Iloiloga o le Fa'atinoga o le Pamu Fa'avevela Geothermal
O le pamu vevela geothermal (GSHP) o se tekinolosi fa'avevela ma fa'amālūlūina o fale e fa'aaogaina ai le vevela mautu o le eleele e fai ma puna vevela ma/po'o se mea e fa'asusu ai. Pe a fa'atusatusa i faiga masani e fa'avae i le mu po'o le ea fa'amālūlūina masani, o pamu vevela geothermal e masani ona ofoina atu le maualuga o le lelei o le malosiaga, tau fa'agaoioia maualalo, ma le fa'aitiitia o le fa'asa'olotoina o kasa fa'avevela. Peita'i, o nei fa'amanuiaga e matua fa'alagolago lava i le mamanu, lelei o le fa'apipi'iina, tulaga fa'ale-geographic i le lotoifale, ma auala fa'agaoioia. O le mea lea, o le iloiloina o le fa'atinoga o se pamu vevela geothermal e taua tele mo le fa'amautinoaina o lo'o fa'atino le faiga e pei ona fa'amoemoeina, iloa vave fa'afitauli, ma fa'aleleia atili le lelei i lona olaga atoa.
Mataupu Faavae o le Galuega ma Vaega Autū
I se tulaga lautele, e fa'aliliuina e le GSHP le vevela mai le tasi nofoaga i le isi nofoaga e fa'aaoga ai le ta'amilosaga fa'amālūlūina. I le faiga fa'avevela, e aveese le vevela mai le eleele e ala i se matasele eleele o lo'o i ai se vai (vai po'o se paluga vai-antifreeze). Ona si'itia lea o le vevela e se compressor ma tufatufa atu i le faiga tufatufaina o le vevela o le fale. I le faiga fa'amālūlūina, e toe fa'afo'i le faiga: e fa'aliliuina le vevela mai totonu i le eleele.
O vaega autū e fuafua ai le fa'atinoga e aofia ai: (1) iunite pamu vevela (compressor, evaporator, condenser, expansion valve), (2) ground heat exchanger (GHE) lea e mafai ona avea ma se loop fa'alava, vertical (borehole), po'o se open system (aveina o le vai i lalo o le eleele ma toe fa'afo'i mai), (3) pamu fa'asalalau vai i le loop ground, (4) system tufatufaina i totonu o le fale (e.g. radiant floor, fan coil, po'o le air handler), ma le (5) control and sensor system.
Aiseā e Tāua ai le Iloiloga o le Fa'atinoga?
E ui lava i le aoga fa'avae i luga o le teoretika, ae i le fa'atinoina e tele mea e mafai ona fa'aitiitia ai le fa'atinoga: le lava o le tele o le pu, le lelei o le grout e mafua ai le le lelei o le fesiitaiga o le vevela, le le talafeagai o le tafe o le vai, le i ai o le ea i totonu o paipa, le leaga o le vevela i le exchanger, po'o ni auala e le talafeagai e pulea ai. E faia le iloiloga o le fa'atinoga e tali ai fesili autu: le tele o le malosiaga eletise e fa'aaogaina e gaosia ai se gafatia fa'avevela/fa'amālūlūina, pe o iai se fa'aitiitia/fa'ateleina o le vevela o le eleele mo se taimi umi (thermal drift), ma pe o fa'agaoioia lelei le faiga i le vaitau atoa.
Fa'ailoga Autū o le Fa'atinoga: COP ma le EER
O fa'asologa masani o le Coefficient of Performance (COP) mo le fa'avevela ma le Energy Efficiency Ratio (EER) mo le fa'amālūlūina. O le COP ua fa'amatalaina o le fua fa'atatau o le malosi o le vevela e tu'uina atu i le avega (kW_th) i le eletise e fa'aaogaina e le faiga (kW_e). O le maualuga o le COP, o le sili atu fo'i lea ona lelei o le faiga. O le EER o se manatu fa'apena mo le fa'amālūlūina, e masani ona fa'aalia i le Btu/Wh, ae e mafai ona liua i se fua fa'atatau.
A faia se iloiloga, e taua le iloa o le eseesega i le va o le COP o le iunite (na'o le compressor ma vaega o le pamu vevela i totonu) ma le COP o le faiga (e aofia ai le pamu fa'asalalauina o le eleele, le ili e pulea ai le ea, ma isi vaega). I le tele o tulaga, e foliga maualuga le COP o le iunite, ae e pa'ū tele le COP o le faiga pe afai e soona galue tele le pamu fa'asalalauina pe le lelei ana pulega.
Metotia o Fuataga ma Faʻamatalaga Manaʻomia
O le iloiloga o le faatinoga e manaʻomia ai ni fua atoatoa e aloese ai mai taunuuga taufaasese. O faʻamaumauga maualalo lelei e aofia ai:
1. Malosiaga eletise: fua o kWh mo compressors, pamu fa'asalalau, ili, ma le faiga atoa. O le fa'aaogaina o mita eseese (sub-metering) e fesoasoani e iloa ai vaega fa'ama'imau.
2. Vevela o le ulufale/alu ese (T_in/T_out) i le itu o le matasele eleele ma le itu o le avega (vai fa'avevela/fa'amālūlū po'o le ea), e fuafua ai le fesiitaiga o le vevela.
3. Le fua faatatau o le tafe o le vai i le matasele eleele ma le matagaluega o avega. O mea sese i le fuaina o le tafe e mafai ona iʻu ai i le fuafuaina sese o le gafatia.
4. Tulaga fa'agaoioiga: seti o le thermostat, faiga fa'agaoioiga, umi e fa'agaoioi ai, ta'amilosaga ki ma tape, ma fa'amatalaga o le tau (vevela o le ea i fafo, susū).
5. Fa'amaumauga o le eleele (afai e maua): fa'avevela o le eletise, gafatia o le vevela, loloto o le vai i lalo o le eleele, ma le fa'atulagaga o le lua.
O le fuafuaina o le gafatia o le vevela i totonu o se li'o e masani ona fa'aogaina ai le fua fa'atatau autu:
Q = ṁ × c_p × (T_out − T_in) ,
lea o le Q o le fua faatatau o le fesiitaiga o le vevela (kW), ṁ o le fua faatatau o le tafe o le vai, ma le c_p o le vevela patino o le vai. Mai iinei, e mafai ona fuafuaina le COP o le faiga e pei o le Q vaevaeina i le malosiaga eletise atoa.
Su'ega Tali Fa'avevela
Mo faiga fa'ata'amilomilo fa'atulagaina, e masani ona fa'aaogaina se Su'ega Tali Fa'avevela (TRT) a'o le'i fa'apipi'iina pe a uma ona fa'apipi'iina e iloilo ai le gafatia o le fesiita'iga o le vevela o le eleele ma le lua. E fa'asusu e le TRT le vevela i se fua fa'atatau fa'apitoa i totonu o le lua ma matauina le suiga o le vevela o le vai i le aluga o taimi. O taunu'uga e maua ai se fa'atatauga o le fa'atinoina lelei o le vevela o le eleele ma le tete'e atu i le vevela o le lua. Afai e maualuga le tete'e atu o le lua, e ono mafua mai i le le lelei o le fa'apipi'iina o paipa, le lelei o le fa'apipi'iina o paipa, po'o avanoa. E taua tele lenei fa'amatalaga mo le fa'amaoniaina o le mamanu o le umi o le lua ma le 'alofia o le la'ititi o le lapo'a, lea e mafai ona o'o atu ai i le fa'aitiitia o le fa'atinoga i taimi e sili ona pisi ai.
Iloiloga Fa'avaitaimi ma Fa'atinoga mo se Taimi Umi
E lē gata ina fuaina le faatinoga o le pamu vevela o le eleele i se ata pu'upu'u e tasi. E tatau ona iloiloina le faiga i se vaitaimi talafeagai e pu'eina ai suiga i le mamafa ma tulaga o le eleele. A o'o ina malosi le vevela o le taumalulu (i itulagi e fa vaitau) po'o le malulu (i itulagi o le teropika/a'ai), e tupu ai le fesuia'iga o le vevela e le paleni. O lenei le paleni e mafai ona mafua ai suiga i le vevela o le eleele; mo se fa'ata'ita'iga, o le malulu tele o le a fa'aputuina ai le vevela i le eleele, ma fa'ateleina ai le vevela o le eleele ma fa'aitiitia ai le EER i le aluga o taimi.
O se fa'ailoga taua i se taimi umi o le aga'i i luma o le vevela o le vai e ulufale mai (EWT) o le pamu vevela. O le fa'ateleina pea o le EWT i totonu o se faiga e pulea e le fa'amālūlūina, po'o le fa'aitiitia o le EWT i totonu o se faiga e pulea e le fa'amālūlūina, e fa'ailoa mai ai se ono le lava o le gafatia po'o le le paleni o le avega i luga o le matasele eleele. O fofo e ono aofia ai ni pu fa'aopoopo, le fa'aaogaina o se faiga fa'afefiloi (e.g., o se 'olo fa'amālūlūina po'o se paila la'ititi), po'o se fuafuaga fa'atonutonu e fa'aitiitia ai avega pito i luga.
Mea Fa'atino e Masani Ona Fa'aitiitia ai le Fa'atinoga
O nisi o mafuaʻaga masani o le maualalo o le faʻatinoga e maua i le taimi o iloiloga o:
– Le fua faatatau o le tafe lē talafeagai: o le tafe laʻititi tele e faʻaitiitia ai le fesiitaiga o le vevela ma faʻateleina ai le eseesega o le vevela, ae o le tafe tele tele e faʻamaʻimau ai le eletise i le pamu faʻasalalau.
– O le ea ua maileia i totonu o le matasele: e mafua ai le cavitation, pisa, fesuisuia'i o le tafe ma fa'aitiitia ai le fa'atinoga.
– Setpoint ma le pulea sese: o le taamilosaga pu'upu'u (so'o le ki ma le tape soo) e fa'aitiitia ai le lelei ma fa'avavevave ai le ofuina o le compressor.
– Le fa'afefiloi lelei o le vai e tete'e ai i le aisa: o le maualuga tele o le malosi e fa'ateleina ai le mafiafia ma le malosi o le pamu; o le maualalo tele e ono aisa ai i le taumalulu.
– Fa'atinoga o le tufatufaina atu o le ea i totonu o le fale: afai e le lelei le faiga o le tufatufaina atu o le ea (e pei o uaea eletise palapala, faamama poloka, pe le paleni o le paipa vai), e fa'amalosia le pamu vevela e galue i tulaga e le lelei tele.
Auala o Iloiloga: Mai le Su'esu'ega i le Fa'aleleia Atili
O se iloiloga lelei o le faatinoga e masani ona aofia ai ni laasaga se tele. Muamua, o se pepa aloaia ma se su'esu'ega o le mamanu: siaki le gafatia o le mamanu, le umi o le pu, fa'amatalaga o le pamu, ma ta'iala fa'atonutonu. Lua, o se asiasiga i le fanua: siaki tulaga fa'aletino, tafega, fa'amafanafanaga o paipa, ma le lelei o le fa'apipi'iina. Tolu, o fua fa'atatau e faia i ni nai aso i ni vaiaso i lalo o tulaga eseese o avega. Fa, o le au'ili'iliga o fa'amaumauga e faia e maua ai le COP/EER o le faiga, le fa'aaogaina patino o le malosi (kWh i le m²), ma fa'ailoa ai mea e ese mai fa'ailoga. Mulimuli ane, o se fuafuaga fa'atino e fa'atinoina: suiga o le pulea, fetu'una'iga o le tafe, tausiga o le fesuia'iga o le vevela, po'o suiga o le faiga.
E masani ona maua mai le fa'aleleia atili o le fa'asaoina o tupe e aunoa ma le mana'omia o ni tupe fa'afaigaluega tetele. Mo se fa'ata'ita'iga, o le suia o pamu fa'asalalau masani i pamu fa'asolosolo saoasaoa (VFD), fetu'una'i o pi'o fa'atonutonu e fa'atatau i le vevela o le sapalai, po'o le fa'aitiitia o le fa'asolosolo pu'upu'u e ala i le fa'aopoopoina o tane fa'asao i faiga fa'aeletise.
I'uga
O le iloiloga o le faatinoga o le pamu vevela o le geothermal o se faiga faatekinolosi e tuufaatasia ai le fuaina o le malosi, auiliiliga o le vevela, ma le malamalama i le malosi o le eleele ma avega o fale. E taua tele fua o faatinoga e pei o le COP ma le EER, ae o le mea e sili ona taua o le COP o le faiga atoa ma le mautu i se taimi umi o le vevela o le eleele. E ala i le tele talafeagai, suega o le tali atu i le vevela (pe a manaomia), ma le iloiloga o le vaitau, e mafai e tagata e ona ma tagata faagaoioia ona faamautinoa o loo aumaia moni lava e le tekinolosi le lelei na folafolaina. I le iuga, o se GSHP ua iloiloina ma faaleleia lelei e mafai ona avea ma se fofo faatuatuaina mo le faaitiitia o le faaaogaina o le malosi, faaleleia atili o le mafanafana o le vevela, ma lagolagoina sini o le vaega o fale e aveese ai le kaponi.
