Detalls clau de la instal·lació per a sistemes de bomba de calor geotèrmica
La planificació científica i la construcció precisa garanteixen un funcionament d'alta eficiència
A mesura que la Xina avança en la seva estratègia de doble carboni, els sistemes de bombes de calor geotèrmiques (GSHP) estan guanyant popularitat en els sectors residencial, comercial i industrial a causa de la seva eficiència energètica i els seus beneficis mediambientals. Tanmateix, la qualitat de la instal·lació afecta directament el rendiment, la vida útil i la fiabilitat del sistema. Els experts del sector han resumit detalls crítics de la instal·lació basats en projectes del món real per guiar els professionals.
I. Estudi i disseny preliminars: solucions a mida per mitigar els riscos
Avaluació geològica i hidrològica
Els sistemes de calefacció per aigua amb gas (GSHP) requereixen fonts d'aigua suficients amb una qualitat d'aigua qualificada (per exemple, sòlids en suspensió ≤50 mg/L, contingut de sediments ≤1/200.000). Per a fonts d'aigua insuficients, es poden adoptar sistemes híbrids (per exemple, font d'aigua + torre de refrigeració). La mala qualitat de l'aigua requereix equips de pretractament com ara filtres de sorra o unitats d'osmosi inversa.
Estudi de casUn projecte del nord no va aconseguir comprovar la duresa de les aigües subterrànies, cosa que va provocar una forta incrustació als intercanviadors de calor i una disminució de l'eficiència del 30%. El rendiment es va restaurar després d'instal·lar un descalcificador d'aigua.Càlcul de càrrega i selecció d'equips
Els càlculs precisos de la càrrega de refrigeració/calefacció basats en el tipus d'edifici (per exemple, residencial, hotel, fàbrica) són essencials per evitar el sobredimensionament. Per exemple, un projecte d'hotel amb equips sobredimensionats va comportar un consum d'energia un 25% més elevat a causa d'un funcionament prolongat de baixa eficiència.Planificació del disseny del sistema
La sala de màquines ha d'estar situada a prop de pous d'aigua o camps de circuits de terra per minimitzar la longitud de les canonades. Cal reservar espai de manteniment (per exemple, 1,2 m de distància al voltant de la unitat amfitriona).
II. Instal·lació i construcció: operacions estandarditzades per a l'assegurament de la qualitat
Instal·lació d'intercanviador de calor de bucle de terra
Profunditat i espaiament del pouEs recomanen pous verticals a una profunditat de 80-150 m amb un espaiament de 4-6 m per evitar interferències tèrmiques.
Material de farcimentLa sorra fina d'alta conductivitat tèrmica o els materials de farciment especialitzats milloren l'eficiència de la transferència de calor.
Proves de pressióCal dur a terme una prova hidrostàtica de 0,8 MPa després de la instal·lació, amb una retenció de pressió de 24 hores per garantir que no hi hagi fuites.
Construcció de pous d'aigua
Profunditat i cabal del pouEls pous individuals solen tenir una profunditat d'entre 80 i 150 m, amb cabals que satisfan les demandes de la unitat amfitriona (per exemple, 0,5 m³/h per cada 10 kW de capacitat de refrigeració).
Mesures anti-siltacióInstal·leu trampes de sediments al fons del pou i filtres a la boca del pou, amb una neteja regular de les parets del pou.
Connexió i aïllament de canonades
Soldadura i protecció contra la corrosióLes canonades d'acer requereixen un tractament anticorrosió (per exemple, recobriment epoxi) després de la soldadura.
Gruix de l'aïllamentSeleccioneu el gruix de l'aïllament en funció de la temperatura ambient (per exemple, aïllament de cautxú-plàstic ≥50 mm a les regions del nord).
Instal·lació de sistemes elèctrics i de control
Configuració de la font d'alimentacióCalen cables dedicats per a unitats amfitriones d'alta potència (per exemple, cables de coure de 16 mm² per a unitats de 30 kW).
Control intel·ligentInstal·lar sensors de temperatura/humitat, cabalímetres i sistemes de monitorització remota per a l'optimització energètica.
III. Posada en marxa i acceptació: proves rigoroses per a la garantia del rendiment
Buidatge del sistema i extracció d'aire
Després de la instal·lació, cal netejar les canonades (cabal ≥1,5 m/s) per eliminar les impureses i l'aire s'ha d'expulsar mitjançant respiradors automàtics.Proves de rendiment
Eficiència de calefacció/refrigeracióHa de superar el 90% dels valors de disseny (per exemple, COP ≥4.0).
Fluctuació de la temperatura de l'aiguaS'ha de controlar dins de ±2 ℃ durant el funcionament.
Criteris d'acceptació
Les inspeccions han de complir amb Codi Tècnic per a l'Enginyeria de Sistemes de Bombes de Calor Geotèrmiques (GB 50366-2005), centrada en el segellat de canonades, la seguretat elèctrica i les mètriques d'eficiència energètica.
IV. Tendències futures: Intel·ligència i integració
Amb els avenços de la IoT, els sistemes GSHP evolucionaran cap a un funcionament intel·ligent + integració multienergia. Per exemple, els algoritmes d'IA prediuen les variacions de càrrega per ajustar automàticament la sortida de la unitat amfitriona o integrar-se amb sistemes solars i d'emmagatzematge d'energia per a una millor eficiència.