Γουξί Γιούντα — πρακτικές στρατηγικές για σχεδιαστές συστημάτων, ΠΕΑ και φορείς εκμετάλλευσης αιολικών πάρκων που θέλουν να συνδυάσουν ροές αιολικής και γεωθερμικής ενέργειας χρησιμοποιώντας ισχυρές λύσεις Εναλλάκτη Θερμότητας Αιολικής Ενέργειας.
Γιατί να συνδυάσουμε την αιολική και τη γεωθερμική ενέργεια — και πούΕναλλάκτης θερμότητας αιολικής ενέργειαςκρίσεις
Τα υβριδικά συστήματα συνδυάζουν τη χρονική ισχύ της γεωθερμίας (σταθερή θερμότητα βασικού φορτίου) με τη μεταβλητή ισχύ του ανέμου. Ένα καλά σχεδιασμένοΕναλλάκτης θερμότητας αιολικής ενέργειαςγεφυρώνει τα δύο: ανακτά θερμική ενέργεια από υποσυστήματα ανεμογεννητριών (λάδι κιβωτίου ταχυτήτων, ερμάρια μετατροπέων) και διαδρομές ή ζεύγη που θερμαίνουν σε έναν γεωθερμικό βρόχο ή σε ένα κοινό δίκτυο τηλεθέρμανσης/θέρμανσης.
Στόχοι σχεδιασμού για υβριδική ενσωμάτωση
Διατηρήστε την αξιόπιστη λειτουργία τουρμπίνας και τη θερμική ασφάλεια, επιτρέποντας παράλληλα χρήσιμη θερμική ανάκτηση μέσω τηςΕναλλάκτης θερμότητας αιολικής ενέργειας.
Ελαχιστοποιήστε τις παρασιτικές απώλειες στο αιολικό σύστημα (αποφύγετε την υποβάθμιση της απόδοσης της ανεμογεννήτριας).
Μεγιστοποιήστε τη δέσμευση θερμότητας κατά τη διάρκεια περιόδων πλεονάζουσας αιολικής ενέργειας και διοχετεύστε τη θερμότητα αποτελεσματικά σε γεωθερμική ανταλλαγή ή αποθήκευση.
Διατηρήστε το σύστημα αρθρωτό, συντηρήσιμο και συμβατό με τις τυπικές θερμοκρασίες του γεωθερμικού βρόχου.
Στρατηγική 1 — Επιλέξτε το σωστόΕναλλάκτης θερμότητας αιολικής ενέργειαςτοπολογία
Υπάρχουν τρεις συνηθισμένες τοπολογίες που πρέπει να ληφθούν υπόψη:
Άμεση σύζευξη— το ψυκτικό μέσο του σταδίου τουρμπίνας (ή λάδι κιβωτίου ταχυτήτων) ρέει μέσω ενός ειδικούΕναλλάκτης θερμότητας αιολικής ενέργειαςπου μεταφέρει θερμότητα απευθείας σε έναν κλειστό βρόχο γεωθερμικού ρευστού μεταφοράς θερμότητας.
Διαλείπον ρυθμιστής— η θερμότητα διέρχεται σε θερμικό ρυθμιστικό διάλυμα (νερό/PCM) μέσω τουΕναλλάκτης θερμότητας αιολικής ενέργειας, στη συνέχεια το ρυθμιστής συνδέεται με τον γεωθερμικό βρόχο σε ελεγχόμενο χρονοδιάγραμμα.
Έμμεση καταρράκτη— μια πολυβάθμια εγκατάσταση όπου τοΕναλλάκτης θερμότητας αιολικής ενέργειαςπρώτα προθερμαίνει ένα μέσο που στη συνέχεια ανταλλάσσει με ένα γεωθερμικό κύκλωμα υψηλότερης θερμοκρασίας (χρήσιμο όταν οι γεωθερμικές θερμοκρασίες υπερβαίνουν την ανακτημένη θερμότητα).
Επιλέξτε με βάση τη συμβατότητα θερμοκρασίας, την πολυπλοκότητα ελέγχου και το εάν ο στόχος είναι η χρήση θερμότητας επί τόπου ή η ενσωματωμένη στο δίκτυο αποθήκευση θερμότητας.
Στρατηγική 2 — Λογική ελέγχου και έξυπνες βαλβίδες
Η ελεγκτική ευφυΐα είναι απαραίτητη. Λάβετε υπόψη:
Λογική προτεραιότητας: όταν υπάρχει διαθέσιμη αιολική θερμότητα και υπάρχει ζήτηση, κατευθύνετέ την στο φορτίο· διαφορετικά, φορτίστε την αποθήκευση θερμότητας.
Υστέρηση βάσει θερμοκρασίας: σηματοδοτείται μέσω αισθητήρων στοΕναλλάκτης θερμότητας αιολικής ενέργειαςέξοδος, είσοδος γεωθερμικού βρόχου και δεξαμενή αδρανείας.
Εξισορρόπηση ροής: αντλίες μεταβλητής ταχύτητας και στις δύο πλευρές τουΕναλλάκτης θερμότητας αιολικής ενέργειαςδιατηρήστε την πίεση και το ΔΤ εντός ασφαλών εύρων.
Λειτουργίες ασφαλείας: αυτόματη παράκαμψη τουΕναλλάκτης θερμότητας αιολικής ενέργειαςγια την προστασία των εξαρτημάτων της τουρμπίνας κατά τη διάρκεια απώλειας ελέγχου ή επικοινωνίας.
Στρατηγική 3 — Θερμική αντιστοίχιση και υλικά
Η αποτελεσματική μεταφορά θερμότητας απαιτεί αντίστοιχη θερμική χωρητικότητα. Συμβουλές σχεδιασμού:
Αντιστοιχίστε τις αναμενόμενες θερμοκρασίες επιστροφής λαδιού κιβωτίου ταχυτήτων/μετατροπέα με την αποδεκτή θερμοκρασία εισόδου για τους γεωθερμικούς θερμαντικούς φορείς — χρησιμοποιήστε τοΕναλλάκτης θερμότητας αιολικής ενέργειαςμε την κατάλληλη τιμή Μητρώο.
Επιλέξτε υλικά ανθεκτικά στη διάβρωση για γεωθερμική αλληλεπίδραση — τα σχέδια αλουμινίου, ανοξείδωτου χάλυβα ή επικαλυμμένης πλάκας-ράβδου είναι συνηθισμένα γιαΕναλλάκτης θερμότητας αιολικής ενέργειαςμονάδες.
Σχεδιασμός για λειτουργικότητα: η εύκολη πρόσβαση σε συγκολλημένες ενώσεις, πίνακες σέρβις και όργανα μειώνει τον χρόνο διακοπής λειτουργίας.
Στρατηγική 4 — Θερμική αποθήκευση και προσωρινή αποθήκευση
ΕΝΑΕναλλάκτης θερμότητας αιολικής ενέργειαςείναι πιο αποτελεσματικό όταν συνδυάζεται με αποθήκευση:
Χρησιμοποιήστε στρωματοποιημένες δεξαμενές νερού ή υλικά αλλαγής φάσης για να δεσμεύσετε την πλεονάζουσα θερμότητα κατά τη διάρκεια περιόδων ισχυρών ανέμων και χαμηλής ζήτησης.
Ελέγξτε τη φόρτιση από τοΕναλλάκτης θερμότητας αιολικής ενέργειαςέτσι ώστε οι θερμοκρασίες αποθήκευσης να παραμένουν εντός του εύρους αποδοχής του γεωθερμικού βρόχου.
Τοποθετήστε δεξαμενές προσωρινής αποθήκευσης κοντά σε συστοιχίες στροβίλων για να ελαχιστοποιήσετε την απώλεια θερμότητας από τους σωλήνες και την κατανάλωση ενέργειας της αντλίας.
Στρατηγική 5 — Σωληνώσεις, υδραυλικά και τοποθέτηση
Τα κοντύτερα υδραυλικά και οι μικρότερες πτώσεις θερμοκρασίας είναι καλύτερα:
Τοποθετήστε τοΕναλλάκτης θερμότητας αιολικής ενέργειαςκοντά στην πηγή (κιβώτιο ταχυτήτων ή ερμάριο μετατροπέα) επιτρέποντας παράλληλα την ασφαλή πρόσβαση για συντήρηση.
Μονώστε τις σωληνώσεις από τον στρόβιλο προς την αποθήκευση και από την αποθήκευση προς τον γεωθερμικό βρόχο για να αποφύγετε απώλειες.
Συμπεριλάβετε βαλβίδες απομόνωσης και διπλό περιορισμό όπου τα γεωθερμικά ρευστά είναι επιθετικά ή οι κανονιστικοί κανόνες απαιτούν διαχωρισμό.
Στρατηγική 6 — Παρακολούθηση, διαγνωστικά και προγνωστική συντήρηση
Τα λειτουργικά δεδομένα διατηρούν τα υβριδικά συστήματα αποτελεσματικά:
Όργανο τοΕναλλάκτης θερμότητας αιολικής ενέργειαςμε αισθητήρες θερμοκρασίας, πίεσης, διαφορικής πίεσης και ροής.
Χρησιμοποιήστε αναλυτικά στοιχεία για την ανίχνευση ρύπανσης (αύξηση του δέλτα-P) ή μείωσης της μεταφοράς θερμότητας (μείωση του δέλτα-T σε αντιστοιχισμένες ροές).
Οι προγνωστικές ειδοποιήσεις επιτρέπουν προγραμματισμένες αλλαγές ή καθαρισμούς χωρίς απροσδόκητο χρόνο διακοπής λειτουργίας της τουρμπίνας.
Στρατηγική 7 — Ασφάλεια, πρότυπα και περιβαλλοντικά ζητήματα
Η ασφάλεια πρέπει να σχεδιάζεται με βάση:
Συμμορφωθείτε με τους τοπικούς κώδικες για τον εξοπλισμό πίεσης εναλλακτών θερμότητας και τις θαμμένες σωληνώσεις μεταξύ των εγκαταστάσεων των στροβίλων και των γεωθερμικών φρεατίων.
Εφαρμογή ανίχνευσης και περιορισμού διαρροών γύρω από τοΕναλλάκτης θερμότητας αιολικής ενέργειαςόταν οι υδρογονάνθρακες (πετρέλαιο) αποτελούν κύρια πηγή απορριπτόμενης θερμότητας.
Εξετάστε το ενδεχόμενο δευτερεύοντων κυκλωμάτων ή ρευστών μεταφοράς θερμότητας που μειώνουν τον κίνδυνο παγώματος και διάβρωσης κατά τη σύνδεση με γεωθερμικούς βρόχους κοντά στην επιφάνεια.
Παράδειγμα λειτουργικής περίπτωσης (εννοιολογική)
Φανταστείτε μια τοποθεσία με 30 ανεμογεννήτριες όπου κάθε ανεμογεννήτρια έχει έναν ειδικόΕναλλάκτης θερμότητας αιολικής ενέργειαςΚατά τη διάρκεια της μέγιστης αιολικής ισχύος, οι εναλλάκτες θερμότητας τροφοδοτούν μια κεντρική δεξαμενή προσωρινής αποθήκευσης. Το γεωθερμικό πεδίο λειτουργεί ως μακροπρόθεσμη καταβόθρα/πηγή, εξομαλύνοντας την εποχιακή ζήτηση. Οι έξυπνοι έλεγχοι κατευθύνουν τη θερμότητα στη θέρμανση του χώρου τον χειμώνα και για την επαναφόρτιση του γεωθερμικού βρόχου στις δευτερεύουσες εποχές.
Λειτουργικά οφέλη: μειωμένη χρήση καυσίμου για εφεδρική θέρμανση, καλύτερη αξιοποίηση της απορριπτόμενης θερμότητας του αιολικού πάρκου, παρατεταμένη διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων της τουρμπίνας μέσω βελτιωμένης θερμικής διαχείρισης.
Γιατί να επιλέξετε εξαρτήματα Γουξί Γιούντα
Το χαρτοφυλάκιο προϊόντων της Γουξί Γιούντα περιλαμβάνει εναλλάκτες θερμότητας αλουμινίου με πλάκες-ράβδους, ψύκτες λαδιού κιβωτίου ταχυτήτων και ψύκτες νερού για ερμάρια μετατροπέων — εξαρτήματα που εφαρμόζονται άμεσα στην υβριδική ενσωμάτωση αιολικής-γεωθερμικής ενέργειας. Η εταιρεία έχει ισχυρή παρουσία στην αγορά αιολικής ενέργειας και αποδεδειγμένες σειρές προϊόντων για τη θερμική διαχείριση στροβίλων.
Λίστα ελέγχου πριν από την ανάπτυξη
Επιβεβαιώστε τη θερμική συμβατότητα μεταξύ της πηγής απορριπτόμενης θερμότητας του στροβίλου και της θερμοκρασίας του γεωθερμικού βρόχου.
Διεξαγωγή μελέτης υδραυλικού και διαστασιολόγησης μη επανδρωμένου αεροσκάφους για την επιλεγμένηΕναλλάκτης θερμότητας αιολικής ενέργειας.
Σχεδιασμός λογικής ελέγχου, ασφαλών συστημάτων και στρατηγικής αποθήκευσης.
Σχεδιάστε την πρόσβαση στη συντήρηση, την παρακολούθηση και τα ανταλλακτικά για όλουςΕναλλάκτης θερμότητας αιολικής ενέργειαςμονάδες.
Εκτελέστε μια μικρή πιλοτική δοκιμή σε ένα μόνο σύμπλεγμα ανεμογεννητριών πριν από την πλήρη ανάπτυξη.