W dziedzinie inżynierii powietrznych pomp ciepła i systemów ciepłej wody użytkowej, firma Hien, „starszy brat”, ugruntowała swoją pozycję w branży dzięki własnej sile i wykonała dobrą robotę w praktyczny sposób, rozwijając dalej pompy ciepła i podgrzewacze wody. Najmocniejszym dowodem na to jest fakt, że projekty inżynierii powietrznej firmy Hien zdobywały nagrodę „Best Application Award of Heat Pump and Multi-Energy Complementation” przez trzy kolejne lata na dorocznych spotkaniach chińskiego przemysłu pomp ciepła.
W 2020 roku projekt firmy Hien dotyczący energooszczędnego systemu BOT do podgrzewania wody użytkowej w akademiku Uniwersytetu Jiangsu Taizhou fazy II zdobył nagrodę „Najlepsza aplikacja pompy ciepła powietrznego i uzupełnienia wieloenergetycznego”.
W 2021 roku projekt Hiena, obejmujący uzupełniający się system ogrzewania wody użytkowej z wykorzystaniem powietrza, energii słonecznej i odzysku ciepła odpadowego, działający w łazience Runjiangyuan na Uniwersytecie Jiangsu, zdobył nagrodę „Best Application Award in Multi-Energy Complementation”.
27 lipca 2022 r. projekt systemu ciepłej wody użytkowej Hien „Generowanie energii słonecznej + Magazynowanie energii + Pompa ciepła” w ramach sieci mikroenergetycznej na zachodnim kampusie Uniwersytetu Liaocheng w prowincji Shandong zdobył nagrodę „Najlepsza aplikacja pompy ciepła i uzupełnienie wielu źródeł energii” w siódmym konkursie projektowania aplikacji systemów pomp ciepła w ramach „Energy Saving Cup 2022”.
Przyjrzymy się bliżej najnowszemu, nagrodzonemu projektowi Uniwersytetu Liaocheng, który obejmuje instalację systemu ciepłej wody użytkowej „Generowanie energii słonecznej + Magazynowanie energii + Pompa ciepła”, z perspektywy zawodowej.
1. Pomysły na projekt techniczny
Projekt wprowadza koncepcję kompleksowej obsługi energetycznej, począwszy od wdrożenia wielosystemowego systemu zaopatrzenia w energię i funkcjonowania mikrosieci energetycznej, a skończywszy na połączeniu zasilania (sieciowego), produkcji energii (energia słoneczna), magazynowania energii (obniżanie zapotrzebowania na energię szczytową), dystrybucji energii oraz zużycia energii (ogrzewanie pompą ciepła, pompy wody itp.) w mikrosieć energetyczną. System ciepłej wody użytkowej został zaprojektowany z myślą o poprawie komfortu użytkowania ciepła przez studentów. Łączy on w sobie energooszczędność, stabilność i komfort, aby osiągnąć najniższe zużycie energii, najwyższą stabilność pracy i najwyższy komfort użytkowania wody przez studentów. Projekt tego systemu koncentruje się głównie na następujących cechach:
Unikalny projekt systemu. Projekt wprowadza koncepcję kompleksowych usług energetycznych i obejmuje budowę mikrosieciowego systemu ciepłej wody użytkowej z zewnętrznym zasilaniem, wyjściem energii (energia słoneczna) + magazynowaniem energii (magazynowanie energii w akumulatorach) i ogrzewaniem pompą ciepła. Wdrażane są systemy wielokanałowego zasilania, redukcji mocy szczytowej oraz generowania ciepła z najwyższą efektywnością energetyczną.
Zaprojektowano i zainstalowano 120 modułów ogniw słonecznych. Moc zainstalowana wynosi 51,6 kW, a wytworzona energia elektryczna jest przesyłana do systemu dystrybucji energii na dachu łazienki, gdzie jest podłączona do sieci.
Zaprojektowano i zainstalowano system magazynowania energii o mocy 200 kW. System działa w trybie redukcji mocy szczytowej, a moc w dolinie jest wykorzystywana w okresie szczytowym. Pompy ciepła powinny pracować w okresach wysokich temperatur, aby poprawić ich efektywność energetyczną i zmniejszyć zużycie energii. System magazynowania energii jest podłączony do sieci elektroenergetycznej, co umożliwia pracę w trybie sieciowym i automatyczne redukowanie mocy szczytowej.
Modułowa konstrukcja. Zastosowanie konstrukcji rozszerzalnej zwiększa elastyczność rozbudowy. W układzie powietrznego podgrzewacza wody zastosowano konstrukcję z zachowanym interfejsem. W przypadku niewystarczającej ilości urządzeń grzewczych, można je rozbudować modułowo.
Koncepcja systemu rozdzielającego ogrzewanie i ciepłą wodę może zwiększyć stabilność dostaw ciepłej wody i rozwiązać problem okresowego zalewania. System został zaprojektowany i zainstalowany z trzema zasobnikami wody grzewczej i jednym zasobnikiem ciepłej wody. Zasobnik ciepłej wody powinien być uruchamiany i obsługiwany zgodnie z ustawionym czasem. Po osiągnięciu temperatury ogrzewania, woda powinna być grawitacyjnie odprowadzana do zasobnika ciepłej wody. Zasobnik ciepłej wody dostarcza ciepłą wodę do łazienki. Zasobnik ciepłej wody dostarcza tylko ciepłą wodę, bez ogrzewania, zapewniając równowagę temperatury ciepłej wody. Gdy temperatura ciepłej wody w zasobniku ciepłej wody jest niższa niż temperatura ogrzewania, uruchamia się termostat, zapewniając odpowiednią temperaturę ciepłej wody.
Sterowanie stałonapięciowe przetwornicy częstotliwości jest połączone z czasowym sterowaniem cyrkulacją ciepłej wody. Gdy temperatura w rurze ciepłej wody spadnie poniżej 46°C, cyrkulacja automatycznie ją podniesie. Gdy temperatura przekroczy 50°C, cyrkulacja zostanie zatrzymana, aby woda dostała się do modułu zasilania wodą o stałym ciśnieniu, co zapewni minimalne zużycie energii przez pompę wody grzewczej. Główne dane techniczne przedstawiają się następująco:
Temperatura wody na wylocie systemu grzewczego: 55℃
Temperatura izolowanego zbiornika na wodę: 52℃
Temperatura wody zasilającej terminal: ≥45℃
Czas dostawy wody: 12 godzin
Projektowana wydajność grzewcza: 12 000 osób/dzień, wydajność zaopatrzenia w wodę 40 l na osobę, całkowita wydajność grzewcza 300 ton/dzień.
Zainstalowana moc energii słonecznej: ponad 50 kW
Zainstalowana moc magazynowania energii: 200 kW
2. Skład projektu
System mikroenergetyczny do podgrzewania wody składa się z zewnętrznego systemu zasilania energią, systemu magazynowania energii, systemu zasilania słonecznego, systemu podgrzewania wody za pomocą powietrza, systemu ogrzewania o stałej temperaturze i ciśnieniu, automatycznego systemu sterowania itd.
Zewnętrzny system zasilania. Podstacja na kampusie zachodnim jest podłączona do sieci energetycznej stanowej jako źródło rezerwowe.
System zasilania słonecznego. Składa się z modułów fotowoltaicznych, systemu kolektorów prądu stałego, falownika, systemu sterowania prądem przemiennym itd. Umożliwia on generowanie energii elektrycznej podłączonej do sieci i regulację jej zużycia.
System magazynowania energii. Jego główną funkcją jest magazynowanie energii w okresach szczytowych i dostarczanie jej do sieci.
Główne funkcje powietrznego systemu podgrzewania wody. Podgrzewacz wody powietrznej służy do ogrzewania i podgrzewania wody, zapewniając uczniom ciepłą wodę użytkową.
Główne funkcje systemu zaopatrzenia w wodę o stałej temperaturze i ciśnieniu. Zapewniają one ciepłą wodę o temperaturze 45–50°C w łazience i automatycznie dostosowują przepływ wody do liczby kąpiących się i wielkości zużycia, zapewniając równomierny przepływ.
Główne funkcje systemu automatycznego sterowania. System sterowania zasilaniem zewnętrznym, system podgrzewania wody z wykorzystaniem powietrza, system sterowania wytwarzaniem energii słonecznej, system sterowania magazynowaniem energii, system utrzymywania stałej temperatury i stałego zaopatrzenia w wodę itp. służą do automatycznego sterowania pracą i kontroli mikrosieci energetycznej w celu zapewnienia skoordynowanej pracy systemu, sterowania połączeniami i zdalnego monitorowania.
3.Skutek wdrożenia
Oszczędzaj energię i pieniądze. Po wdrożeniu tego projektu, system ciepłej wody użytkowej w mikrosieci energetycznej charakteryzuje się znacznym oszczędnością energii. Roczna produkcja energii słonecznej wynosi 79 100 kWh, roczna akumulacja energii 109 500 kWh, pompa ciepła powietrze-woda pozwala zaoszczędzić 405 000 kWh, roczna oszczędność energii elektrycznej 593 600 kWh, oszczędność węgla 196 ton, a wskaźnik oszczędności energii sięga 34,5%. Roczne oszczędności kosztów wynoszą 355 900 juanów.
Ochrona środowiska i redukcja emisji. Korzyści dla środowiska: redukcja emisji CO2 o 523,2 tony rocznie, redukcja emisji SO2 o 4,8 tony rocznie, a redukcja emisji dymu o 3 tony rocznie. Korzyści dla środowiska są znaczące.
Opinie użytkowników. System działa stabilnie od momentu uruchomienia. Systemy wytwarzania i magazynowania energii słonecznej charakteryzują się dobrą sprawnością, a współczynnik efektywności energetycznej powietrznego podgrzewacza wody jest wysoki. Oszczędność energii została znacznie zwiększona po zastosowaniu uzupełniającego się i skojarzonego systemu wieloenergetycznego. Najpierw energia z magazynowanej energii jest wykorzystywana do zasilania i ogrzewania, a następnie energia słoneczna jest wykorzystywana do zasilania i ogrzewania. Wszystkie pompy ciepła pracują w okresie wysokiej temperatury, od 8:00 do 17:00, co znacznie poprawia ich współczynnik efektywności energetycznej, maksymalizuje efektywność ogrzewania i minimalizuje zużycie energii. Ta uzupełniająca się i efektywna metoda ogrzewania jest warta popularyzacji i zastosowania.
Czas publikacji: 03-01-2023