Inom området luftvärmepumpar och varmvattenberedare har Hien, "storebrodern", etablerat sig i branschen med sin egen styrka och har gjort ett bra jobb på ett jordnära sätt och ytterligare utvecklat luftvärmepumpar och varmvattenberedare. Det starkaste beviset är att Hiens luftvärmeprojekt vann "Best Application Award of Heat Pump and Multi-Energy Complementation" tre år i rad vid den kinesiska värmepumpsindustrins årliga möten.
År 2020 vann Hiens BOT-projekt för energibesparande varmvattenberedare vid Jiangsu Taizhou Universitys studenthem fas II "Priset för bästa tillämpning av luftvärmepumpar och multienergikomplementering".
År 2021 vann Hiens projekt med kompletterande varmvattensystem med luftkälla, solenergi och spillvärmeåtervinning i Runjiangyuan-badrummet vid Jiangsu University "Priset för bästa tillämpning av värmepumpar och kompletterande multienergisystem".
Den 27 juli 2022 vann Hiens projekt för varmvattenberedare "Solkraftproduktion + energilagring + värmepump" från Micro Energy Network på Liaocheng-universitetets västra campus i Shandong-provinsen priset för "Bästa applikation för värmepumpar och multienergikomplementering" i den sjunde designtävlingen för värmepumpssystem i 2022 års "Energy Saving Cup".
Vi är här för att titta närmare på det senaste prisbelönta projektet, Liaocheng Universitys projekt för varmvattenberedare "Solar Power Generation+Energy Storage+Heat Pump", ur ett professionellt perspektiv.
1. Tekniska designidéer
Projektet introducerar konceptet med heltäckande energitjänster, med utgångspunkt i etableringen av flera energiförsörjnings- och mikroenerginätverk, och kopplar samman energiförsörjning (nätkraftförsörjning), energiproduktion (solenergi), energilagring (peak shaving), energidistribution och energiförbrukning (värmepumpsvärme, vattenpumpar etc.) till ett mikroenerginätverk. Varmvattensystemet är utformat med huvudmålet att förbättra komforten vid elevernas värmeanvändning. Det kombinerar energibesparande design, stabilitetsdesign och komfortdesign för att uppnå lägsta möjliga energiförbrukning, bästa stabila prestanda och bästa komfort vid elevernas vattenanvändning. Utformningen av detta system belyser huvudsakligen följande funktioner:
Unik systemdesign. Projektet introducerar konceptet med heltäckande energitjänster och konstruerar ett mikroenerginätverk för varmvatten, med extern strömförsörjning + energiutgång (solenergi) + energilagring (batterilagring) + värmepumpsuppvärmning. Det implementerar multienergiförsörjning, toppstyrd strömförsörjning och värmegenerering med bästa energieffektivitet.
120 solcellsmoduler designades och installerades. Den installerade kapaciteten är 51,6 kW, och den genererade elenergin överförs till eldistributionssystemet på badrumstaket för nätansluten elproduktion.
Ett energilagringssystem på 200 kW designades och installerades. Driftläget är toppreducerad strömförsörjning, och dalström används under toppperioden. Värmepumparna körs under perioder med hög klimattemperatur för att förbättra värmepumparnas energieffektivitet och minska strömförbrukningen. Energilagringssystemet är anslutet till eldistributionssystemet för nätansluten drift och automatisk toppreducering.
Modulär design. Användningen av expanderbar konstruktion ökar flexibiliteten i utbyggnadsmöjligheterna. I layouten av luftvärmare används designen med reserverade gränssnitt. När värmeutrustningen är otillräcklig kan värmeutrustningen utökas på ett modulärt sätt.
Systemdesignidén att separera värme och varmvattenförsörjning kan göra varmvattenförsörjningen mer stabil och lösa problemet med ibland varmt och ibland kallt. Systemet är konstruerat och installerat med tre varmvattenberedare och en vattenberedare för varmvattenförsörjning. Värmevattenberedaren ska startas och drivas enligt den inställda tiden. Efter att uppvärmningstemperaturen har uppnåtts ska vattnet laddas i varmvattenberedaren med hjälp av gravitationen. Varmvattenberedaren levererar varmvatten till badrummet. Varmvattenberedaren levererar endast varmvatten utan uppvärmning, vilket säkerställer en balanserad varmvattentemperatur. När temperaturen på varmvattnet i varmvattenberedaren är lägre än uppvärmningstemperaturen börjar termostatenheten fungera och säkerställer varmvattentemperaturen.
Konstantspänningsstyrning av frekvensomvandlaren kombineras med tidsstyrd varmvattencirkulationsstyrning. När temperaturen på varmvattenröret är lägre än 46 ℃ höjs varmvattentemperaturen i röret automatiskt genom cirkulation. När temperaturen är högre än 50 ℃ stoppas cirkulationen för att komma in i konstanttrycksvattenförsörjningsmodulen för att säkerställa minimal energiförbrukning för varmvattenpumpen. De viktigaste tekniska specifikationerna är följande:
Vattenutloppstemperatur från värmesystemet: 55 ℃
Temperatur på isolerad vattentank: 52 ℃
Terminalens vattenförsörjningstemperatur: ≥45 ℃
Vattenförsörjningstid: 12 timmar
Dimensionerande värmekapacitet: 12 000 personer/dag, 40 liters vattenkapacitet per person, total värmekapacitet på 300 ton/dag.
Installerad solenergikapacitet: mer än 50 kW
Installerad energilagringskapacitet: 200 kW
2. Projektkomposition
Mikroenerginätverkets varmvattensystem består av externt energiförsörjningssystem, energilagringssystem, solenergisystem, luftkällvarmvattensystem, konstant temperatur- och tryckvärmesystem, automatiskt styrsystem etc.
Externt energiförsörjningssystem. Transformatorstationen på västra campusområdet är ansluten till statens elnät som reservenergi.
Solenergisystem. Det består av solmoduler, likströmsinsamlingssystem, växelriktare, växelströmsstyrsystem och så vidare. Implementera nätansluten kraftproduktion och reglera energiförbrukningen.
Energilagringssystem. Huvudfunktionen är att lagra energi under strömtoppstid och leverera ström under rusningstid.
Huvudfunktioner i luftkällsystem för varmvatten. Luftkällvattenberedaren används för uppvärmning och temperaturhöjning för att förse studenter med varmvatten.
Huvudfunktioner för vattenförsörjningssystem med konstant temperatur och tryck. Tillhandahåller 45~50 ℃ varmvatten till badrummet och justerar automatiskt vattenflödet beroende på antalet badande gäster och vattenförbrukningen för att uppnå ett jämnt kontrollflöde.
Huvudfunktioner i det automatiska styrsystemet. Det externa strömförsörjningssystemet, luftvärmesystemet, solenergisystemet, energilagringssystemet, konstant temperatur- och konstantvattenförsörjningssystem etc. används för automatisk driftkontroll och kontroll av mikroenerginätets toppavjämning för att säkerställa samordnad drift av systemet, kopplingskontroll och fjärrövervakning.
3. Implementeringseffekt
Spara energi och pengar. Efter genomförandet av detta projekt har mikroenerginätverkets varmvattensystem en anmärkningsvärd energibesparande effekt. Den årliga solenergiproduktionen är 79 100 kWh, den årliga energilagringen är 109 500 kWh, luftvärmepumpen sparar 405 000 kWh, den årliga elbesparingen är 593 600 kWh, standardkolbesparingen är 196 tce och energibesparingsgraden når 34,5 %. Årliga kostnadsbesparingar på 355 900 yuan.
Miljöskydd och utsläppsminskning. Miljöfördelar: CO2-utsläppsminskningen är 523,2 ton/år, SO2-utsläppsminskningen är 4,8 ton/år och rökutsläppsminskningen är 3 ton/år, miljöfördelarna är betydande.
Användarrecensioner. Systemet har fungerat stabilt sedan driftsättningen. Solenergisystemen och energilagringssystemen har god driftseffektivitet, och energieffektivitetsförhållandet för luftvärmaren är högt. Särskilt energibesparingen har förbättrats avsevärt efter den kompletterande och kombinerade driften av flera energikällor. Först används energilagring för strömförsörjning och uppvärmning, och sedan används solenergi för strömförsörjning och uppvärmning. Alla värmepumpsenheter arbetar under högtemperaturperioden från 8:00 till 17:00, vilket avsevärt förbättrar energieffektivitetsförhållandet för värmepumpsenheterna, maximerar uppvärmningseffektiviteten och minimerar uppvärmningsenergiförbrukningen. Denna kompletterande och effektiva uppvärmningsmetod med flera energikällor är värd att popularisera och tillämpa.
Publiceringstid: 3 januari 2023