Как работает водяной тепловой насос Градирня

Система водяного теплового насоса (WSHP) с градирней  работает за счет использования общего водяного контура  для перемещения тепла между несколькими тепловыми насосами и внешней средой. Такая установка очень распространена в коммерческих зданиях..

Ниже приводится четкое, пошаговое объяснение , непосредственно связанное с ролью градирни,  как работает тепловой насос с источником воды в градирне.

1. Основные компоненты системы WSHP + градирня

* Водяные тепловые насосы  (по одному на зону)

* Общий водяной контур (замкнутый контур)

* Градирня

* Котел или дополнительный отопитель

* Циркуляционный насос(ы)

* Расширительный бачок, клапаны, органы управления

2. Основной принцип работы

Система поддерживает температуру воды в контуре обычно в пределах:

60–90 °F (15–32 °C)

Тепловой насос каждой зоны может:

* Отвод тепла  в контур (режим охлаждения) или

* Отвод тепла  из контура (режим обогрева)

Градирня при необходимости отводит избыточное тепло  из контура.

3. Режим охлаждения – как работает градирня с WSHP

Шаг за шагом

1. Зона нуждается в охлаждении → ее WSHP поглощает тепло из помещения.

2. Это тепло передается в водяной контур конденсатора..

3. Температура воды в контуре повышается.

4. Когда температура контура превышает заданное значение (обычно 85–90°F ):

  * Градирня включается..

5. Теплая контурная вода поступает в градирню.

6. Тепло отводится в атмосферу путем испарения + потока воздуха..

7. Более холодная вода возвращается в контур (≈75–85°F).

Результат: температура контура контролируется, поэтому все тепловые насосы могут работать эффективно.

4. Режим отопления – роль градирни

В отопительный сезон:

* Некоторые зоны все еще могут отводить тепло (внутренние нагрузки).

* Другие зоны отводят тепло от контура.

* Если температура контура падает ниже ~ 60°F :

 * Котел  добавляет тепла.

* Градирня обычно ВЫКЛЮЧЕНА , если нет избыточного внутреннего тепла.

5. Зачем нужна градирня в системах WSHP

✔ Отводит избыточное тепло здания.

✔ Поддерживает температуру контура в рабочих пределах

✔ Повышает эффективность теплового насоса

✔ Позволяет одновременно нагревать и охлаждать

✔ Сокращает время работы котла

 6. Упрощенная блок-схема (текст)

[Зональные WSHP]

    ↓

[Общий водяной контур] ← Насос

    ↓

[Градирена] → Тепло, отводимое в воздух

    ↓

Вернуться к циклу

7. Типичная стратегия управления

* Башня ВКЛ : Температура воды в контуре > 85–90°F

* Башня ВЫКЛ : Вода в контуре < 80–85°F

* Котел ВКЛ : Вода в контуре < 60°F

* Двухходовые клапаны  на каждом WSHP

* Часто используются насосы с регулируемой скоростью.

 8. Ключевые отличия от чиллерной системы

Особенность	WSHP + Градирня	Чиллер + Градирня
Отвод тепла	Распределенный (каждый WSHP	Центральный охладитель
Роль градирни	Контроль температуры контура	Отвод тепла конденсатора
Энергоэффективность	Высокая для смешанных грузов	Лучше подходит для больших однородных нагрузок.
Гибкость	Отличный	Умеренный

9. Распространенные проблемы и советы

* Грязная градирня  → высокая температура в контуре

* Плохая очистка воды  → засорение теплообменников WSHP

* Неправильные настройки  → башня работает слишком часто

* Слишком большой размер насоса  → бесполезная трата энергии