地中熱ヒートポンプシステムの主な設置詳細
科学的な計画と正確な建設により、高効率な運用が保証されます
中国がデュアルカーボン戦略を推進する中、地中熱ヒートポンプ（地中熱発電）システムは、そのエネルギー効率と環境への配慮から、住宅、商業、産業の各分野で普及が進んでいます。しかし、設置品質はシステムの性能、寿命、信頼性に直接影響を及ぼします。業界の専門家は、実例に基づいて設置に関する重要な詳細をまとめ、実務担当者の指針としています。
I. 予備調査と設計：リスクを軽減するためのカスタマイズされたソリューション
地質学的および水文学的評価
地中熱利用システム（地中熱発電）には、十分な水質（例：浮遊物質濃度≤50mg/L、沈殿物含有量≤1/200,000）の水源が必要です。水源が不足している場合は、ハイブリッドシステム（例：水源＋冷却塔）を採用できます。水質が悪い場合は、砂ろ過装置や逆浸透膜装置などの前処理装置が必要となります。
ケーススタディ北部のプロジェクトでは、地下水の硬度測定が不十分だったため、熱交換器に深刻なスケールが付着し、効率が30%低下しました。軟水器の設置により、性能は回復しました。負荷計算と機器の選択
建物の種類（住宅、ホテル、工場など）に基づいた正確な冷暖房負荷計算は、過大な設備容量を回避するために不可欠です。例えば、過大な設備容量を備えたホテルプロジェクトでは、低効率運転が長期間続いたため、エネルギー消費量が25%増加しました。システムレイアウト計画
配管の長さを最小限に抑えるため、機械室は井戸またはグランドループフィールドの近くに設置する必要があります。メンテナンススペース（例：ホストユニットの周囲1.2m）を確保する必要があります。
II. 設置と建設：品質保証のための標準化された作業
地上ループ熱交換器の設置
掘削孔の深さと間隔: 熱干渉を防ぐために、深さ 80 ～ 150 メートル、間隔 4 ～ 6 メートルの垂直ボーリングが推奨されます。
埋め戻し材: 熱伝導率の高い細砂や特殊な埋め戻し材を使用することで、熱伝達効率が向上します。
圧力テスト: 設置後、漏れがないことを確認するために 24 時間圧力を保持した 0.8MPa の水圧テストを実施する必要があります。
井戸建設
井戸の深さと流量: 単一の井戸は通常 80 ～ 150 メートルの深さで、流量はホスト ユニットの要求を満たします (例: 10kW の冷却能力あたり 0.5m³/h)。
土砂堆積対策: 井戸底に沈殿物トラップを設置し、井戸頭にフィルターを設置し、定期的に井戸壁を清掃します。
パイプ接続と断熱
溶接と腐食防止: 鋼管は溶接後に防錆処理（エポキシコーティングなど）が必要です。
断熱材の厚さ: 周囲温度に基づいて断熱材の厚さを選択します (例: 北部地域では 50 んん 以上のゴムプラスチック断熱材)。
電気および制御システムの設置
電源構成高出力ホストユニットには専用ケーブルが必要です (例: 30kW ユニットの場合は 16mm² の銅ケーブル)。
スマートコントロール: エネルギーの最適化のために、温度/湿度センサー、流量計、遠隔監視システムを設置します。
3. 試運転と受入れ：性能保証のための厳格なテスト
システムのフラッシングと排気
設置後は、パイプをフラッシュして（流量 ≥ 1.5m/s）、不純物を除去し、自動通気口から空気を排出する必要があります。パフォーマンステスト
暖房/冷房効率: 設計値の 90% を超える必要があります (例: 警官 ≥ 4.0)。
水温変動：運転中は±2℃以内に制御する必要があります。
受け入れ基準
検査は以下に準拠する必要がある 地中熱ヒートポンプシステム工学技術規格 (イギリス 50366-2005)、パイプのシーリング、電気の安全性、エネルギー効率の指標に重点を置いています。
IV. 将来の動向：インテリジェンスと統合
IoT の進歩により、地中熱発電 システムはインテリジェントな操作とマルチエネルギー統合へと進化します。たとえば、人工知能 アルゴリズムは負荷の変動を予測してホスト ユニットの出力を自動的に調整したり、太陽光発電システムやエネルギー貯蔵システムと統合して効率を高めたりします。