Sistema de bomba de calor de fonte de solo para desenvolvimento e utilização geotérmica
1. Introdução
O projeto inteligente da base de fabricação de equipamentos de perfuração do Instituto de Pesquisa Xi'an abrange uma área de cerca de 190126.667 m 2, com uma área de construção total planejada de cerca de 109805,64m 2, uma área de construção acima do solo de cerca de 97973.66 2 e uma área de construção subterrânea de 11831,98 m 2. PRINCIPAIS ESTRUTURAS: Construção complexa, oficina de equipamento de perfuração (workshop No.2), construção de estação conjunta, oficina de inspeção ex-fábrica de equipamentos, oficina de produção de ferramentas de perfuração, oficina de produção de bits, etc. A tecnologia da bomba de calor do solo é usada em toda a área da planta para fornecer refrigeração, aquecimento e água quente em áreas de entrada.
2. Solução
A carga de resfriamento projetada e a carga de calor do projeto são 4200kW e 2700 kW, e a taxa de liberação de calor desequilibrada no verão e a remoção de calor no inverno é de 1,21. Considerando o modo intermitente de liberação de calor e a infiltração subterrânea durante o período de operação, é benéfico para a recuperação da temperatura do solo após a operação e, através de monitoramento em tempo real e operação otimizada, o equilíbrio entre o frio e o calor da fonte do solo pode ser garantido. Utilizando o teste abrangente do teste interno e a resposta térmica de campo, foram obtidos os parâmetros físicos geotécnicos termo, que guiaram com precisão o projeto.
A eficiência energética abrangente do sistema de bomba de calor da fonte do solo foi avaliada com base no efeito da aplicação interna, desempenho da unidade da bomba de calor, desempenho do sistema de transmissão e características no lado da fonte do solo.
3. Situação de construção
FIGURA 3-1 RENÇÃO AO ANTERO DO NO.2 Workshop
The work quantities of the project mainly include 504-opening outdoor heat exchange holes, horizontal pipeline gathering and transmission system, ground source heat pump unit system room and building terminal, and 504-opening heat exchange wells (double U-shaped DN25PE100 1.6MPa pipes) arranged on the east, south and west sides of No.2 workshop, with effective hole depth of 150m and aperture of 150mm.
Figura 3-2 Plano de layout do projeto de bomba de calor do solo no workshop No.2
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Figura 3-3 Trabalhos de coleta de tubos horizontais | Figura 3-4 Inspeção de qualidade no processo de construção |
4. Alcançou realização
Este projeto operou para uma temporada completa de refrigeração e estação de aquecimento, com um bom efeito. No verão, a temperatura da água de saída do tubo enterrada no período estável é de 22,4 ~ 25,0 ° C, a diferença de temperatura está entre 3,2 ~ 5,6 ° C, a taxa de fluxo do sistema de tubos enterrada é de 900m 3/h e a carga máxima de resfriamento do sistema de bomba de calor do solo é de 4219kW. No inverno, a temperatura da água da saída do tubo enterrado é de 14,2 ~ 15,8 ° C, e a diferença de temperatura está entre 3,0 ~ 4,1 ° C. A carga máxima de calor do sistema de bomba de calor da fonte de solo é 4104kW, que atende aos requisitos de projeto.
No verão, a temperatura interna da área do escritório do lado do usuário está entre 19 ~ 23 ° C e a umidade está entre 39% e 55%, e a temperatura do edifício industrial está entre 22 ~ 25 ° C e a umidade está entre 32% e 57%. No inverno, a temperatura interna da área do escritório do lado do usuário está entre 19 e 24 ° C, e a umidade está entre 34% e 65%; A temperatura da oficina industrial está entre 17 ° C e 19 ° C, e a umidade está entre 32% e 57%. Isso atende às necessidades dos usuários e alcança um bom efeito.
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Figura 4-1 Máquinas e oleodutos na sala de máquinas | FIGURA 4-2 Condigeation Operation Conditions no verão | |
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Figura 4-3 Condições operacionais de aquecimento no inverno | Figura 4-4 Temperatura interna no lado do usuário no verão e inverno | |
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Figura 4-5 Teste das características de troca de calor de tubos enterrados | Figura 4-6 Estação de monitoramento automático para o campo de tensão de temperatura de tubos enterrados |
5. FAQ
Q1: Quanto tempo dura a vida útil do serviço da fonte de fonte do solo e quanto tempo dura o período de retorno?
O trocador de calor subterrâneo deste projeto é feito de 1,6MPA HDPE, que tem um desempenho material muito estável, forte resistência à corrosão e excelente resistência à tração e fratura. A vida útil do trocador de calor será superior a 50 anos, quase a mesma dos edifícios. O período de retorno estático deste projeto é de 8,9 anos.
Q2: Como equilibrar o campo de temperatura do solo?
Neste projeto, através do design da carga de resfriamento e da carga de aquecimento, a liberação de calor no verão é basicamente equilibrada com a do inverno. Enquanto isso, através dos dados de monitoramento do campo de temperatura em diferentes regiões, os parâmetros de troca de calor do sistema são ajustados no momento correto, e o período de recuperação da temperatura após o final de uma estação de refrigeração e uma estação de aquecimento é avaliada, o que fornece uma base para a operação posterior.
P3: Qual é o efeito de economia de energia do projeto?
O COP (coeficiente de desempenho do ar condicionado) é considerado 5,0 e (eficiência energética da refrigeração do ar condicionado) é considerada 5,8 para o sistema de bomba de calor de fonte de solo no solo neste projeto, muito superior a 3,0 do ar condicionado comum, indicando uma maior eficiência energética que o condicionador de ar comum. Ao mesmo tempo, o sistema de bomba de calor da fonte de solo não precisa consumir combustível ao aquecer, o que desempenha um papel muito bom no controle da poluição e na redução da neblina. Economiza 100.000 metros cúbicos de gás e 330.000 kWh de eletricidade a cada ano, e não há emissão de gás residual, resíduos de resíduos e águas residuais.
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