V oblasti tepelných čerpadel vzduch-voda a ohřívačů vody se společnost Hien, její „velký bratr“, etablovala v oboru díky svým vlastním silám a odvedla dobrou práci praktickým způsobem, přičemž dále rozvíjela tepelná čerpadla vzduch-voda a ohřívače vody. Nejvýraznějším důkazem je, že projekty společnosti Hien v oblasti vzduch-voda získaly na výročních setkáních čínského průmyslu tepelných čerpadel tři roky po sobě ocenění „Nejlepší aplikace tepelných čerpadel a multienergetické doplňky“.
V roce 2020 získal Hienův projekt BOT pro úsporu energie v rámci koleje Univerzity Jiangsu Taizhou v II. fázi ocenění „Nejlepší aplikace tepelného čerpadla vzduch-voda a multienergetické doplňky“.
V roce 2021 získal Hienův projekt multienergetického doplňkového systému ohřevu vody s využitím zdroje vzduchu, solární energie a rekuperace odpadního tepla v koupelně Runjiangyuan na Univerzitě Jiangsu cenu „Nejlepší aplikace tepelného čerpadla a multienergetické komplementace“.
Dne 27. července 2022 získal projekt systému ohřevu užitkové vody společnosti Hien s názvem „Výroba solární energie + skladování energie + tepelné čerpadlo“ v rámci sítě Micro Energy Network v západním kampusu Univerzity Liaocheng v provincii Shandong cenu za „nejlepší aplikaci tepelného čerpadla a multienergetické doplňky“ v sedmé soutěži o návrh aplikací systémů tepelných čerpadel v rámci „Energy Saving Cup“ 2022.
Jsme zde, abychom se z profesionálního hlediska blíže podívali na tento nejnovější oceněný projekt, systém ohřevu teplé vody Univerzity Liaocheng s názvem „Výroba solární energie + skladování energie + tepelné čerpadlo“.
1. Nápady na technický design
Projekt zavádí koncept komplexních energetických služeb, počínaje zavedením multienergetických dodávek a provozem mikroenergetické sítě, a propojuje dodávky energie (napájení ze sítě), energetický výkon (solární energie), skladování energie (redukce špiček), distribuci energie a spotřebu energie (vytápění tepelným čerpadlem, vodní čerpadla atd.) do mikroenergetické sítě. Systém ohřevu vody je navržen s hlavním cílem zlepšit komfort studentů při využívání tepla. Kombinuje energeticky úsporný design, design stability a design komfortu, aby se dosáhlo nejnižší spotřeby energie, nejlepšího stabilního výkonu a nejlepšího komfortu studentů při využívání vody. Návrh tohoto schématu zdůrazňuje zejména následující vlastnosti:
Unikátní návrh systému. Projekt zavádí koncept komplexních energetických služeb a buduje mikroenergetický síťový systém ohřevu vody s externím napájením + výstupem energie (solární energie) + akumulací energie (akumulace energie v bateriích) + vytápěním tepelným čerpadlem. Implementuje napájení z více zdrojů energie, úsporu energie a výrobu tepla s nejvyšší energetickou účinností.
Bylo navrženo a instalováno 120 solárních článků. Instalovaný výkon je 51,6 kW a vyrobená elektrická energie je přenášena do rozvodné soustavy na střeše koupelny pro výrobu energie připojené k rozvodné síti.
Byl navržen a instalován systém akumulace energie o výkonu 200 kW. Provozní režim je dodáván s redukcí špiček a ve špičce se využívá energie z údolí. Tepelná čerpadla by měla běžet i v období vysokých klimatických teplot, aby se zlepšil poměr energetické účinnosti tepelných čerpadel a snížila se spotřeba energie. Systém akumulace energie je připojen k rozvodné soustavě pro provoz v síti a automatické redukování špiček.
Modulární konstrukce. Použití rozšiřitelného systému zvyšuje flexibilitu rozšiřitelnosti. V uspořádání ohřívače vody vzduch-voda je použita konstrukce s rezervovaným rozhraním. Pokud topné zařízení není dostatečné, lze jej rozšířit modulárním způsobem.
Myšlenka oddělení vytápění a ohřevu vody v systému může stabilizovat dodávku teplé vody a vyřešit problém někdy horké a někdy studené vody. Systém je navržen a instalován se třemi zásobníky topné vody a jedním zásobníkem vody pro ohřev teplé vody. Zásobník topné vody se spustí a provozuje podle nastaveného času. Po dosažení teploty ohřevu se voda samospádem přivádí do zásobníku teplé vody. Zásobník teplé vody dodává teplou vodu do koupelny. Zásobník teplé vody dodává pouze teplou vodu bez ohřevu, čímž zajišťuje vyvážení teploty teplé vody. Když je teplota teplé vody v zásobníku teplé vody nižší než teplota ohřevu, spustí se termostatická jednotka a zajišťuje teplotu teplé vody.
Řízení konstantního napětí frekvenčním měničem je kombinováno s časovaným řízením oběhu teplé vody. Když teplota potrubí teplé vody klesne pod 46 °C, teplota teplé vody v potrubí se automaticky zvýší cirkulací. Když teplota překročí 50 °C, cirkulace se zastaví a voda vstoupí do modulu dodávky vody s konstantním tlakem, aby se zajistila minimální spotřeba energie čerpadla topné vody. Hlavní technické specifikace jsou následující:
Teplota výstupní vody z topného systému: 55 ℃
Teplota izolované vodní nádrže: 52 ℃
Teplota přívodní vody: ≥45℃
Doba dodávky vody: 12 hodin
Projektovaný topný výkon: 12 000 osob/den, objem zásobování vodou 40 litrů na osobu, celkový topný výkon 300 tun/den.
Instalovaný solární výkon: více než 50 kW
Instalovaná kapacita úložiště energie: 200 kW
2. Složení projektu
Systém ohřevu vody v mikroenergetické síti se skládá z externího systému napájení energií, systému akumulace energie, solárního systému, systému ohřevu vody vzduchem, systému ohřevu s konstantní teplotou a tlakem, automatického řídicího systému atd.
Externí systém napájení. Rozvodna v západním kampusu je připojena k napájení státní sítě jako záložní zdroj energie.
Solární systém. Skládá se ze solárních modulů, systému sběru stejnosměrného proudu, střídače, systému řízení střídavého proudu atd. Zajišťuje výrobu energie z připojení k síti a regulaci spotřeby energie.
Systém pro ukládání energie. Hlavní funkcí je ukládání energie v době spalování a dodávka energie ve špičce.
Hlavní funkce systému ohřevu vody vzduch-voda. Ohřívač vody vzduch-voda se používá k vytápění a zvyšování teploty pro zajištění teplé užitkové vody pro studenty.
Hlavní funkce systému zásobování vodou s konstantní teplotou a tlakem. Zajišťuje ohřev vody v koupelně o teplotě 45~50 °C a automaticky upravuje průtok vody podle počtu koupajících se a velikosti spotřeby vody, aby se dosáhlo rovnoměrného regulovaného průtoku.
Hlavní funkce automatického řídicího systému. Pro automatické řízení provozu a regulaci špiček v mikroenergetické síti se používá systém řízení externího napájení, systém ohřevu teplé vody vzduch-vzduch, systém řízení výroby solární energie, systém řízení akumulace energie, systém konstantní teploty a konstantního přívodu vody atd., aby se zajistil koordinovaný provoz systému, řízení propojení a dálkové monitorování.
3. Efekt implementace
Úspora energie a peněz. Po realizaci tohoto projektu má mikroenergetický systém ohřevu vody pozoruhodný efekt úspory energie. Roční výroba solární energie je 79 100 kWh, roční skladování energie je 109 500 kWh, tepelné čerpadlo vzduch-voda ušetří 405 000 kWh, roční úspora elektřiny je 593 600 kWh, úspora standardního uhlí je 196 tun a míra úspory energie dosahuje 34,5 %. Roční úspora nákladů činí 355 900 juanů.
Ochrana životního prostředí a snižování emisí. Přínosy pro životní prostředí: Snížení emisí CO2 je 523,2 tun/rok, snížení emisí SO2 je 4,8 tun/rok a snížení emisí kouře je 3 tuny/rok, přínosy pro životní prostředí jsou značné.
Uživatelské recenze. Systém od uvedení do provozu běží stabilně. Systémy pro výrobu a akumulaci solární energie mají dobrou provozní účinnost a poměr energetické účinnosti ohřívače vody vzduch-voda je vysoký. Zejména úspora energie se výrazně zlepšila po doplňkovém a kombinovaném provozu s více zdroji energie. Nejprve se pro napájení a vytápění používá akumulace energie a poté se pro napájení a vytápění používá generování solární energie. Všechny tepelné čerpadla fungují v období s vysokými teplotami od 8:00 do 17:00, což výrazně zlepšuje poměr energetické účinnosti tepelných čerpadel, maximalizuje účinnost vytápění a minimalizuje spotřebu energie na vytápění. Tato doplňková a efektivní metoda vytápění s více zdroji energie si zaslouží popularizaci a aplikaci.
Čas zveřejnění: 3. ledna 2023