能源对人类社会的生存和发展、国计民生以及国家战略竞争力都有着重要的意义,我国正面临着能源消费总量普遍大于能源生产、能源供不应求、日益紧迫的情况。热源塔结构由冷却塔改造而来,在夏季工况下原理与冷却塔一致,可用作冷却塔,冬季工况下利用循环低温溶液提取室外空气中的低品质热能,为机组提供热源,相比传统冷热源方案,热源塔具有冷热源合一、方便且节能的优势。本文分别对闭式和开式热源塔热泵系统结构以及工作原理进行了阐述,对冬季闭式热源塔处于喷淋工况下的传热数学模型以及开式热源塔内部液滴在不同工况下的受力进行了分析。针对闭式热源塔,分别研究了盘管内低温循环溶液出塔温度、换热性能随盘管内低温循环溶液进塔温度的变化规律,同时也分析了吸热效率随水气比(管内溶液质量流量与进塔空气质量流量比值)的变化规律,最后通过多元回归分析方法,研究各个参数分别对换热性能的影响显著性。研究发现:随着盘管内低温循环溶液进塔温度的升高,盘管内循环溶液出塔温度逐渐升高,换热性能减弱;随着水气比的增大吸热效率减小;在所研究的五个影响因素中,换热性能受塔内风量的影响最大。针对开式热源塔,分别研究了冬季开式热源塔在不同喷淋方式、进风方式、水气比以及有无填料工况时换热性能的变化规律,并对逆流开式热源塔的性能系数进行回归分析。研究结果表明:相同工况下,开式热源塔下进风时,上喷工况的能效比和吸热效率均显著优于下喷工况;开式热源塔下喷时,下进风工况的能效比和吸热效率明显优于上进风工况;随着水气比的增大,能效比和吸热效率均减小;热源塔加载填料时的能效比和吸热效率均优于无填料工况;根据能效比和吸热效率回归方程的拟合结果与实测数据的对比,回归方程拟合效果理想。