Svarbios geoterminių šilumos siurblių sistemų įrengimo detalės

Mokslinis planavimas ir tiksli konstrukcija užtikrina didelį efektyvumą

Kinijai tobulinant savo „"dual carbon"“ strategiją, geoterminio šilumos siurblių (GSHP) sistemos populiarėja gyvenamųjų namų, komercinių ir pramonės sektoriuose dėl savo energijos vartojimo efektyvumo ir teigiamo poveikio aplinkai. Tačiau įrengimo kokybė tiesiogiai veikia sistemos veikimą, tarnavimo laiką ir patikimumą. Pramonės ekspertai, remdamiesi realiais projektais, apibendrino svarbiausias įrengimo detales, kad padėtų specialistams.

I. Preliminarus tyrimas ir projektavimas: individualiai pritaikyti sprendimai rizikai mažinti

1. Geologinis ir hidrologinis vertinimas
   GasHP sistemoms reikia pakankamai vandens šaltinių, kurių vandens kokybė būtų tinkama (pvz., suspenduotų kietųjų dalelių kiekis ≤50 mg/l, nuosėdų kiekis ≤1/200 000). Esant nepakankamam vandens šaltinių skaičiui, galima naudoti hibridines sistemas (pvz., vandens šaltinis + aušinimo bokštas). Prastai vandens kokybei reikalinga išankstinio valymo įranga, pvz., smėlio filtrai arba atvirkštinio osmoso įrenginiai.
   Atvejo analizėŠiauriniame projekte nebuvo atliktas gruntinio vandens kietumo tyrimas, dėl to šilumokaičiuose atsirado daug kalkių, o efektyvumas sumažėjo 30 %. Našumas buvo atkurtas įrengus vandens minkštiklį.

2. Apkrovos skaičiavimas ir įrangos parinkimas
   Tikslūs vėsinimo / šildymo apkrovos skaičiavimai, pagrįsti pastato tipu (pvz., gyvenamasis, viešbutis, gamykla), yra būtini siekiant išvengti per didelio dydžio. Pavyzdžiui, viešbučio projektas su per didele įranga lėmė 25 % didesnį energijos suvartojimą dėl ilgalaikio mažo efektyvumo veikimo.

3. Sistemos išdėstymo planavimas
   Mašinų skyrius turėtų būti įrengtas šalia vandens šulinių arba žemės kilpų laukų, kad būtų kuo trumpesnis vamzdynas. Turi būti palikta erdvė techninei priežiūrai (pvz., 1,2 m atstumas aplink pagrindinį įrenginį).

II. Montavimas ir konstrukcija: standartizuotos kokybės užtikrinimo operacijos

1. Gruntinio kontūro šilumokaičio montavimas

• Gręžinio gylis ir atstumaiRekomenduojama gręžti vertikalius gręžinius 80–150 m gylyje, 4–6 m atstumu vienas nuo kito, kad būtų išvengta šiluminių trukdžių.

• Užpildymo medžiagaDidelio šilumos laidumo smulkus smėlis arba specializuotos užpildymo medžiagos padidina šilumos perdavimo efektyvumą.

• Slėgio bandymasPo įrengimo turi būti atliktas 0,8 MPa hidrostatinis bandymas, palaikant slėgį 24 valandas, siekiant įsitikinti, kad nėra nuotėkių.

2. Vandens šulinių statyba

• Šulinio gylis ir srauto greitisPavieniai gręžiniai paprastai yra 80–150 m gylio, o jų srauto greitis atitinka pagrindinio įrenginio poreikius (pvz., 0,5 m³/h 10 kW aušinimo galios).

• Apsaugos nuo dumblo susidarymo priemonėsŠulinio dugne įrenkite nuosėdų gaudykles, o gręžinio galvutėje – filtrus ir reguliariai valykite šulinio sieneles.

3. Vamzdžių prijungimas ir izoliacija

• Suvirinimas ir apsauga nuo korozijosPlieninius vamzdžius po suvirinimo reikia apdoroti antikorozine danga (pvz., epoksidine danga).

• Izoliacijos storisIzoliacijos storį pasirinkite pagal aplinkos temperatūrą (pvz., ≥50 mm gumos-plastiko izoliacija šiauriniuose regionuose).

4. Elektros ir valdymo sistemų įrengimas

• Maitinimo šaltinio konfigūracijaDidelės galios pagrindiniams įrenginiams reikalingi specialūs kabeliai (pvz., 16 mm² variniai kabeliai 30 kW įrenginiams).

• Išmanus valdymasĮrenkite temperatūros / drėgmės jutiklius, srauto matuoklius ir nuotolinio stebėjimo sistemas energijos optimizavimui.

III. Paleidimas ir priėmimas: griežtas bandymas siekiant užtikrinti eksploatacines savybes

1. Sistemos praplovimas ir oro išleidimas
   Po įrengimo vamzdžiai turi būti praplauti (srauto greitis ≥1,5 m/s), kad būtų pašalintos priemaišos, o oras turi būti išleidžiamas per automatines oro išleidimo angas.

2. Našumo testavimas

• Šildymo / vėsinimo efektyvumasTuri viršyti 90 % projektinių verčių (pvz., COP ≥4,0).

• Vandens temperatūros svyravimasEksploatacijos metu turėtų būti kontroliuojamas ±2 ℃ tikslumu.

3. Priėmimo kriterijai
   Patikrinimai turi atitikti Geoterminių šilumos siurblių sistemų inžinerijos techninis kodeksas (GB 50366-2005), daugiausia dėmesio skiriant vamzdžių sandarinimui, elektros saugai ir energijos vartojimo efektyvumo rodikliams.

IV. Būsimos tendencijos: intelektas ir integracija

Tobulėjant daiktų internetui (IoT), GSHP sistemos vystysis link „"“ intelektualaus veikimo ir kelių energijos šaltinių integracijos. Pavyzdžiui, dirbtinio intelekto algoritmai prognozuoja apkrovos pokyčius, kad automatiškai reguliuotų pagrindinio įrenginio galią, arba integruojasi su saulės ir energijos kaupimo sistemomis, kad padidintų efektyvumą.