Основные детали установки систем тепловых насосов с грунтовыми источниками тепла 

Основные детали установки систем тепловых насосов с грунтовыми источниками тепла

Научное планирование и точное строительство обеспечивают высокую эффективность работы

По мере реализации в Китае стратегии “двойного углерода” системы тепловых насосов с наземными источниками тепла (GSHP) становятся все более популярными в жилом, коммерческом и промышленном секторах благодаря своей энергоэффективности и экологическим преимуществам. Однако качество монтажа напрямую влияет на производительность, срок службы и надежность системы. Эксперты отрасли обобщили важнейшие детали монтажа, основанные на реальных проектах, чтобы помочь практикам.

I. Предварительное обследование и проектирование: Индивидуальные решения для снижения рисков
Геологическая и гидрологическая оценка
Системы GSHP требуют достаточных источников воды с соответствующим качеством воды (например, содержание взвешенных веществ ≤50 мг/л, содержание осадка ≤1/200 000). При недостаточном количестве источников воды можно использовать гибридные системы (например, источник воды + градирня). При плохом качестве воды требуется оборудование для предварительной очистки, например песчаные фильтры или установки обратного осмоса.
Пример из практики: В одном из северных проектов не была проведена проверка жесткости грунтовых вод, что привело к образованию накипи в теплообменниках и снижению эффективности на 30 %. Производительность была восстановлена после установки умягчителя воды.
Расчет нагрузки и выбор оборудования
Точные расчеты нагрузки на охлаждение/обогрев в зависимости от типа здания (например, жилое, гостиница, завод) необходимы для того, чтобы избежать перерасчета. Например, проект гостиницы с негабаритным оборудованием привел к увеличению потребления энергии на 25 % из-за длительной работы с низким КПД.
Планирование размещения системы
Машинное отделение должно располагаться вблизи водяных скважин или полей контура заземления, чтобы минимизировать длину труб. Необходимо зарезервировать место для технического обслуживания (например, 1,2 м свободного пространства вокруг главного блока).

Монтаж и строительство: Стандартизированные операции для обеспечения качества
Установка теплообменников с грунтовым контуром

Глубина скважины и расстояние между скважинами: Вертикальные скважины рекомендуются на глубине 80-150 м с расстоянием между ними 4-6 м для предотвращения тепловой интерференции.

Материал засыпки: Высокотеплопроводный мелкий песок или специализированные засыпные материалы повышают эффективность теплопередачи.

Испытание давлением: После установки необходимо провести гидростатическое испытание под давлением 0,8 МПа с поддержанием давления в течение 24 часов, чтобы убедиться в отсутствии утечек.

Строительство водяных скважин

Глубина скважины и дебит: Глубина одиночных скважин обычно составляет 80-150 м, а дебит соответствует потребностям хозблока (например, 0,5 м³/ч на 10 кВт мощности охлаждения).

Меры по борьбе с заиливанием: Установите осадкоуловители на дне скважины и фильтры на устье скважины, а также регулярно очищайте стенки скважины.

Соединение труб и изоляция

Сварка и защита от коррозии: Стальные трубы требуют антикоррозийной обработки (например, эпоксидного покрытия) после сварки.

Толщина изоляции: Выбирайте толщину изоляции в зависимости от температуры окружающей среды (например, ≥50 мм резинопластиковой изоляции в северных регионах).

Установка электрооборудования и системы управления

Конфигурация источника питания: Для мощных хост-блоков требуются специальные кабели (например, медные кабели сечением 16 мм² для блоков мощностью 30 кВт).

Интеллектуальное управление: Установите датчики температуры/влажности, расходомеры и системы удаленного мониторинга для оптимизации энергопотребления.

Ввод в эксплуатацию и приемка: Строгое тестирование для гарантии эффективности
Промывка системы и удаление воздуха
После установки необходимо промыть трубы (скорость потока ≥1,5 м/с) для удаления загрязнений, а воздух должен быть удален через автоматические воздухоотводчики.
Тестирование характеристик
Эффективность отопления/охлаждения: Должна превышать 90% от проектных значений (например, COP ≥4,0).

Колебания температуры воды: Должны контролироваться в пределах ±2℃ во время работы.

Критерии приемки
Проверки должны соответствовать Техническому кодексу по проектированию систем тепловых насосов с подземными источниками тепла (GB 50366-2005), уделяя особое внимание герметизации труб, электробезопасности и показателям энергоэффективности.
IV. Будущие тенденции: Интеллект и интеграция
С развитием IoT системы GSHP будут развиваться в направлении “интеллектуальной эксплуатации + мультиэнергетической интеграции”. Например, алгоритмы искусственного интеллекта будут предсказывать изменения нагрузки, чтобы автоматически регулировать мощность основного блока, или интегрироваться с солнечными батареями и системами хранения энергии для повышения эффективности.