近年来,受全球气候变化与厄尔尼诺现象的影响,我国极端气候频现,冰雪南移。很多南方城市冬季日平均气温低于6℃的天数都增长到了 90多天,有的甚至超过了 100天,南方地区对供暖的需求越来越大。因此,热源塔热泵系统作为一种节能环保、布置灵活、同时可在南方阴冷潮湿环境下稳定运行的空调系统得到了快速的发展,并吸引了大量学者的关注。然而目前针对热源塔的研究多限于稳态工况,无法全面反映其实际的运行特点。故本文以闭式热源塔为研究对象,模拟分析了其在冬季动态工况下的换热特性。首先,简要分析了闭式热源塔冬季工况下的换热过程并依据该过程中热源塔内各物质间的守恒关系,以温度、相对湿度和焓为变量,建立了闭式热源塔冬季非稳态换热模型。然后,以控制体为计算单元将闭式热源塔换热器划分为二维网格并依据网格关系对模型中的方程进行了离散;运用MATLAB求解离散后的线性方程,实现了闭式热源塔冬季非稳态换热过程的模拟。其次,针对闭式热源塔建立了动态换热实验台,并以该实验台为基础分别设计了稳态、动态两组实验,通过对比实验数据与模拟结果得出模型模拟的RMSE(Root Mean Square Error)分别为 0.151℃(稳态工况)与 0.198℃(动态工况),证明了模型模拟的准确性。最后,利用本文模型模拟分析了各扰动因素对闭式热源塔动态换热过程的影响,结果表明:当闭式热源塔溶液入口温度突变时,溶液出口温度可保持相对稳定;当闭式热源塔溶液流量突变时,溶液换热量可保持相对稳定;当闭式热源塔空气流量突变时,溶液出口温度与换热量均会发生较大变化,但出口温度的变化随溶液流量的增加而减小,换热量的变化随溶液流量的增加而增大;此外,闭式热源塔与空气间的小温差换热过程扩大了系统无霜运行的气候范围,提高了机组运行的稳定性,降低了系统的能耗。