Sistema de bomba de calor de fuente de tierra para desarrollo y utilización geotérmica
1. Introducción
El Proyecto de Base de Fabricación de Equipos de Driring Inteligentes del Xi'an Research Institute cubre un área de aproximadamente 190126,667 m 2, con un área de construcción total planificada de aproximadamente 109805.64 2m, un área de construcción sobre el suelo de aproximadamente 97973.66 2 my un área de construcción subterránea de 11831.98 m 2. Estructuras principales: edificio complejo, taller de plataforma de perforación (taller n. ° 2), construcción de estaciones conjuntas, equipos taller de inspección ex factoría, taller de producción de herramientas de perforación, taller de producción de bits, etc. La tecnología de la bomba de calor de la fuente de tierra se utiliza en toda el área de la planta para proporcionar enfriamiento, calefacción y agua caliente doméstica en áreas interiores.
2. Solución
La carga de enfriamiento diseñada y la carga de calor del proyecto son 4200kW y 2700 kW, y la tasa de liberación de calor no balanceada en verano y la eliminación de calor en invierno es de 1.21. Teniendo en cuenta el modo de liberación de calor intermitente y la filtración subterránea durante el período de operación, es beneficioso para la recuperación de la temperatura del suelo después de la operación, y a través del monitoreo en tiempo real y la operación optimizada, se puede garantizar el equilibrio entre el frío y el calor de la fuente del suelo. Utilizando pruebas de interior y prueba integral de respuesta térmica de campo, se obtuvieron los parámetros geotécnicos termo físicos, que guiaron con precisión el diseño.
La eficiencia energética integral del sistema de bomba de calor de fuente de tierra se evaluó sobre la base del efecto de aplicación interior, el rendimiento de la unidad de la bomba de calor, el rendimiento del sistema de transmisión y las características en el lado de la fuente del suelo.
3. Situación de construcción
Figura 3-1 Rending al aire libre del taller No.2
Las cantidades de trabajo del proyecto incluyen principalmente 504 agujeros de intercambio de calor al aire libre, sistema de transmisión de tuberías horizontales y de transmisión de la fuente de calor de la fuente de calor de la fuente de calor y terminal de edificios, y los pozos de intercambio de calor de calefacción de 504 (doble en forma de U DN25PE100 1.6MPA Pipes) en el este de 150 mm de 150 mm).
Figura 3-2 Plan de diseño del proyecto de bomba de calor de fuente de tierra en el taller No.2
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Figura 3-3 Obras de colocación de tuberías horizontales | Figura 3-4 Inspección de calidad en el proceso de construcción |
4. Logros logrados
Este proyecto ha operado para una temporada de enfriamiento y una temporada de calefacción completa, con un buen efecto. En verano, la temperatura del agua de salida de la tubería enterrada en un período estable es de 22.4 ~ 25.0 ° C, la diferencia de temperatura es entre 3.2 ~ 5.6 ° C, la velocidad de flujo del sistema de tubería enterrada es de 900 m 3/h, y la carga máxima de enfriamiento del sistema de bomba de calor de la fuente de calor es 4219kW. En invierno, la temperatura del agua de salida de la tubería enterrada es de 14.2 ~ 15.8 ° C, y la diferencia de temperatura es entre 3.0 ~ 4.1 ° C. La carga de calor máxima del sistema de bomba de calor de fuente de tierra es de 4104kW, que cumple con los requisitos de diseño.
En verano, la temperatura interior del área de la oficina del lado del usuario está entre 19 ~ 23 ° C y la humedad es de entre 39% y 55%, y la temperatura del edificio industrial está entre 22 ~ 25 ° C y la humedad es entre 32% y 57%. En invierno, la temperatura interior del área de la oficina del lado del usuario está entre 19 y 24 ° C, y la humedad es de entre 34% y 65%; La temperatura del taller industrial es de entre 17 ° C y 19 ° C, y la humedad es de entre 32% y 57%. Esto satisface las necesidades de los usuarios y logra un buen efecto.
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Figura 4-1 máquinas y tuberías en la sala de máquinas | Figura 4-2 Condiciones de operación de refrigeración en verano | |
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Figura 4-3 Condiciones de funcionamiento de calefacción en invierno | Figura 4-4 Temperatura interior del lado del usuario en verano e invierno | |
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Figura 4-5 Prueba de características de intercambio de calor de tuberías enterradas | Figura 4-6 Estación de monitoreo automático para el campo de estrés de temperatura de las tuberías enterradas |
5. Preguntas frecuentes
P1: ¿Cuánto tiempo dura la vida útil de la bomba de calor de la fuente de tierra y cuánto tiempo dura el período de recuperación?
El intercambiador de calor subterráneo de este proyecto está hecho de HDPE de 1.6MPA, que tiene un rendimiento material muy estable, una fuerte resistencia a la corrosión y una excelente resistencia a la tracción y fractura. La vida útil del intercambiador de calor será de más de 50 años, casi la misma que la de los edificios. El período de recuperación estática de este proyecto es de 8.9 años.
P2: ¿Cómo equilibrar el campo de temperatura del suelo?
En este proyecto, a través del diseño de la carga de enfriamiento y la carga de calefacción, el lanzamiento de calor en verano está básicamente equilibrado con eso en invierno. Mientras tanto, a través de los datos de monitoreo del campo de temperatura en diferentes regiones, los parámetros de intercambio de calor del sistema se ajustan en el momento adecuado, y el período de recuperación de temperatura después del final de una temporada de enfriamiento y una temporada de calefacción se evalúa, lo que proporciona una base para la operación posterior.
P3: ¿Cuál es el efecto de ahorro de energía del proyecto?
El COP (coeficiente de rendimiento del aire acondicionado) se toma como 5.0, y EER (eficiencia energética de refrigeración del aire acondicionado) se toma como 5.8 para el sistema de bomba de calor de fuente de tierra en este proyecto, mucho superior a 3.0 de aire acondicionado ordinario, lo que indica una mayor eficiencia energética que el aire acondicionado ordinario. Al mismo tiempo, el sistema de bomba de calor de la fuente de tierra no necesita consumir combustible al calentar, lo que juega un muy buen papel en el control de la contaminación y la reducción de la neblina. Ahorra 100,000 metros cúbicos de gas y 330,000 kWh de electricidad cada año, y no hay emisión de gas residual, residuos de residuos y aguas residuales.
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