اوقات کار می کند

* بزرگ کردن پمپ  → انرژی هدر رفته