Ključni detalji instalacije za sustave toplinskih pumpi zemlja-voda

Znanstveno planiranje i precizna gradnja osiguravaju visokoučinkovit rad

Kako Kina napreduje sa svojom "dvougljičnom" strategijom, sustavi toplinskih pumpi zemlja-voda (GSHP) dobivaju na popularnosti u stambenom, komercijalnom i industrijskom sektoru zbog svoje energetske učinkovitosti i ekoloških prednosti. Međutim, kvaliteta instalacije izravno utječe na performanse, vijek trajanja i pouzdanost sustava. Stručnjaci iz industrije saželi su ključne detalje instalacije na temelju stvarnih projekata kako bi pomogli praktičarima.

I. Preliminarno istraživanje i dizajn: Prilagođena rješenja za ublažavanje rizika

1. Geološka i hidrološka procjena
   GSHP sustavi zahtijevaju dovoljne izvore vode s kvalificiranom kvalitetom vode (npr. suspendirane tvari ≤50 mg/L, sadržaj sedimenta ≤1/200 000). Za nedovoljne izvore vode mogu se usvojiti hibridni sustavi (npr. izvor vode + rashladni toranj). Loša kvaliteta vode zahtijeva opremu za predobradu kao što su pješčani filteri ili jedinice za reverznu osmozu.
   Studija slučajaU sklopu projekta na sjeveru nije provedeno testiranje tvrdoće podzemne vode, što je dovelo do ozbiljnog taloženja kamenca u izmjenjivačima topline i pada učinkovitosti od 30%. Performanse su obnovljene nakon ugradnje omekšivača vode.

2. Izračun opterećenja i odabir opreme
   Točni izračuni opterećenja hlađenja/grijanja na temelju vrste zgrade (npr. stambena, hotelska, tvornička) ključni su kako bi se izbjeglo predimenzioniranje. Na primjer, hotelski projekt s prevelikom opremom doveo je do 25% veće potrošnje energije zbog dugotrajnog rada s niskom učinkovitošću.

3. Planiranje rasporeda sustava
   Strojarnica treba biti smještena u blizini bunara ili polja uzemljenja kako bi se smanjila duljina cijevi. Mora se rezervirati prostor za održavanje (npr. 1,2 m slobodnog prostora oko glavne jedinice).

II. Ugradnja i gradnja: Standardizirane operacije za osiguranje kvalitete

1. Ugradnja izmjenjivača topline uzemljenja

• Dubina i razmak bušotinePreporučuju se vertikalne bušotine na dubini od 80-150 m s razmakom od 4-6 m kako bi se spriječila toplinska interferencija.

• Materijal za zatrpavanjeFini pijesak visoke toplinske vodljivosti ili specijalizirani materijali za zatrpavanje povećavaju učinkovitost prijenosa topline.

• Ispitivanje tlakomNakon ugradnje mora se provesti hidrostatski test od 0,8 MPa, s 24-satnim zadržavanjem tlaka kako bi se osiguralo da nema curenja.

2. Izgradnja bunara

• Dubina i protok bunaraPojedinačni bunari su obično duboki 80-150 m, s protocima koji zadovoljavaju zahtjeve glavne jedinice (npr. 0,5 m³/h po 10 kW rashladnog kapaciteta).

• Mjere protiv zamuljivanjaUgraditi hvatače sedimenta na dno bunara i filtere na ušće bunara, uz redovito čišćenje stijenki bunara.

3. Spajanje i izolacija cijevi

• Zavarivanje i zaštita od korozijeČelične cijevi zahtijevaju antikorozivnu obradu (npr. epoksidni premaz) nakon zavarivanja.

• Debljina izolacijeOdaberite debljinu izolacije na temelju temperature okoline (npr. ≥50 mm gumeno-plastične izolacije u sjevernim regijama).

4. Instalacija električnih i upravljačkih sustava

• Konfiguracija napajanjaZa glavne jedinice velike snage potrebni su namjenski kabeli (npr. bakreni kabeli od 16 mm² za jedinice od 30 kW).

• Pametno upravljanjeUgradite senzore temperature/vlažnosti, mjerače protoka i sustave daljinskog nadzora za optimizaciju energije.

III. Puštanje u pogon i prihvaćanje: Rigorozno testiranje za osiguranje performansi

1. Ispiranje sustava i ispuh zraka
   Nakon ugradnje, cijevi se moraju isprati (brzina protoka ≥1,5 m/s) kako bi se uklonile nečistoće, a zrak se mora ispuštati putem automatskih odzračnih otvora.

2. Testiranje performansi

• Učinkovitost grijanja/hlađenjaMora prelaziti 90% projektnih vrijednosti (npr. COP ≥4,0).

• Fluktuacija temperature vodeTijekom rada treba kontrolirati unutar ±2℃.

3. Kriteriji prihvaćanja
   Inspekcije moraju biti u skladu sa Tehnički kodeks za inženjering sustava toplinskih pumpi zemlja-voda (GB 50366-2005), s naglaskom na brtvljenje cijevi, električnu sigurnost i metriku energetske učinkovitosti.

IV. Budući trendovi: Inteligencija i integracija

S napretkom IoT-a, GSHP sustavi će se razvijati prema "inteligentnom radu + integraciji više vrsta energije." Na primjer, AI algoritmi predviđaju varijacije opterećenja kako bi automatski prilagodili izlaz glavne jedinice ili se integrirali sa solarnim i sustavima za pohranu energije radi poboljšane učinkovitosti.