水源ヒートポンプのしくみ 冷却塔

冷却塔を備えた水源 ヒートポンプ (WSHP) システムは、 を使用して 共有水ループ 複数のヒートポンプと屋外環境の間で熱を移動させることによって機能します。この設定は 商業ビルでは非常に一般的です.

以下は、冷却塔の役割 段階的に説明した明確な説明です。に直接関係する 、 水源ヒートポンプが冷却塔でどのように機能するのかを

1. WSHP + 冷却塔システムの主要コンポーネント

* 水源ヒートポンプ （ゾーンごとに1台）

* 共通水ループ（閉ループ）

* 冷却塔

* ボイラーまたは補助ヒーター

* 循環ポンプ

* 膨張タンク、バルブ、コントロール

2. 基本動作原理

システムは通常、ループ水温を次の範囲に維持します。

15 ～ 32 °C (60 ～ 90 °F)

各ゾーンのヒートポンプは次のいずれかを実行できます。

* 熱を遮断する(冷却モード)、または ループへの

* 熱を取り出す（加熱モード） ループから

冷却塔は 余分な熱を除去します。 、必要に応じてループから

3. 冷却モード – 冷却塔が WSHP でどのように動作するか

ステップバイステップ

1. ゾーンには冷却が必要です → その WSHP が部屋から熱を吸収します。

2. 熱が 凝縮器の水ループに伝達されること.

3. ループ水温が上昇します。

4. ループ温度が設定値 (通常 85 ～ 90°F ) を超える場合:

  ※ 冷却塔がONになります.

5. 温かいループ水が冷却塔に流れます。

6. 熱はによって大気中に放出されます。 蒸発 + 空気の流れ.

7. 冷たい水がループに戻ります (≈75 ～ 85°F)。

結果: ループ温度が制御されるため、すべてのヒートポンプが効率的に動作できます。

4. 加熱モード – 冷却塔の役割

暖房の季節には：

* 一部のゾーンは依然として熱を拒否する場合があります (内部負荷)。

* 他のゾーンはループから熱を抽出します。

* ループ温度が約60°F未満に低下した場合:

 ※ ボイラーは 熱を加えます。

※内部に過剰な熱が発生しない限り、冷却塔は通常 OFFになっています。

5. WSHP システムに冷却塔が必要な理由

✔ 建物の余分な熱を除去します。

✔ ループ温度を動作限界内に維持

✔ ヒートポンプ効率の向上

✔ 加熱と冷却を同時に可能

✔ ボイラーの稼働時間を短縮します

 6. 簡易フロー図（テキスト）

[ゾーンWSHP]

    ↓

[共通水ループ] ← ポンプ

    ↓

[冷却塔] → 熱を空気に放出

    ↓

ループに戻る

7. 典型的な制御戦略

* タワー ON : ループ水 > 85 ～ 90°F

* タワーオフ: ループ水 < 80–85°F

* ボイラー ON : ループ水 < 60°F

* 二方バルブ 各WSHPの

※よく使われる可変速ポンプ

 8. チラーシステムとの主な違い

特徴	WSHP + 冷却塔	チラー+冷却塔
熱の除去	分散（各WSHP	セントラルチラー
冷却塔の役割	ループ温度制御	凝縮器の熱遮断
エネルギー効率	混合負荷の場合は高い	均一な荷重が大きい場合に適しています
柔軟性	素晴らしい	適度

9. よくある問題とヒント

* 冷却塔が汚れている → ループ温度が高い

* 不適切な水処理 → WSHP 熱交換器の汚れ

* 設定値が間違っている → タワーの実行頻度が高すぎる

* ポンプの過大化 → エネルギーの無駄