Во областа на инженерството на топлински пумпи со воздух и единици за топла вода, Hien, „големиот брат“, се етаблираше во индустријата со своја сила и одлично ја заврши работата на практичен начин, а понатаму ги унапреди и топлинските пумпи со воздух и бојлерите. Најмоќен доказ е тоа што проектите за инженерство на воздух на Hien ја освоија наградата „Најдобра примена на топлински пумпи и повеќеенергетска надополнување“ три години по ред на годишните состаноци на кинеската индустрија за топлински пумпи.
Во 2020 година, проектот BOT за заштеда на енергија за топла вода во домот на Универзитетот Џангсу Таиџоу, Фаза II, ја освои наградата „Најдобра апликација за топлинска пумпа со воздушен извор и повеќеенергетско дополнување“.
Во 2021 година, проектот на Хиен за повеќеенергетски комплементарен систем за топла вода со извор на воздух, сончева енергија и обновување на отпадна топлина во бањата Рунџијангјуан на Универзитетот Џангсу ја освои наградата „Најдобра апликација за топлинска пумпа и повеќеенергетско дополнување“.
На 27 јули 2022 година, проектот на „Хиен“ за систем за топла вода „Генерација на сончева енергија + Складирање на енергија + Топлинска пумпа“ на „Микро енергетската мрежа“ во западниот кампус на Универзитетот Лиаоченг во покраината Шандонг ја освои наградата „Најдобра апликација за топлинска пумпа и повеќенаменска енергетска надополнување“ на седмиот натпревар за дизајн на апликација за систем за топлинска пумпа на „Купот за заштеда на енергија“ за 2022 година.
Тука сме за да го разгледаме одблизу овој најнов наградуван проект, проектот за систем за топла вода за домаќинства „Генерација на сончева енергија + Складирање на енергија + Топлинска пумпа“ на Универзитетот Лиаоченг, од професионална перспектива.
1. Идеи за технички дизајн
Проектот го воведува концептот на сеопфатна енергетска услуга, почнувајќи од воспоставување на повеќекратно снабдување со енергија и работа на микроенергетска мрежа, и го поврзува снабдувањето со енергија (снабдување со електрична енергија од мрежа), производството на енергија (сончева енергија), складирањето на енергија (врвно чистење), дистрибуцијата на енергија и потрошувачката на енергија (греење со топлинска пумпа, пумпи за вода итн.) во микроенергетска мрежа. Системот за топла вода е дизајниран со главна цел да се подобри удобноста при користењето на топлината од страна на студентите. Тој комбинира дизајн за заштеда на енергија, дизајн за стабилност и дизајн за удобност, со цел да се постигне најниска потрошувачка на енергија, најдобри стабилни перформанси и најдобра удобност при користењето на водата од страна на студентите. Дизајнот на оваа шема главно ги истакнува следниве карактеристики:
Уникатен дизајн на системот. Проектот го воведува концептот на сеопфатна енергетска услуга и гради микроенергетски мрежен систем за топла вода, со надворешно напојување + излезна енергија (сончева енергија) + складирање на енергија (складирање на енергија на батерија) + греење со топлинска пумпа. Имплементира повеќекратно напојување со енергија, напојување со максимална потрошувачка на енергија и производство на топлина со најдобра енергетска ефикасност.
Дизајнирани се и инсталирани 120 модули од соларни ќелии. Инсталираниот капацитет е 51,6 KW, а генерираната електрична енергија се пренесува до системот за дистрибуција на електрична енергија на покривот на бањата за производство на електрична енергија поврзана со мрежата.
Дизајниран и инсталиран е систем за складирање на енергија од 200 KW. Режимот на работа е напојување со енергија за врховни оптоварувања, а енергијата од долината се користи во периодот на врвни оптоварувања. Единиците на топлинската пумпа треба да работат во период на висока климатска температура, со цел да се подобри односот на енергетска ефикасност на единиците на топлинската пумпа и да се намали потрошувачката на енергија. Системот за складирање на енергија е поврзан со системот за дистрибуција на електрична енергија за работа поврзана со мрежата и автоматско врховни оптоварувања.
Модуларен дизајн. Употребата на проширлива конструкција ја зголемува флексибилноста на проширливоста. Во распоредот на бојлерот со воздух, се користи дизајнот на резервиран интерфејс. Кога опремата за греење е недоволна, опремата за греење може да се прошири на модуларен начин.
Идејата за дизајн на системот за одвојување на греењето и снабдувањето со топла вода може да го направи снабдувањето со топла вода постабилно и да го реши проблемот на понекогаш топла, а понекогаш ладна вода. Системот е дизајниран и инсталиран со три резервоари за вода за греење и еден резервоар за вода за снабдување со топла вода. Резервоарот за вода за греење треба да се стартува и да работи според зададеното време. По достигнувањето на температурата на греењето, водата треба да се става во резервоарот за топла вода по гравитација. Резервоарот за топла вода доставува топла вода во бањата. Резервоарот за топла вода снабдува само топла вода без греење, обезбедувајќи рамнотежа на температурата на топлата вода. Кога температурата на топлата вода во резервоарот за топла вода е пониска од температурата на греењето, термостатската единица почнува да работи, обезбедувајќи ја температурата на топлата вода.
Контролата на константниот напон на фреквентниот конвертор е комбинирана со контрола на циркулацијата на топла вода со временско ограничување. Кога температурата на цевката за топла вода е пониска од 46 ℃, температурата на топлата вода на цевката автоматски ќе се зголеми со циркулација. Кога температурата е повисока од 50 ℃, циркулацијата ќе се запре за да се влезе во модулот за снабдување со вода со константен притисок за да се обезбеди минимална потрошувачка на енергија на пумпата за вода за греење. Главните технички спецификации се следниве:
Температура на излезот на водата од системот за греење: 55℃
Температура на изолиран резервоар за вода: 52℃
Температура на терминалното снабдување со вода: ≥45℃
Време на снабдување со вода: 12 часа
Дизајниран капацитет за греење: 12.000 лица/ден, капацитет за снабдување со вода од 40 литри по лице, вкупен капацитет за греење од 300 тони/ден.
Инсталиран капацитет на сончева енергија: повеќе од 50 kW
Инсталиран капацитет за складирање на енергија: 200 kW
2. Состав на проектот
Системот за топла вода со микроенергетска мрежа е составен од надворешен систем за снабдување со енергија, систем за складирање на енергија, систем за сончева енергија, систем за топла вода со извор на воздух, систем за греење со константна температура и притисок, систем за автоматска контрола итн.
Надворешен систем за снабдување со енергија. Трафостаницата во западниот кампус е поврзана со напојувањето на државната мрежа како резервна енергија.
Систем за соларна енергија. Составен е од соларни модули, систем за собирање на еднонасочна струја, инвертер, систем за контрола на наизменична струја и така натаму. Имплементира производство на енергија поврзана со мрежата и регулира потрошувачката на енергија.
Систем за складирање на енергија. Главната функција е да складира енергија во време на долина и да снабдува енергија во време на врв.
Главни функции на системот за топла вода со извор на воздух. Бојлерот со извор на воздух се користи за греење и зголемување на температурата за да им обезбеди на учениците топла вода за домаќинство.
Главни функции на системот за водоснабдување со константна температура и притисок. Обезбедете топла вода од 45~50 ℃ за бањата и автоматски прилагодете го протокот на вода според бројот на капачи и големината на потрошувачката на вода за да се постигне рамномерна контрола на протокот.
Главни функции на системот за автоматска контрола. Системот за контрола на надворешно напојување, системот за топла вода со извор на воздух, системот за контрола на производство на сончева енергија, системот за контрола на складирање на енергија, системот за константна температура и постојано снабдување со вода итн. се користат за автоматска контрола на работата и контрола на врвното оптоварување на микроенергетската мрежа за да се обезбеди координирано работење на системот, контрола на поврзувањето и далечинско следење.
3. Ефект на имплементација
Заштедете енергија и пари. По имплементацијата на овој проект, микроенергетскиот мрежен систем за топла вода има извонреден ефект на заштеда на енергија. Годишното производство на сончева енергија е 79.100 kWh, годишното складирање на енергија е 109.500 kWh, топлинската пумпа со воздушен извор заштедува 405.000 kWh, годишната заштеда на електрична енергија е 593.600 kWh, стандардната заштеда на јаглен е 196 tce, а стапката на заштеда на енергија достигнува 34,5%. Годишна заштеда на трошоци од 355.900 јуани.
Заштита на животната средина и намалување на емисиите. Еколошки придобивки: Намалувањето на емисиите на CO2 е 523,2 тони годишно, намалувањето на емисиите на SO2 е 4,8 тони годишно, а намалувањето на емисиите на чад е 3 тони годишно, еколошките придобивки се значајни.
Кориснички осврти. Системот работи стабилно од неговото работење. Системите за производство на сончева енергија и складирање на енергија имаат добра ефикасност на работењето, а коефициентот на енергетска ефикасност на бојлерот со воздушен извор е висок. Особено, заштедата на енергија е значително подобрена по повеќеенергетското комплементарно и комбинирано работење. Прво, напојувањето со енергија се користи за напојување и греење, а потоа производството на сончева енергија се користи за напојување и греење. Сите единици за топлинска пумпа работат во периодот на висока температура од 8 часот наутро до 5 часот попладне, што значително го подобрува коефициентот на енергетска ефикасност на единиците за топлинска пумпа, ја максимизира ефикасноста на греењето и ја минимизира потрошувачката на енергија за греење. Овој повеќеенергетски комплементарен и ефикасен метод на греење вреди да се популаризира и примени.
Време на објавување: 03 јануари 2023 година