Ключові деталі встановлення систем геотермальних теплових насосів

Наукове планування та точне будівництво забезпечують високоефективну роботу

У міру того, як Китай просуває свою стратегію подвійного використання вуглецю, системи геотермальних теплових насосів (ГТН) набувають популярності в житловому, комерційному та промисловому секторах завдяки своїй енергоефективності та екологічним перевагам. Однак якість встановлення безпосередньо впливає на продуктивність, термін служби та надійність системи. Галузеві експерти узагальнили критичні деталі встановлення на основі реальних проектів, щоб допомогти практикам.

I. Попереднє обстеження та проектування: індивідуальні рішення для зменшення ризиків

1. Геологічна та гідрологічна оцінка
   Системи GSHP потребують достатньої кількості джерел води з відповідною якістю води (наприклад, вміст завислих речовин ≤50 мг/л, вміст осаду ≤1/200 000). За недостатньої кількості джерел води можна використовувати гібридні системи (наприклад, джерело води + градирня). Погана якість води вимагає використання обладнання для попереднього очищення, такого як піщані фільтри або установки зворотного осмосу.
   Тематичне дослідженняВ рамках північного проекту не вдалося перевірити жорсткість ґрунтових вод, що призвело до значного утворення накипу в теплообмінниках та зниження ефективності на 30%. Продуктивність було відновлено після встановлення пом'якшувача води.

2. Розрахунок навантаження та вибір обладнання
   Точний розрахунок навантаження на охолодження/опалення залежно від типу будівлі (наприклад, житлова, готельна, заводська) є важливим для уникнення надмірного розміру. Наприклад, готельний проект із надмірно габаритним обладнанням призвів до збільшення споживання енергії на 25% через тривалу низькоефективну роботу.

3. Планування компонування системи
   Машинне відділення слід розташовувати поблизу водопровідних свердловин або полів заземлення, щоб мінімізувати довжину труб. Необхідно зарезервувати простір для технічного обслуговування (наприклад, 1,2 м вільного простору навколо основного блоку).

II. Монтаж та будівництво: стандартизовані операції для забезпечення якості

1. Встановлення теплообмінника заземлення

• Глибина та відстань між свердловинамиВертикальні свердловини рекомендується бурити на глибині 80-150 м з інтервалом 4-6 м для запобігання тепловому впливу.

• Матеріал для засипкиДрібний пісок з високою теплопровідністю або спеціалізовані матеріали для засипання підвищують ефективність теплопередачі.

• Випробування тискомПісля встановлення необхідно провести гідростатичне випробування на тиск 0,8 МПа з витримкою тиску протягом 24 годин, щоб переконатися у відсутності витоків.

2. Будівництво водяних свердловин

• Глибина свердловини та дебітОдинарні свердловини зазвичай мають глибину 80-150 м, а їхня швидкість потоку відповідає потребам хост-блоку (наприклад, 0,5 м³/год на 10 кВт холодопродуктивності).

• Заходи проти замулюванняВстановіть осадові пастки на дні свердловини та фільтри на гирлі свердловини, регулярно очищуючи стінки свердловини.

3. З'єднання та ізоляція труб

• Зварювання та захист від корозіїСталеві труби потребують антикорозійної обробки (наприклад, епоксидного покриття) після зварювання.

• Товщина ізоляціїТовщину ізоляції вибирайте залежно від температури навколишнього середовища (наприклад, ≥50 мм гумопластикової ізоляції в північних регіонах).

4. Монтаж електрообладнання та систем керування

• Конфігурація блоку живленняДля потужних хост-пристроїв потрібні спеціальні кабелі (наприклад, мідні кабелі перерізом 16 мм² для пристроїв потужністю 30 кВт).

• Розумне керуванняВстановіть датчики температури/вологості, витратоміри та системи дистанційного моніторингу для оптимізації енергоспоживання.

III. Введення в експлуатацію та приймання: ретельне тестування для забезпечення працездатності

1. Промивання системи та відкачування повітря
   Після встановлення труби необхідно промити (швидкість потоку ≥1,5 м/с) для видалення домішок, а повітря необхідно випустити через автоматичні повітрявідвідні отвори.

2. Тестування продуктивності

• Ефективність опалення/охолодженняПовинно перевищувати 90% від розрахункових значень (наприклад, COP ≥4,0).

• Коливання температури водиПід час роботи слід контролювати температуру в межах ±2℃.

3. Критерії прийнятності
   Перевірки повинні відповідати Технічний код для проектування систем геотермальних теплових насосів (GB 50366-2005), що зосереджується на герметизації труб, електробезпеці та показниках енергоефективності.

IV. Майбутні тенденції: розвідка та інтеграція

З розвитком Інтернету речей (IoT) системи GSHP розвиватимуться в напрямку інтелектуальної роботи + інтеграції кількох джерел енергії. Наприклад, алгоритми штучного інтелекту прогнозують коливання навантаження, щоб автоматично регулювати вихідну потужність головного блоку, або інтегруються із сонячними системами та системами накопичення енергії для підвищення ефективності.