Ottimizzare la rigenerazione delle sonde

I campi di sonde estraggono più calore in inverno di quanto ne possano recuperare naturalmente durante l'estate, causando un progressivo raffreddamento del terreno lungo la vita utile del sistema. La rigenerazione termica contrasta questo fenomeno iniettando calore nel terreno (tipicamente tramite collettori solari termici o calore di scarto) per ripristinare il bilancio termico. Un campo ben bilanciato richiede una minore lunghezza di perforazione e mantiene un'efficienza stabile.

Lo strumento Optimise Regeneration individua l'entità ottimale dell'energia di rigenerazione per minimizzare la lunghezza totale delle sonde rimanendo entro i vincoli di temperatura.

Quando utilizzarlo

Utilizzare questo strumento se:

• Il dimensionamento del campo di sonde geotermiche mostra sonde profonde o numerose e si dispone di una fonte di calore per la rigenerazione.
• Il sistema ha un carico di raffrescamento estivo pianificato che potrebbe essere reiniettato nel terreno (ad es. una rete ad ambiente di quinta generazione con riscaldamento e raffrescamento).
• Si desidera confrontare la dimensione di un campo rigenerato rispetto a uno non rigenerato.

Prerequisiti

• Un campo di sonde geotermiche con un tracciato generato e un risultato di dimensionamento esistente
• Una fonte termica di rigenerazione configurata nella centrale energetica (una sorgente di rigenerazione per campo)
• Una simulazione di rete completata

Eseguire lo strumento

1. Aprire Optimise Borehole Regeneration nel pannello Tools.
2. Selezionare il borehole field.
3. Impostare l'intervallo del rapporto di bilancio termico:
   • Lo strumento cerca in questo intervallo il rapporto ottimale tra calore iniettato e calore estratto.
   • Intervallo predefinito: 0.5–2.0 (0.5 significa che metà del calore estratto viene reiniettato; 2.0 significa che viene reiniettato il doppio di quello estratto).
   • Un rapporto di 1.0 indica il pieno bilancio annuale.
4. Scegliere un metodo di dimensionamento (le stesse opzioni di Dimensionare un campo di sonde geotermiche):
   • Size borehole length — fissa il tracciato, varia la profondità
   • Size number of boreholes — fissa la profondità, varia il numero
5. Impostare gli stessi vincoli di temperatura del dimensionamento.
6. Fare clic su Esegui.

Cosa fa lo strumento

1. Prende la forma della curva di carico della sorgente di rigenerazione esistente.
2. Scala l'entità della rigenerazione lungo l'intervallo di rapporto di bilancio definito.
3. Per ciascun rapporto di bilancio, calcola la dimensione richiesta del campo di sonde geotermiche (profondità o numero).
4. Restituisce la configurazione che minimizza la lunghezza totale di perforazione entro i vincoli di temperatura.

La forma della curva di rigenerazione viene preservata — viene ottimizzata solo l'entità (totale annuo di kWh iniettati). Se è necessario modificare la forma del profilo di rigenerazione, modificare manualmente la configurazione della sorgente.

Interpretare i risultati

Dopo l'esecuzione dello strumento, il campo di sonde geotermiche viene aggiornato con:

• Rapporto di bilancio ottimale — il rapporto tra calore iniettato/estratto che minimizza la dimensione del campo
• Profondità o numero di sonde aggiornati — il campo richiesto con la rigenerazione ottimale
• Riduzione rispetto all'assenza di rigenerazione — quanta lunghezza di perforazione è stata risparmiata

Un rapporto compreso tra 0.8 e 1.2 fornisce generalmente i risultati migliori per la maggior parte dei climi. Rapporti significativamente superiori a 1.0 significano che si sta iniettando più calore di quanto se ne estragga — conviene solo se si dispone di calore di scarto in eccesso a costo molto basso.