科罗拉多州立大学的蒸汽系统建于20世纪60年代，旨在为繁忙的城市校园提供供暖和制冷。然而，随着柯林斯堡校区的扩建，该系统的维修成本越来越高，并已达到其容量。

这所大学决定将三分之一的校园移出碳密集的蒸汽供暖和冷水冷却系统，但它花了十多年的时间来研究如何完成这个巨大的任务;搬迁区域供热厂的成本太高，而且在CSU校园的椭圆形区域附近也没有扩建建筑的空间。

经过整个生命周期的成本分析，地热交换被选为最具价值的选择，权衡了资本成本节约、碳足迹减少、公用事业和维护成本。18luck.cubAdolfson & Peterson公司的项目经理Cole Hovendick说，这种创新的地源热泵利用地球的热能和制冷循环来提供供暖和制冷，这是CSU实现到2030年实现100%清洁电力的长期目标的重要一步。

工作包括将30万平方英尺的莫比建筑——一个有竞技场和游泳馆的多用途综合建筑——和更新60年历史的部件和原有的基础设施。该项目的主要目标是拆除Moby机组的高压蒸汽管线和风冷冷却器，用六管地交换系统取而代之。它设计了342个深井，每个深达550英尺，然后通过管道连接到12个高效的水对水热泵。

巴拉德集团的机械工程师伯特·拜奥托解释说，热泵产生加热水和冷冻水，这些水被输送到现有的管道系统。“所有这些都是在没有扩大建筑面积的情况下在现有的建筑中完成的，”他说，“至少可以说，把所有的设备放在现有的机械室中是一个壮举。”

油井一旦钻好，就会填满70多英里长的管道。为了防止结冰，管子里装满了含25%乙二醇的水，形成了一个封闭的回路。
照片由Adolfon & Peterson提供

新技术

Hovendick说:“我们使用的是前所未有的新技术。”该项目需要大规模的钻探作业来容纳地球交换技术，所有的工作都在一个夏天内完成。342个钻孔，70英里长的管道，8.8英亩的土建工程和1200吨的系统是科罗拉多州最大的地田，也是美国西部最大的地热系统之一

拜奥托说，水交换热泵是一种相当新的设备，它具有独特的加热和冷却功能，就像一个六管系统一样。深井为水对水热泵设备提供了“免费”的吸热(冬季)和排热(夏季)源。

与传统的空气源热泵相比，地球交换场提供的水温提供了更高的运行效率，而且每个热泵都能够同时产生加热和冷却，使得冷却过程中的压缩余热可以用于加热游泳池和竞技场。

莫比的机械设备建于1961年。这个地球交换项目不仅被视为现代化莫比的一个机会，而且还被视为实现一个更高效的系统的一个机会，而不是在竞技场的一个附加物。
照片由Adolfon & Peterson提供

钻井是一个特殊的利基市场，三个独立的钻井承包商同时工作，在三个月的时间内完成了340口井。Hovendick补充道:“我们拥有6个钻机和12名工人，在短时间内没有发生任何事故或受伤。

COVID-19让学生们回家，并取消了毕业典礼，这使得承包商比预期提前几周关闭了蒸汽系统，以便提前开始钻井。然而，Hovendick说，尽管较早的开始有所帮助，但它也占用了一些提前计划的时间，而且大流行还造成了供应问题和物质挑战。他说:“我们的首要任务是加快进度，将设备和材料送到现场，我们经常需要在现场进行调整。”

4月初钻出第一个洞，7月初钻完。这是一个快速的项目，许多事情同时进行。该项目的第二阶段工程用高效ECM风扇阵列取代了服务于主竞技场的八台中央空气处理机组风扇。

“这是一个令人兴奋的项目，设计很棒。我们希望做更多这类项目，而CSU已经接到了询问这项技术的电话，”Hovendick说18luck官网。