“工艺研究”  系列文章之二

清泉能研究院着力研究地热温泉应用领域的痛点难点技术和关键核心技术，联合华捷地热团队，依托院士工作站科创平台，共同构建“工艺研究、设备研制、产品销售”三大服务体系。

本文主要介绍工艺研究体系中的一项创新工艺——不同地区泡池温损数值模型，它的创新之处在于通过温损计算出恒温补水量及补热量，将模型与AI智能平台结合，实现泡池自动恒温控制。目前，此模型技术已在舟山海天台温泉、重庆南山易汤温泉等项目中正式落地应用。

详情如下：

不同地区泡池温损数值模型

【研发原理】

我国从二十世纪九十年代发展温泉业，目前呈现多元化发展形式，如山地温泉、乡村温泉、临海温泉、悬崖温泉、园林温泉、船上温泉、峡谷温泉、疗养温泉等。但因其所处环境复杂，天气变化多端，规划设计温泉泡池温度损失缺乏科学参考依据，无法准确计算系统能耗，导致泡池恒温时造成能源浪费及高额运行成本等问题。

为了解决上述问题，本研究院建立了一套温泉泡池系统的“温损数值模型”，旨在从规划设计阶段最大化解决温泉项目因温泉泡池温度损失造成的高能耗问题。该模型是在泡池温损数值计算中，因多种变量因数的输入而计算出不同结果数量值的专业模型，可以独立于特定实现和特定技术的不同，计算出切合实际的数值结果。

该模型能够准确计算出泡池各个能耗及各能耗占比情况，并结合人工智能系统，自动调节各泡池补水量及补水温度，从而减少能耗及降低运行成本。通过模型计算，还能够根据能耗占比针对性做出节能方案，为温泉企业排忧解难。

【技术原理】

结合四季气候转变及昼夜温差变化对项目进行的数据监测，综合分析环境条件、气候、海拔、泉水温度、泡池结构、循环系统、恒温加热系统、运营方式变化产生不同的能耗变量，演算出数值模型基准条件。

建立模型后以Python语言软件包作为计算平台，通过环境数据录入，模型就可以得到泡池每小时的温损数值，并能自动生成能耗指标、热源配置、用电负荷、日水量消耗。

【技术特征】

· 计算泡池多种变量参数对热损失的灵敏度、电耗影响因素的灵敏度，找到提高系统效率、优化系统设计的重要技术依据。

· 考虑因素更全面，提高了计算模型的准确性。在该模型中，特别考虑了以下综合因素：池水表面上的风速、与水温相等时的饱和蒸汽的蒸发汽化潜热、与水温相等时的饱和空气的水蒸汽分压力、与泡池环境温度相等时的水蒸汽分压力、水的密度、标准大气压及当地大气压。

除此之外还考虑了人的因素，当人进入泡池时，人会对水产生扰动，人数越多，扰动越剧烈即扰动系数越大，在对流传热中扰动还会增加传热，使散热量增大。

· 模型没有单纯的按池水表面蒸发的热损失的比值（现有经验取值为 20%）进行取值，通过各板块计算模型计算热损失，因而不会造成计算值的偏离，不会误导设备的选型。

· 模型计算与人工智能（AI）技术相结合，实现智能控制、数据采集及传输、关联APP链接控制和智能系统集成一体化。

注：该项工艺技术已获得国家发明专利证书，专利号：ZL 2021 1 1172529.8