En el camp de l'enginyeria de bombes de calor d'aire i unitats d'aigua calenta, Hien, el "gran germà", s'ha establert en la indústria amb la seva pròpia força, ha fet una bona feina amb els peus a terra i ha portat endavant les bombes de calor d'aire i els escalfadors d'aigua. La prova més sòlida és que els projectes d'enginyeria d'aire de Hien van guanyar el "Premi a la millor aplicació de bomba de calor i complementació multienergia" durant tres anys consecutius a les reunions anuals de la indústria xinesa de bombes de calor.
El 2020, el projecte BOT del servei d'estalvi d'energia d'aigua calenta sanitària de Hien del dormitori de la Fase II de la Universitat de Jiangsu Taizhou va guanyar el "Premi a la millor aplicació de bomba de calor de font d'aire i complementació multienergia".
El 2021, el projecte de Hien de sistema complementari d'aigua calenta multienergia amb font d'aire, energia solar i recuperació de calor residual al bany Runjiangyuan de la Universitat de Jiangsu va guanyar el "Premi a la millor aplicació de bomba de calor i complementació multienergia".
El 27 de juliol de 2022, el projecte del sistema d'aigua calenta sanitària "Generació d'energia solar + emmagatzematge d'energia + bomba de calor" de Hien de la Xarxa de Microenergia al campus oest de la Universitat de Liaocheng, a la província de Shandong, va guanyar el "Premi a la millor aplicació de bomba de calor i complementació multienergia" en el setè concurs de disseny d'aplicacions de sistemes de bomba de calor de la "Copa d'estalvi d'energia" de 2022.
Som aquí per analitzar de prop aquest darrer projecte guardonat, el projecte del sistema d'aigua calenta sanitària "Generació d'energia solar + emmagatzematge d'energia + bomba de calor" de la Universitat de Liaocheng, des d'una perspectiva professional.
1. Idees de disseny tècnic
El projecte introdueix el concepte de servei energètic integral, començant per l'establiment d'un subministrament d'energia múltiple i el funcionament de la microxarxa d'energia, i connecta el subministrament d'energia (xarxa elèctrica), la producció d'energia (energia solar), l'emmagatzematge d'energia (reducció de pics), la distribució d'energia i el consum d'energia (calefacció amb bomba de calor, bombes d'aigua, etc.) en una microxarxa d'energia. El sistema d'aigua calenta està dissenyat amb l'objectiu principal de millorar el confort de l'ús de la calor per part dels estudiants. Combina un disseny d'estalvi d'energia, un disseny d'estabilitat i un disseny de confort, per tal d'aconseguir el menor consum d'energia, el millor rendiment estable i el millor confort de l'ús de l'aigua per part dels estudiants. El disseny d'aquest esquema destaca principalment les característiques següents:
Disseny de sistema únic. El projecte introdueix el concepte de servei energètic integral i construeix un sistema d'aigua calenta de microxarxa energètica, amb font d'alimentació externa + sortida d'energia (energia solar) + emmagatzematge d'energia (emmagatzematge d'energia de bateria) + calefacció per bomba de calor. Implementa un subministrament d'energia múltiple, un subministrament d'energia de reducció de pics i generació de calor amb la millor eficiència energètica.
Es van dissenyar i instal·lar 120 mòduls de cèl·lules solars. La capacitat instal·lada és de 51,6 kW i l'energia elèctrica generada es transmet al sistema de distribució d'energia a la teulada del bany per a la generació d'energia connectada a la xarxa.
Es va dissenyar i instal·lar un sistema d'emmagatzematge d'energia de 200 kW. El mode de funcionament és de subministrament d'energia de reducció de pics, i la potència de vall s'utilitza durant el període punta. Feu que les unitats de bomba de calor funcionin durant el període de temperatura climàtica alta, per tal de millorar la relació d'eficiència energètica de les unitats de bomba de calor i reduir el consum d'energia. El sistema d'emmagatzematge d'energia està connectat al sistema de distribució d'energia per al funcionament connectat a la xarxa i la reducció automàtica de pics.
Disseny modular. L'ús de la construcció expandible augmenta la flexibilitat de l'expansibilitat. En el disseny de l'escalfador d'aigua de font d'aire, s'adopta el disseny d'interfície reservada. Quan l'equip de calefacció és insuficient, l'equip de calefacció es pot ampliar de manera modular.
La idea de disseny del sistema de separar el subministrament de calefacció i aigua calenta pot fer que el subministrament d'aigua calenta sigui més estable i resoldre el problema de vegades calent i de vegades fred. El sistema està dissenyat i instal·lat amb tres dipòsits d'aigua de calefacció i un dipòsit d'aigua per al subministrament d'aigua calenta. El dipòsit d'aigua de calefacció s'ha d'iniciar i fer funcionar segons el temps establert. Un cop assolida la temperatura de calefacció, l'aigua s'abocarà al dipòsit de subministrament d'aigua calenta per gravetat. El dipòsit de subministrament d'aigua calenta subministra aigua calenta al bany. El dipòsit de subministrament d'aigua calenta només subministra aigua calenta sense calefacció, garantint l'equilibri de la temperatura de l'aigua calenta. Quan la temperatura de l'aigua calenta al dipòsit de subministrament d'aigua calenta és inferior a la temperatura de calefacció, la unitat termostàtica comença a funcionar, garantint la temperatura de l'aigua calenta.
El control de tensió constant del convertidor de freqüència es combina amb el control de circulació d'aigua calenta temporitzat. Quan la temperatura de la canonada d'aigua calenta és inferior a 46 ℃, la temperatura de l'aigua calenta de la canonada s'elevarà automàticament mitjançant la circulació. Quan la temperatura és superior a 50 ℃, la circulació s'aturarà per entrar al mòdul de subministrament d'aigua a pressió constant per garantir el consum mínim d'energia de la bomba d'aigua de calefacció. Les principals especificacions tècniques són les següents:
Temperatura de sortida d'aigua del sistema de calefacció: 55 ℃
Temperatura del dipòsit d'aigua aïllat: 52 ℃
Temperatura de subministrament d'aigua del terminal: ≥45 ℃
Temps de subministrament d'aigua: 12 hores
Capacitat de calefacció de disseny: 12.000 persones/dia, capacitat de subministrament d'aigua de 40 litres per persona, capacitat total de calefacció de 300 tones/dia.
Capacitat d'energia solar instal·lada: més de 50 kW
Capacitat d'emmagatzematge d'energia instal·lada: 200 kW
2. Composició del projecte
El sistema d'aigua calenta de la xarxa de microenergia està compost per un sistema de subministrament d'energia extern, un sistema d'emmagatzematge d'energia, un sistema d'energia solar, un sistema d'aigua calenta de font d'aire, un sistema de calefacció a temperatura i pressió constants, un sistema de control automàtic, etc.
Sistema de subministrament d'energia extern. La subestació del campus oest està connectada a la xarxa elèctrica estatal com a energia de reserva.
Sistema d'energia solar. Està compost per mòduls solars, sistema de recollida de corrent continu, inversor, sistema de control de corrent altern, etc. Implementa la generació d'energia connectada a la xarxa i regula el consum d'energia.
Sistema d'emmagatzematge d'energia. La funció principal és emmagatzemar energia en hora punta i subministrar energia en hora punta.
Funcions principals del sistema d'aigua calenta d'aire. L'escalfador d'aigua d'aire s'utilitza per escalfar i augmentar la temperatura per proporcionar aigua calenta sanitària als estudiants.
Funcions principals del sistema de subministrament d'aigua a temperatura i pressió constants. Proporciona aigua calenta de 45 a 50 ℃ per al bany i ajusta automàticament el cabal de subministrament d'aigua segons el nombre de banyistes i la mida del consum d'aigua per aconseguir un control uniforme del cabal.
Funcions principals del sistema de control automàtic. El sistema de control de font d'alimentació externa, el sistema d'aigua calenta de font d'aire, el sistema de control de generació d'energia solar, el sistema de control d'emmagatzematge d'energia, el sistema de temperatura constant i subministrament d'aigua constant, etc. s'utilitzen per al control de funcionament automàtic i el control de l'afegit de pics de la xarxa de microenergia per garantir el funcionament coordinat del sistema, el control d'enllaç i la monitorització remota.
3. Efecte d'implementació
Estalvieu energia i diners. Després de la implementació d'aquest projecte, el sistema d'aigua calenta de la xarxa de microenergia té un efecte d'estalvi energètic notable. La generació anual d'energia solar és de 79.100 kWh, l'emmagatzematge d'energia anual és de 109.500 kWh, la bomba de calor d'aire estalvia 405.000 kWh, l'estalvi anual d'electricitat és de 593.600 kWh, l'estalvi estàndard de carbó és de 196 tce i la taxa d'estalvi energètic arriba al 34,5%. Estalvi de costos anual de 355.900 iuans.
Protecció del medi ambient i reducció d'emissions. Beneficis mediambientals: la reducció d'emissions de CO2 és de 523,2 tones/any, la reducció d'emissions de SO2 és de 4,8 tones/any i la reducció d'emissions de fums és de 3 tones/any, els beneficis mediambientals són significatius.
Ressenyes d'usuaris. El sistema ha estat funcionant de manera estable des del seu inici. Els sistemes de generació d'energia solar i emmagatzematge d'energia tenen una bona eficiència operativa, i la relació d'eficiència energètica de l'escalfador d'aigua de font d'aire és alta. En particular, l'estalvi d'energia ha millorat molt després del funcionament complementari i combinat de múltiples energies. En primer lloc, el subministrament d'energia d'emmagatzematge s'utilitza per al subministrament d'energia i la calefacció, i després la generació d'energia solar s'utilitza per al subministrament d'energia i la calefacció. Totes les unitats de bomba de calor funcionen en el període d'alta temperatura de 8 a 17 h, cosa que millora considerablement la relació d'eficiència energètica de les unitats de bomba de calor, maximitza l'eficiència de la calefacció i minimitza el consum d'energia de calefacció. Aquest mètode de calefacció complementari i eficient de múltiples energies val la pena popularitzar-lo i aplicar-lo.
Data de publicació: 03-01-2023