În domeniul ingineriei pompelor de căldură cu sursă de aer și a unităților de apă caldă, Hien, „fratele mai mare”, s-a impus în industrie cu forțe proprii, a făcut o treabă bună într-un mod practic și a dus mai departe pompele de căldură cu sursă de aer și încălzitoarele de apă. Cea mai puternică dovadă este că proiectele de inginerie cu sursă de aer ale Hien au câștigat „Premiul pentru cea mai bună aplicație de pompă de căldură și complementare multi-energie” timp de trei ani consecutivi la întâlnirile anuale ale industriei chineze de pompe de căldură.
În 2020, proiectul BOT al Hien pentru serviciul de economisire a energiei apei calde menajere din Căminul Universitar Jiangsu Taizhou, Faza II, a câștigat premiul „Premiul pentru cea mai bună aplicație de pompă de căldură cu sursă de aer și complementare multi-energie”.
În 2021, proiectul lui Hien privind sistemul complementar de apă caldă multi-energie bazat pe surse de aer, energie solară și recuperare a căldurii reziduale din baia Runjiangyuan a Universității Jiangsu a câștigat premiul „Premiul pentru cea mai bună aplicație de pompă de căldură și complementare multi-energie”.
Pe 27 iulie 2022, proiectul sistemului de apă caldă menajeră al companiei Hien, „Generarea de energie solară + Stocarea energiei + Pompă de căldură”, din cadrul Rețelei de Microenergie din campusul de vest al Universității Liaocheng din provincia Shandong, a câștigat „Premiul pentru cea mai bună aplicație de pompă de căldură și complementare multi-energie” în cadrul competiției de proiectare a aplicațiilor de sisteme de pompe de căldură din cadrul „Cupei de economisire a energiei” din 2022.
Suntem aici pentru a analiza îndeaproape, dintr-o perspectivă profesională, cel mai recent proiect premiat, proiectul sistemului de apă caldă menajeră „Generarea de energie solară + Stocarea energiei + Pompă de căldură” al Universității Liaocheng.
1. Idei de design tehnic
Proiectul introduce conceptul de serviciu energetic complet, pornind de la stabilirea unei alimentări multiple cu energie și a funcționării unei micro-rețele energetice, conectând alimentarea cu energie (alimentarea prin rețea), producția de energie (energia solară), stocarea energiei (reducerea vârfurilor de producție), distribuția energiei și consumul de energie (încălzirea cu pompă de căldură, pompele de apă etc.) într-o micro-rețea energetică. Sistemul de apă caldă este proiectat cu scopul principal de a îmbunătăți confortul utilizării căldurii de către elevi. Acesta combină designul de economisire a energiei, designul stabil și designul de confort, astfel încât să se obțină cel mai mic consum de energie, cea mai bună performanță stabilă și cel mai bun confort al utilizării apei de către elevi. Designul acestei scheme evidențiază în principal următoarele caracteristici:
Design unic al sistemului. Proiectul introduce conceptul de serviciu energetic complet și construiește un sistem de apă caldă cu micro-rețea energetică, cu alimentare externă cu energie + producție de energie (energie solară) + stocare de energie (stocare de energie prin baterii) + încălzire cu pompă de căldură. Implementează alimentarea cu energie multiplă, alimentarea cu energie de vârf și generarea de căldură cu cea mai bună eficiență energetică.
Au fost proiectate și instalate 120 de module de celule solare. Capacitatea instalată este de 51,6 kW, iar energia electrică generată este transmisă sistemului de distribuție a energiei electrice de pe acoperișul băii pentru generarea de energie electrică conectată la rețea.
A fost proiectat și instalat un sistem de stocare a energiei de 200 kW. Modul de funcționare este alimentarea cu energie de tip peak-shaving (reducerea consumului de vârf), iar puterea din vale este utilizată în perioada de vârf. Unitățile pompei de căldură trebuie să funcționeze în perioadele cu temperaturi ridicate, astfel încât să se îmbunătățească raportul de eficiență energetică al unităților pompei de căldură și să se reducă consumul de energie. Sistemul de stocare a energiei este conectat la sistemul de distribuție a energiei pentru funcționare conectată la rețea și reducerea automată a consumului de vârf.
Design modular. Utilizarea construcției extensibile crește flexibilitatea extinderii. În configurația încălzitorului de apă cu sursă de aer, se adoptă designul cu interfață rezervată. Atunci când echipamentul de încălzire este insuficient, acesta poate fi extins modular.
Ideea de separare a alimentării cu apă caldă de cea cu încălzire poate face alimentarea cu apă caldă mai stabilă și poate rezolva problema temperaturii uneori calde și alteori reci. Sistemul este proiectat și instalat cu trei rezervoare de apă caldă și un rezervor de apă pentru alimentarea cu apă caldă. Rezervorul de apă caldă va fi pornit și funcționat conform timpului setat. După atingerea temperaturii de încălzire, apa va fi introdusă în rezervorul de apă caldă prin gravitație. Rezervorul de apă caldă furnizează apă caldă în baie. Rezervorul de apă caldă furnizează doar apă caldă, fără încălzire, asigurând echilibrul temperaturii apei calde. Când temperatura apei calde din rezervorul de apă caldă este mai mică decât temperatura de încălzire, unitatea termostatică pornește să funcționeze, asigurând temperatura apei calde.
Controlul la tensiune constantă al convertorului de frecvență este combinat cu controlul temporizat al circulației apei calde. Când temperatura conductei de apă caldă este mai mică de 46 ℃, temperatura apei calde din conductă va fi crescută automat prin circulație. Când temperatura este mai mare de 50 ℃, circulația va fi oprită pentru a intra în modulul de alimentare cu apă cu presiune constantă, pentru a asigura un consum minim de energie al pompei de apă pentru încălzire. Principalele specificații tehnice sunt următoarele:
Temperatura apei la ieșirea din sistemul de încălzire: 55℃
Temperatura rezervorului de apă izolat: 52℃
Temperatura apei de alimentare cu apă din terminal: ≥45℃
Timp de alimentare cu apă: 12 ore
Capacitate de încălzire proiectată: 12.000 persoane/zi, capacitate de alimentare cu apă de 40 litri per persoană, capacitate totală de încălzire de 300 tone/zi.
Capacitate instalată de energie solară: peste 50 kW
Capacitate instalată de stocare a energiei: 200 kW
2. Compoziția proiectului
Sistemul de apă caldă al rețelei de microenergie este compus dintr-un sistem extern de alimentare cu energie, un sistem de stocare a energiei, un sistem de energie solară, un sistem de apă caldă cu sursă de aer, un sistem de încălzire la temperatură și presiune constante, un sistem de control automat etc.
Sistem extern de alimentare cu energie. Stația de transformare din campusul de vest este conectată la rețeaua electrică de stat ca sursă de energie de rezervă.
Sistem de energie solară. Este compus din module solare, sistem de colectare a curentului continuu, invertor, sistem de control al curentului alternativ și așa mai departe. Implementează generarea de energie conectată la rețea și reglează consumul de energie.
Sistem de stocare a energiei. Funcția principală este de a stoca energia în timpul de vârf și de a furniza energie electrică în timpul de vârf.
Funcțiile principale ale sistemului de apă caldă menajeră cu sursă de aer. Încălzitorul de apă cu sursă de aer este utilizat pentru încălzire și creșterea temperaturii pentru a furniza apă caldă menajeră elevilor.
Funcțiile principale ale sistemului de alimentare cu apă la temperatură și presiune constantă. Furnizează apă caldă la 45~50 ℃ pentru baie și ajustează automat debitul de apă în funcție de numărul de persoane care se îmbăiază și de consumul de apă pentru a obține un debit uniform.
Funcțiile principale ale sistemului de control automat. Sistemul de control al sursei externe de alimentare, sistemul de apă caldă cu sursă de aer, sistemul de control al generării de energie solară, sistemul de control al stocării energiei, sistemul de temperatură constantă și alimentare constantă cu apă etc. sunt utilizate pentru controlul automat al funcționării și controlul reducerii vârfurilor de putere în rețeaua microenergetică pentru a asigura funcționarea coordonată a sistemului, controlul conexiunii și monitorizarea de la distanță.
3. Efectul implementării
Economisiți energie și bani. După implementarea acestui proiect, sistemul de apă caldă al rețelei microenergetice are un efect remarcabil de economisire a energiei. Generarea anuală de energie solară este de 79.100 kWh, stocarea anuală a energiei este de 109.500 kWh, pompa de căldură aer-sursă economisește 405.000 kWh, economia anuală de energie electrică este de 593.600 kWh, economia standard de cărbune este de 196tce, iar rata de economisire a energiei ajunge la 34,5%. Economii anuale de costuri de 355.900 de yuani.
Protecția mediului și reducerea emisiilor. Beneficii pentru mediu: Reducerea emisiilor de CO2 este de 523,2 tone/an, reducerea emisiilor de SO2 este de 4,8 tone/an, iar reducerea emisiilor de fum este de 3 tone/an, beneficiile pentru mediu fiind semnificative.
Recenzii utilizatori. Sistemul a funcționat stabil de la punerea în funcțiune. Sistemele de generare a energiei solare și de stocare a energiei au o eficiență bună în funcționare, iar raportul de eficiență energetică al încălzitorului de apă cu sursă de aer este ridicat. În special, economisirea de energie a fost mult îmbunătățită după funcționarea complementară și combinată multi-energie. În primul rând, sursa de alimentare cu energie este utilizată pentru alimentarea cu energie și încălzire, iar apoi generarea de energie solară este utilizată pentru alimentarea cu energie și încălzire. Toate unitățile pompei de căldură funcționează în perioada de temperatură ridicată, între orele 8:00 și 17:00, ceea ce îmbunătățește considerabil raportul de eficiență energetică al unităților pompei de căldură, maximizează eficiența încălzirii și minimizează consumul de energie pentru încălzire. Această metodă de încălzire complementară și eficientă multi-energie merită popularizată și aplicată.
Data publicării: 03 ian. 2023