פרטי התקנה עיקריים עבור מערכות משאבות חום קרקעיות

תכנון מדעי ובנייה מדויקת מבטיחים תפעול יעיל במיוחד

ככל שסין מקדמת את אסטרטגיית הפחמן הכפול שלה, מערכות משאבות חום קרקעיות (GSHP) צוברות פופולריות במגזרים למגורים, מסחר ותעשייה בשל יעילותן האנרגטית והיתרונות הסביבתיים שלהן. עם זאת, איכות ההתקנה משפיעה ישירות על ביצועי המערכת, תוחלת החיים שלה ואמינותה. מומחים בתעשייה סיכמו פרטי התקנה קריטיים המבוססים על פרויקטים מהעולם האמיתי כדי להנחות את העוסקים בתחום.

א. סקר ראשוני ותכנון: פתרונות מותאמים אישית להפחתת סיכונים

1. הערכה גיאולוגית והידרולוגית
   מערכות GSHP דורשות מקורות מים מספיקים בעלי איכות מים מתאימה (למשל, מוצקים מרחפים ≤50 מ"ג/ליטר, תכולת משקעים ≤1/200,000). עבור מקורות מים לא מספיקים, ניתן לאמץ מערכות היברידיות (למשל, מקור מים + מגדל קירור). איכות מים ירודה מחייבת ציוד טיפול מקדים כגון מסנני חול או יחידות אוסמוזה הפוכה.
   מקרה בוחןפרויקט בצפון נכשל בבדיקת קשיות מי התהום, מה שהוביל להצטברות אבנית חמורה במחליפי חום ולירידה של 30% ביעילות. הביצועים שוחזרו לאחר התקנת מרכך מים.

2. חישוב עומס ובחירת ציוד
   חישובי עומס קירור/חימום מדויקים המבוססים על סוג הבניין (למשל, מגורים, מלון, מפעל) חיוניים כדי למנוע מבנה גדול מדי. לדוגמה, פרויקט מלון עם ציוד גדול מדי הוביל לצריכת אנרגיה גבוהה ב-25% עקב פעולה ממושכת בעלת יעילות נמוכה.

3. תכנון פריסת המערכת
   יש למקם את חדר המכונות ליד בארות מים או שדות לולאת הארקה כדי למזער את אורך הצינור. יש לשמור מקום לתחזוקה (למשל, מרווח של 1.2 מטר סביב יחידת המארחת).

ב'. התקנה ובנייה: פעולות סטנדרטיות להבטחת איכות

1. התקנת מחליף חום בלולאת הארקה

• עומק קידוח ומרווחיםמומלץ לבצע קידוח אנכי בעומק של 80-150 מטר עם מרווח של 4-6 מטר כדי למנוע הפרעות תרמיות.

• חומר מילוי חוזרחול דק בעל מוליכות תרמית גבוהה או חומרי מילוי מיוחדים משפרים את יעילות העברת החום.

• בדיקת לחץיש לבצע בדיקה הידרוסטטית של 0.8MPa לאחר ההתקנה, עם שמירת לחץ למשך 24 שעות כדי להבטיח שאין דליפות.

2. בניית בארות מים

• עומק הבאר וקצב הזרימהבארות בודדות הן בדרך כלל בעומק של 80-150 מטר, עם קצב זרימה העומד בדרישות היחידה המארחת (למשל, 0.5 מ"ק/שעה לכל 10 קילוואט קיבולת קירור).

• אמצעים נגד סחיפההתקינו מלכודות משקעים בתחתית הבאר ומסננים בראש הבאר, תוך ניקוי קבוע של דופן הבאר.

3. חיבור ובידוד צינורות

• ריתוך והגנה מפני קורוזיהצינורות פלדה דורשים טיפול נגד קורוזיה (למשל, ציפוי אפוקסי) לאחר הריתוך.

• עובי הבידודבחר עובי בידוד בהתבסס על טמפרטורת הסביבה (למשל, בידוד גומי-פלסטיק ≥50 מ"מ באזורים הצפוניים).

4. התקנת מערכת חשמל ובקרה

• תצורת ספק הכוחנדרשים כבלים ייעודיים עבור יחידות מארח בעלות הספק גבוה (למשל, כבלי נחושת של 16 מ"מ² עבור יחידות של 30 קילוואט).

• בקרה חכמההתקנת חיישני טמפרטורה/לחות, מדי זרימה ומערכות ניטור מרחוק לצורך אופטימיזציה של צריכת אנרגיה.

ג. הפעלה וקבלה: בדיקות קפדניות להבטחת ביצועים

1. שטיפת מערכת ופליטת אוויר
   לאחר ההתקנה, יש לשטוף את הצינורות (קצב זרימה ≥1.5 מטר/שנייה) כדי להסיר זיהומים, ויש לרוקן את האוויר דרך פתחי אוורור אוטומטיים.

2. בדיקות ביצועים

• יעילות חימום/קירורחייב לעלות על 90% מערכי התכנון (לדוגמה, שׁוֹטֵר ≥4.0).

• תנודות טמפרטורת המיםיש לשלוט בטווח של ±2℃ במהלך הפעולה.

3. קריטריוני קבלה
   בדיקות חייבות לעמוד בדרישות קוד טכני להנדסת מערכות משאבות חום קרקעיות (בריטניה 50366-2005), המתמקד באיטום צנרת, בטיחות חשמלית ומדדי יעילות אנרגטית.

ד'. מגמות עתידיות: מודיעין ואינטגרציה

עם התקדמות בתחום האינטרנט של הדברים, מערכות GSHP יתפתחו לכיוון פעולה חכמה + שילוב רב-אנרגטי. לדוגמה, אלגוריתמים של בינה מלאכותית חוזים שינויי עומס כדי להתאים את תפוקת יחידת המארח באופן אוטומטי, או משתלבים עם מערכות סולאריות ואחסון אנרגיה לשיפור יעילות.