ووشی یودا - استراتژی‌های کاربردی برای طراحان سیستم، EPCها و اپراتورهای مزارع بادی که می‌خواهند جریان‌های انرژی بادی و زمین‌گرمایی را با استفاده از راه‌حل‌های قوی مبدل حرارتی انرژی بادی ترکیب کنند.
چرا باد و زمین گرمایی را ترکیب کنیم - و کجامبدل حرارتی انرژی بادمتناسب است
سیستم‌های هیبریدی، قدرت زمانی زمین‌گرمایی (گرمای ثابت بار پایه) را با قدرت متغیر باد جفت می‌کنند. یک سیستم با طراحی خوبمبدل حرارتی انرژی باداین دو را به هم پیوند می‌دهد: انرژی حرارتی را از زیرسیستم‌های توربین بادی (روغن گیربکس، کابینت‌های مبدل) و مسیرها یا کوپل‌هایی که به یک حلقه زمین‌گرمایی یا یک شبکه مشترک ناحیه‌ای/گرمایشی گرما می‌دهند، بازیابی می‌کند.
اهداف طراحی برای ادغام ترکیبی
حفظ عملکرد قابل اعتماد توربین و ایمنی حرارتی در عین امکان بازیابی حرارتی مفید از طریقمبدل حرارتی انرژی باد.
به حداقل رساندن تلفات انگلی در سیستم بادی (جلوگیری از کاهش عملکرد توربین).
به حداکثر رساندن جذب گرما در طول دوره‌های مازاد انرژی بادی و هدایت کارآمد گرما به سمت تبادل یا ذخیره‌سازی زمین‌گرمایی.
سیستم را ماژولار، قابل نگهداری و سازگار با دماهای استاندارد حلقه زمین گرمایی نگه دارید.
استراتژی ۱ - انتخاب درستمبدل حرارتی انرژی بادتوپولوژی
سه توپولوژی رایج برای بررسی وجود دارد:
کوپلینگ مستقیم— مایع خنک‌کننده مرحله توربین (یا روغن گیربکس) از طریق یک لوله اختصاصی جریان می‌یابدمبدل حرارتی انرژی بادکه گرما را مستقیماً به یک حلقه بسته سیال انتقال حرارت زمین گرمایی منتقل می‌کند.
بافر متناوب- گرما از طریق یک بافر حرارتی (آب/پی سی ام) عبور می‌کند.مبدل حرارتی انرژی بادسپس بافر طبق یک برنامه کنترل‌شده به حلقه زمین‌گرمایی متصل می‌شود.
آبشار غیرمستقیم- یک چیدمان چند مرحله‌ای که در آنمبدل حرارتی انرژی بادابتدا یک واسطه را پیش گرم می‌کند که سپس با یک مدار زمین‌گرمایی با دمای بالاتر تبادل می‌کند (زمانی که دمای زمین‌گرمایی از گرمای بازیابی شده بیشتر باشد، مفید است).
بر اساس سازگاری دما، پیچیدگی کنترل و اینکه آیا هدف استفاده از گرما در محل است یا ذخیره‌سازی حرارتی یکپارچه با شبکه، انتخاب کنید.
استراتژی ۲ - منطق کنترل و شیرهای هوشمند
هوش کنترلی ضروری است. موارد زیر را در نظر بگیرید:
منطق اولویت: وقتی گرمای باد در دسترس است و تقاضا وجود دارد، آن را به بار هدایت کنید؛ در غیر این صورت، ذخیره‌ساز حرارتی را شارژ کنید.
هیسترزیس مبتنی بر دما: از طریق حسگرها در ... سیگنال داده می‌شودمبدل حرارتی انرژی بادخروجی، ورودی حلقه زمین گرمایی و مخزن بافر.
متعادل‌سازی جریان: پمپ‌های سرعت متغیر در دو طرفمبدل حرارتی انرژی بادفشار و دلتا-تی را در محدوده ایمن نگه دارید.
حالت‌های ایمن در برابر خرابی: بای‌پس خودکار ازمبدل حرارتی انرژی بادبرای محافظت از اجزای توربین در هنگام قطع کنترل یا ارتباط.
استراتژی ۳ - تطبیق حرارتی و مواد
انتقال حرارت مؤثر نیاز به ظرفیت‌های حرارتی متناسب دارد. نکات طراحی:
دمای برگشت روغن گیربکس/مبدل مورد انتظار را با دمای ورودی قابل قبول برای حامل‌های حرارتی زمین‌گرمایی مطابقت دهید - از ... استفاده کنیدمبدل حرارتی انرژی بادبا مقدار یو ای مناسب.
برای تعامل زمین‌گرمایی، مواد مقاوم در برابر خوردگی را انتخاب کنید - آلومینیوم، فولاد ضد زنگ یا طرح‌های صفحه-میله پوشش داده شده برای این منظور رایج هستند.مبدل حرارتی انرژی بادواحدها
طراحی برای قابلیت سرویس‌دهی: دسترسی آسان به اتصالات لحیم‌کاری شده، پنل‌های سرویس و ابزار دقیق، زمان از کارافتادگی را کاهش می‌دهد.
استراتژی ۴ - ذخیره‌سازی حرارتی و بافرینگ
الفمبدل حرارتی انرژی بادوقتی با فضای ذخیره‌سازی همراه شود، بیشترین تأثیر را دارد:
از مخازن آب طبقاتی یا مواد تغییر فاز دهنده برای جذب گرمای اضافی در دوره‌های باد شدید و تقاضای کم استفاده کنید.
کنترل شارژ ازمبدل حرارتی انرژی بادبه طوری که دمای ذخیره‌سازی در محدوده پذیرش حلقه زمین‌گرمایی باقی بماند.
مخازن بافر را در نزدیکی خوشه‌های توربین قرار دهید تا اتلاف حرارت لوله‌کشی و مصرف انرژی پمپ به حداقل برسد.
استراتژی ۵ - لوله‌کشی، هیدرولیک و جانمایی
هیدرولیک کوتاه‌تر و افت دمای کمتر بهتر است:
قرار دهیدمبدل حرارتی انرژی بادنزدیک به منبع (گیربکس یا کابینت مبدل) و در عین حال امکان دسترسی ایمن برای تعمیر و نگهداری را فراهم می‌کند.
برای جلوگیری از تلفات، لوله‌کشی از توربین به مخزن و از مخزن به حلقه زمین‌گرمایی را عایق‌بندی کنید.
در مواردی که سیالات زمین‌گرمایی تهاجمی هستند یا قوانین نظارتی جداسازی را الزامی می‌دانند، شیرهای ایزوله و مهار دوگانه را در نظر بگیرید.
استراتژی ۶ - نظارت، تشخیص و نگهداری پیشگیرانه
داده‌های عملیاتی، سیستم‌های هیبریدی را کارآمد نگه می‌دارند:
ابزارمبدل حرارتی انرژی بادبا حسگرهای دما، فشار، اختلاف فشار و جریان.
از تجزیه و تحلیل برای تشخیص رسوب (افزایش دلتا-P) یا کاهش انتقال حرارت (کاهش دلتا-T در جریان‌های منطبق) استفاده کنید.
هشدارهای پیش‌بینی‌کننده، امکان تعویض یا تمیزکاری برنامه‌ریزی‌شده را بدون از کارافتادگی غیرمنتظره توربین فراهم می‌کنند.
استراتژی ۷ - ایمنی، استانداردها و نگرانی‌های زیست‌محیطی
ایمنی باید در موارد زیر طراحی شود:
مطابق با ضوابط محلی برای تجهیزات فشار مبدل حرارتی و لوله‌کشی مدفون بین سایت‌های توربین و چاه‌های زمین‌گرمایی عمل کنید.
پیاده‌سازی تشخیص نشتی و مهار آن در اطرافمبدل حرارتی انرژی بادوقتی هیدروکربن‌ها (نفت) منبع اصلی گرمای تلف‌شده باشند.
مدارهای ثانویه یا سیالات انتقال حرارت را در نظر بگیرید که هنگام اتصال به حلقه‌های زمین‌گرمایی نزدیک به سطح، خطر یخ‌زدگی و خوردگی را کاهش می‌دهند.
مثال موردی عملیاتی (مفهومی)
یک سایت با ۳۰ توربین را تصور کنید که در آن هر توربین یک جایگاه اختصاصی دارد.مبدل حرارتی انرژی باددر طول اوج باد، مبدل‌های حرارتی یک مخزن بافر مرکزی را تغذیه می‌کنند. میدان زمین‌گرمایی به عنوان منبع/سینک بلندمدت عمل می‌کند و تقاضای فصلی را متعادل می‌سازد. کنترل هوشمند، گرما را در زمستان به گرمایش محل هدایت می‌کند و در فصول کم‌باران، حلقه زمین‌گرمایی را شارژ مجدد می‌کند.
مزایای عملیاتی: کاهش مصرف سوخت برای گرمای پشتیبان، استفاده بهتر از گرمای تلف‌شده در سایت‌های بادی، افزایش عمر اجزای توربین از طریق بهبود مدیریت حرارتی.
چرا اجزای ووشی یودا را انتخاب کنید
سبد محصولات ووشی یودا شامل مبدل‌های حرارتی آلومینیومی صفحه‌ای-میله‌ای، خنک‌کننده‌های روغن گیربکس و خنک‌کننده‌های آبی برای کابینت‌های مبدل است - قطعاتی که مستقیماً برای ادغام هیبریدی باد-زمین‌گرمایی قابل استفاده هستند. این شرکت حضور پررنگی در بازار انرژی بادی و خطوط تولید اثبات‌شده‌ای برای مدیریت حرارتی توربین دارد.
چک لیست قبل از استقرار
سازگاری حرارتی بین منبع گرمای اتلافی توربین و دمای حلقه زمین گرمایی را تأیید کنید.
یک مطالعه هیدرولیکی و اندازه گیری یو ای برای انتخاب شده انجام دهیدمبدل حرارتی انرژی باد.
طراحی منطق کنترل، سیستم‌های ایمن در برابر خرابی و استراتژی ذخیره‌سازی.
برای دسترسی به تعمیر و نگهداری، نظارت و قطعات یدکی برای همه برنامه‌ریزی کنیدمبدل حرارتی انرژی بادواحدها
قبل از راه‌اندازی کامل، یک آزمایش کوچک را در یک خوشه توربین اجرا کنید.