В областта на термопомпите въздух-вода и инженеринга на агрегати за топла вода, Hien, „големият брат“, се е утвърдил в индустрията със собствени сили и е свършил добра работа по земен начин, като е развил допълнително термопомпите въздух-вода и бойлерите. Най-силното доказателство е, че проектите на Hien за инженеринг въздух-вода печелят наградата за „Най-добро приложение на термопомпи и мултиенергийно допълване“ в продължение на три поредни години на годишните срещи на китайската индустрия за термопомпи.
През 2020 г. проектът на Hien за енергоспестяваща услуга за битова гореща вода, разработен чрез BOT, в общежитието на университета Jiangsu Taizhou, фаза II, спечели наградата за „Най-добро приложение на термопомпа въздух-вода и мултиенергийно допълване“.
През 2021 г. проектът на Хиен за многоенергийна допълваща система за топла вода, използваща въздушен източник, слънчева енергия и оползотворяване на отпадъчна топлина, в банята Runjiangyuan на университета Jiangsu спечели наградата за „Най-добро приложение на термопомпа и многоенергийно допълване“.
На 27 юли 2022 г. проектът на Hien за система за битова топла вода „Слънчево производство + Съхранение на енергия + Термопомпа“ на микроенергийната мрежа в западния кампус на университета Ляоченг в провинция Шандонг спечели наградата за „Най-добро приложение за термопомпа и мултиенергийно допълване“ в седмия конкурс за дизайн на приложения за термопомпени системи от „Купата за пестене на енергия“ за 2022 г.
Тук сме, за да разгледаме отблизо този най-нов награден проект - системата за битова гореща вода „Производство на слънчева енергия + Съхранение на енергия + Термопомпа“ на университета Ляоченг, от професионална гледна точка.
1. Идеи за технически дизайн
Проектът въвежда концепцията за цялостно енергийно обслужване, започвайки от установяването на мултиенергийно захранване и работа на микроенергийна мрежа, и свързва енергоснабдяването (електрозахранване от мрежата), производството на енергия (слънчева енергия), съхранението на енергия (понижаване на пиковите натоварвания), разпределението на енергия и потреблението на енергия (отопление с термопомпа, водни помпи и др.) в микроенергийна мрежа. Системата за топла вода е проектирана с основна цел подобряване на комфорта на използване на топлина от учениците. Тя съчетава енергоспестяващ дизайн, дизайн за стабилност и дизайн за комфорт, така че да се постигне най-ниска консумация на енергия, най-добра стабилна производителност и най-добър комфорт на използване на вода от учениците. Дизайнът на тази схема подчертава главно следните характеристики:
Уникален системен дизайн. Проектът въвежда концепцията за цялостно енергийно обслужване и изгражда микроенергийна мрежова система за топла вода с външно захранване + производство на енергия (слънчева енергия) + съхранение на енергия (съхранение на енергия в батерии) + отопление с термопомпа. Той реализира многоенергийно захранване, захранване с балансиране на пиковите стойности и генериране на топлина с най-добра енергийна ефективност.
Проектирани и инсталирани са 120 слънчеви клетъчни модула. Инсталираният капацитет е 51,6 kW, а генерираната електрическа енергия се предава към електроразпределителната система на покрива на банята за производство на електроенергия, свързана към мрежата.
Проектирана и инсталирана е система за съхранение на енергия с мощност 200 kW. Режимът на работа е захранване с намаляване на пиковите натоварвания, а енергията от долната част на сушата се използва в пиковите периоди. Термопомпените агрегати трябва да работят в периоди на високи климатични температури, за да се подобри коефициентът на енергийна ефективност на термопомпените агрегати и да се намали консумацията на енергия. Системата за съхранение на енергия е свързана към електроразпределителната система за работа, свързана към мрежата, и автоматично намаляване на пиковите натоварвания.
Модулен дизайн. Използването на разширяема конструкция увеличава гъвкавостта на разширяване. В оформлението на бойлера тип „въздух-вода“ е възприет дизайн с резервен интерфейс. Когато отоплителното оборудване е недостатъчно, то може да се разшири по модулен начин.
Идеята за системен дизайн за разделяне на отоплението и топлата вода може да направи подаването на топла вода по-стабилно и да реши проблема с понякога топлата, а понякога студената вода. Системата е проектирана и инсталирана с три резервоара за отоплителна вода и един резервоар за топла вода. Резервоарът за топла вода трябва да се стартира и работи според зададеното време. След достигане на температурата на нагряване, водата се подава в резервоара за топла вода чрез гравитачна сила. Резервоарът за топла вода доставя топла вода до банята. Резервоарът за топла вода доставя само топла вода без нагряване, осигурявайки баланс на температурата на топлата вода. Когато температурата на топлата вода в резервоара за топла вода е по-ниска от температурата на нагряване, термостатичният блок започва да работи, осигурявайки температурата на топлата вода.
Регулирането на постоянното напрежение от честотен преобразувател е комбинирано с управление на циркулацията на топла вода с времеви контрол. Когато температурата на тръбата за топла вода е по-ниска от 46 ℃, температурата на топлата вода в тръбата ще се повиши автоматично чрез циркулация. Когато температурата е по-висока от 50 ℃, циркулацията ще бъде спряна, за да влезе в модула за водоснабдяване с постоянно налягане, за да се осигури минимална консумация на енергия от помпата за отоплителна вода. Основните технически характеристики са следните:
Температура на изходната вода на отоплителната система: 55℃
Температура на изолирания резервоар за вода: 52℃
Температура на подаваната вода в терминала: ≥45℃
Време за водоснабдяване: 12 часа
Проектен отоплителен капацитет: 12 000 души/ден, капацитет на водоснабдяване 40 литра на човек, общ отоплителен капацитет 300 тона/ден.
Инсталирана мощност на слънчева енергия: повече от 50KW
Инсталиран капацитет за съхранение на енергия: 200KW
2. Състав на проекта
Системата за топла вода на микроенергийната мрежа се състои от външна система за енергоснабдяване, система за съхранение на енергия, система за слънчева енергия, система за топла вода с въздушен източник, система за отопление с постоянна температура и налягане, система за автоматично управление и др.
Външна система за електрозахранване. Подстанцията в западния кампус е свързана към електрозахранването на държавната мрежа като резервен източник на енергия.
Слънчева енергийна система. Състои се от слънчеви модули, система за събиране на постоянен ток, инвертор, система за управление на променлив ток и т.н. Внедряване на свързано с мрежата производство на електроенергия и регулиране на потреблението на енергия.
Система за съхранение на енергия. Основната функция е да съхранява енергия в пиковите часове и да осигурява захранване в пиковите часове.
Основни функции на системата за топла вода с въздух-вода. Бойлерът с въздух-вода се използва за отопление и повишаване на температурата, за да осигури на учениците топла вода за битови нужди.
Основни функции на системата за водоснабдяване с постоянна температура и налягане. Осигурява топла вода с температура 45~50 ℃ за банята и автоматично регулира дебита на водата според броя на къпещите се и размера на потреблението на вода, за да се постигне равномерен контрол на дебита.
Основни функции на системата за автоматично управление. Системата за управление на външното захранване, системата за топла вода с въздушен източник, системата за управление на производството на слънчева енергия, системата за управление на съхранението на енергия, системата за постоянна температура и постоянно водоснабдяване и др. се използват за автоматичен контрол на работата и контрол на пиковите натоварвания на микроенергийната мрежа, за да се осигури координирана работа на системата, управление на връзките и дистанционно наблюдение.
3. Ефект от внедряването
Спестете енергия и пари. След внедряването на този проект, микроенергийната система за топла вода има забележителен енергоспестяващ ефект. Годишното производство на слънчева енергия е 79 100 kWh, годишното съхранение на енергия е 109 500 kWh, термопомпата въздух-вода спестява 405 000 kWh, годишната икономия на електроенергия е 593 600 kWh, икономията на стандартни въглища е 196 tce, а процентът на икономия на енергия достига 34,5%. Годишни икономии на разходи от 355 900 юана.
Опазване на околната среда и намаляване на емисиите. Ползи за околната среда: Намаляването на емисиите на CO2 е 523,2 тона/година, намалението на емисиите на SO2 е 4,8 тона/година, а намалението на емисиите на дим е 3 тона/година, ползите за околната среда са значителни.
Потребителски отзиви. Системата работи стабилно от пускането си в експлоатация. Системите за генериране на слънчева енергия и съхранение на енергия имат добра експлоатационна ефективност, а коефициентът на енергийна ефективност на бойлера тип „въздух-вода“ е висок. Особено икономията на енергия е значително подобрена след многоенергийната допълваща и комбинирана работа. Първо, захранването с акумулатор на енергия се използва за захранване и отопление, а след това генерирането на слънчева енергия се използва за захранване и отопление. Всички термопомпени агрегати работят в периода с високи температури от 8:00 до 17:00 часа, което значително подобрява коефициента на енергийна ефективност на термопомпените агрегати, максимизира ефективността на отоплението и минимизира консумацията на енергия за отопление. Този многоенергийно допълващ се и ефективен метод за отопление си заслужава да бъде популяризиран и приложен.
Време на публикуване: 03 януари 2023 г.