Belangrijke installatiedetails voor grondbronwarmtepompsystemen

Wetenschappelijk ontwerp en nauwkeurige constructie garanderen een zeer efficiënte werking

Nu China zijn strategie voor dubbele koolstofuitstoot verder ontwikkelt, winnen grondwarmtepompsystemen (GSHP) aan populariteit in de residentiële, commerciële en industriële sector vanwege hun energie-efficiëntie en milieuvoordelen. De installatiekwaliteit heeft echter een directe invloed op de prestaties, levensduur en betrouwbaarheid van het systeem. Experts uit de industrie hebben belangrijke installatiedetails samengevat op basis van praktijkprojecten om professionals te begeleiden.

I. Vooronderzoek en ontwerp: op maat gemaakte oplossingen om risico's te beperken

1. Geologische en hydrologische beoordeling
   Voor aardwarmtepompsystemen zijn voldoende waterbronnen met een goede waterkwaliteit nodig (bijv. zwevende deeltjes ≤ 50 mg/l, sedimentgehalte ≤ 1/200.000). Bij onvoldoende waterbronnen kunnen hybride systemen (bijv. waterbron + koeltoren) worden toegepast. Bij een slechte waterkwaliteit is voorbehandelingsapparatuur nodig, zoals zandfilters of omgekeerde-osmose-units.
   Casestudy: Een project in het noorden slaagde er niet in om de hardheid van het grondwater te testen, wat leidde tot ernstige kalkaanslag in warmtewisselaars en een rendementsdaling van 30%. De prestaties werden hersteld na de installatie van een waterontharder.

2. Belastingberekening en apparatuurselectie
   Nauwkeurige berekeningen van de koel-/verwarmingslast op basis van het type gebouw (bijv. woning, hotel, fabriek) zijn essentieel om overdimensionering te voorkomen. Zo leidde een hotelproject met overgedimensioneerde apparatuur tot een 25% hoger energieverbruik als gevolg van langdurige, laagefficiënte werking.

3. Systeem lay-out planning
   De machinekamer moet zich in de buurt van waterputten of aardlussen bevinden om de lengte van de leidingen te minimaliseren. Er moet onderhoudsruimte (bijv. 1,2 m vrije ruimte rond de host-unit) worden gereserveerd.

II. Installatie en constructie: gestandaardiseerde handelingen voor kwaliteitsborging

1. Installatie van aardluswarmtewisselaar

• Boorgatdiepte en -afstand: Verticale boorgaten worden aanbevolen op 80-150 m diepte, met een tussenruimte van 4-6 m om thermische interferentie te voorkomen.

• Opvulmateriaal:Fijn zand met een hoge thermische geleidbaarheid of speciale opvulmaterialen verbeteren de warmteoverdrachtsefficiëntie.

• Druktesten:Na de installatie moet een hydrostatische test van 0,8 MPa worden uitgevoerd, waarbij de druk gedurende 24 uur moet worden vastgehouden om lekkages te voorkomen.

2. Waterputconstructie

• Putdiepte en stroomsnelheid:Enkele putten zijn doorgaans 80-150 m diep, met een stroomsnelheid die voldoet aan de vraag van de host-unit (bijv. 0,5 m³/h per 10 kW koelcapaciteit).

• Maatregelen tegen verzilting: Installeer sedimentvallen op de bodem van de put en filters bij de putkop. Reinig daarnaast regelmatig de putwand.

3. Pijpaansluiting en isolatie

• Lassen en corrosiebeschermingStalen buizen hebben na het lassen een anti-corrosiebehandeling nodig (bijvoorbeeld met epoxycoating).

• Isolatiedikte: Kies de dikte van de isolatie op basis van de omgevingstemperatuur (bijv. ≥50 mm rubber-kunststofisolatie in noordelijke streken).

4. Installatie van elektrische en besturingssystemen

• Configuratie van de voeding: Voor hostunits met een hoog vermogen zijn speciale kabels vereist (bijvoorbeeld koperkabels van 16 mm² voor units van 30 kW).

• Slimme bediening: Installeer temperatuur-/vochtigheidssensoren, flowmeters en systemen voor bewaking op afstand voor energieoptimalisatie.

III. Inbedrijfstelling en acceptatie: strenge tests voor prestatieborging

1. Systeem spoelen en luchtafvoer
   Na de installatie moeten de leidingen worden doorgespoeld (stroomsnelheid ≥ 1,5 m/s) om onzuiverheden te verwijderen en moet de lucht worden afgevoerd via automatische ontluchters.

2. Prestatietesten

• Verwarmings-/koelrendement: Moet 90% van de ontwerpwaarden overschrijden (bijv. COP ≥4,0).

• Watertemperatuurschommelingen: Moet tijdens gebruik binnen ±2℃ worden gehouden.

3. Acceptatiecriteria
   Inspecties moeten voldoen aan Technische code voor grondbronwarmtepompsysteemtechniek (GB 50366-2005), met de nadruk op buisafdichting, elektrische veiligheid en energie-efficiëntie.

IV. Toekomstige trends: Intelligentie en integratie

Dankzij de vooruitgang op het gebied van IoT zullen GSHP-systemen evolueren naar "intelligente werking + integratie van meerdere energiebronnen." AI-algoritmen voorspellen bijvoorbeeld schommelingen in de belasting om de uitvoer van de host-unit automatisch aan te passen, of integreren met zonne-energie- en energieopslagsystemen voor een verbeterde efficiëntie.