В области проектирования воздушных тепловых насосов и водонагревателей компания Hien, «старший брат», зарекомендовала себя в отрасли благодаря собственным возможностям и проделала отличную работу, используя практичный подход, и внесла дальнейший вклад в развитие воздушных тепловых насосов и водонагревателей. Наиболее убедительным доказательством служит тот факт, что проекты Hien в области воздушного теплоснабжения три года подряд получали награду «За лучшее применение тепловых насосов и многоэнергетических систем» на ежегодных собраниях китайской отрасли тепловых насосов.
В 2020 году проект компании Hien по энергосбережению в сфере горячего водоснабжения для общежития Университета Тайчжоу провинции Цзянсу, этап II, получил награду «За лучшее применение воздушного теплового насоса и многоэнергетического дополнения».
В 2021 году проект Хьена по многоэнергетической системе дополнительного горячего водоснабжения с использованием воздуха, солнечной энергии и рекуперации отходящего тепла в ванной комнате Жуньцзянъюань Университета Цзянсу получил награду «За лучшее применение теплового насоса и многоэнергетического дополнения».
27 июля 2022 года проект компании Hien по созданию системы горячего водоснабжения для бытовых нужд «Генерация солнечной энергии + накопление энергии + тепловой насос» для микроэнергетической сети в западном кампусе Университета Ляочэн в провинции Шаньдун получил награду «За лучшее применение теплового насоса и многоэнергетического дополнения» на седьмом конкурсе проектов систем тепловых насосов «Кубка по энергосбережению 2022 года».
Мы здесь, чтобы внимательно рассмотреть с профессиональной точки зрения этот последний отмеченный наградами проект — проект системы бытового горячего водоснабжения «Генерация солнечной энергии + накопление энергии + тепловой насос» Университета Ляочэн.
1.Идеи технического дизайна
Проект представляет собой концепцию комплексного энергоснабжения, начиная с создания многосистемного энергоснабжения и работы микроэнергетической сети, и объединяет энергоснабжение (сетевое электроснабжение), выработку энергии (солнечная энергия), накопление энергии (сглаживание пиковой нагрузки), распределение энергии и потребление энергии (тепловые насосы, водяные насосы и т.д.) в единую микроэнергетическую сеть. Система горячего водоснабжения разработана с целью повышения комфорта студентов при использовании тепла. Она сочетает в себе энергосберегающую конструкцию, конструкцию, обеспечивающую устойчивость, и конструкцию, обеспечивающую комфорт, что позволяет добиться минимального энергопотребления, наилучшей стабильности работы и максимального комфорта студентов при использовании воды. В проекте данной системы особое внимание уделяется следующим особенностям:
Уникальная конструкция системы. Проект реализует концепцию комплексного энергоснабжения и предусматривает создание микроэнергетической сети горячего водоснабжения с внешним источником питания, выработкой энергии (солнечная энергия), накоплением энергии (аккумуляторная батарея) и отоплением с помощью теплового насоса. Система реализует многоэнергетическое обеспечение, ограничение пиковой нагрузки и генерацию тепла с максимальной энергоэффективностью.
Было спроектировано и установлено 120 солнечных модулей. Установленная мощность составляет 51,6 кВт. Вырабатываемая электроэнергия передается в систему распределения электроэнергии на крыше ванной комнаты для выработки электроэнергии, подключенной к электросети.
Была спроектирована и установлена система накопления энергии мощностью 200 кВт. Режим работы – пиковое энергопотребление, а пиковая мощность используется в пиковый период. Тепловые насосы могут работать в период высоких температур, что повышает их энергоэффективность и снижает энергопотребление. Система накопления энергии подключена к системе распределения электроэнергии для работы от сети и автоматического ограничения пиковой нагрузки.
Модульная конструкция. Использование расширяемой конструкции повышает гибкость расширения. В конструкции воздушного водонагревателя реализована конструкция с резервным интерфейсом. При недостаточности мощности отопительного оборудования, его можно расширить модульным способом.
Идея проектирования системы разделения отопления и горячего водоснабжения может сделать горячее водоснабжение более стабильным и решить проблему иногда горячего, а иногда холодного. Система спроектирована и установлена с тремя баками для нагрева воды и одним баком для горячего водоснабжения. Бак для нагрева воды должен запускаться и работать в соответствии с установленным временем. После достижения температуры нагрева вода должна подаваться в бак для горячего водоснабжения самотеком. Бак для горячего водоснабжения подает горячую воду в ванную комнату. Бак для горячего водоснабжения подает только горячую воду без нагрева, обеспечивая баланс температуры горячей воды. Когда температура горячей воды в баке для горячего водоснабжения ниже температуры нагрева, начинает работать термостатический блок, обеспечивая температуру горячей воды.
Регулировка постоянного напряжения преобразователя частоты сочетается с управлением циркуляцией горячей воды по времени. При температуре горячей воды ниже 46 ℃ температура воды автоматически повышается за счёт циркуляции. При температуре выше 50 ℃ циркуляция прекращается и вода поступает в модуль подачи воды постоянного давления, обеспечивая минимальное энергопотребление насоса системы отопления. Основные технические характеристики:
Температура воды на выходе из системы отопления: 55℃
Температура изолированного резервуара для воды: 52℃
Температура подаваемой воды на терминал: ≥45℃
Время подачи воды: 12 часов
Проектная тепловая мощность: 12 000 человек/сутки, водообеспеченность 40 л на человека, общая тепловая мощность 300 тонн/сутки.
Установленная мощность солнечной энергии: более 50 кВт
Установленная мощность накопителя энергии: 200 кВт
2.Состав проекта
Система горячего водоснабжения микроэнергетической сети состоит из внешней системы энергоснабжения, системы накопления энергии, солнечной энергосистемы, системы горячего водоснабжения с использованием воздуха, системы отопления с постоянной температурой и давлением, автоматической системы управления и т. д.
Внешняя система энергоснабжения. Подстанция в западном кампусе подключена к энергосистеме штата в качестве резервного источника энергии.
Солнечная энергосистема. Она состоит из солнечных модулей, системы сбора постоянного тока, инвертора, системы управления переменным током и т. д. Обеспечивает генерацию электроэнергии, подключенной к сети, и регулирует потребление энергии.
Система накопления энергии. Основная функция — накопление энергии в периоды низкого спроса и обеспечение электроснабжения в периоды пиковой нагрузки.
Основные функции системы горячего водоснабжения с воздушным источником тепла. Водонагреватель с воздушным источником тепла используется для нагрева и повышения температуры воды, необходимой для обеспечения учащихся горячей водой.
Основные функции системы водоснабжения с постоянной температурой и давлением. Обеспечивает подачу горячей воды температурой 45–50 °C для ванной комнаты и автоматически регулирует расход воды в зависимости от количества купающихся и объема потребления, обеспечивая равномерное управление расходом.
Основные функции системы автоматического управления. Система управления внешним источником питания, система горячего водоснабжения с воздушным источником, система управления солнечной электрогенерацией, система управления накопителями энергии, система поддержания постоянной температуры и подачи воды и т.д. используются для автоматического управления работой и ограничения пиковых нагрузок микроэнергетической сети, обеспечивая согласованную работу системы, управление связями и дистанционный мониторинг.
3.Эффект внедрения
Экономьте энергию и деньги. После реализации этого проекта система горячего водоснабжения на основе микроэнергосетей продемонстрировала значительный энергосберегающий эффект. Годовая выработка солнечной энергии составила 79 100 кВт⋅ч, годовой объём накопленной энергии – 109 500 кВт⋅ч, экономия теплового насоса с воздушным источником энергии – 405 000 кВт⋅ч, годовая экономия электроэнергии – 593 600 кВт⋅ч, экономия стандартного угля – 196 тонн у.т., а уровень экономии энергии достиг 34,5%. Годовая экономия затрат составила 355 900 юаней.
Защита окружающей среды и сокращение выбросов. Экологические преимущества: сокращение выбросов CO2 на 523,2 тонны/год, сокращение выбросов SO2 на 4,8 тонны/год и сокращение выбросов дыма на 3 тонны/год. Экологические преимущества значительны.
Отзывы пользователей. Система работает стабильно с момента ввода в эксплуатацию. Системы генерации и накопления солнечной энергии обладают высокой эффективностью, а коэффициент энергоэффективности водонагревателя с воздушным источником энергии высок. В частности, экономия энергии значительно увеличилась после использования многоэнергетического дополняющего и комбинированного режима работы. Сначала для электроснабжения и отопления используется энергия накопителя, а затем для электроснабжения и отопления используется солнечная энергия. Все тепловые насосы работают в период высоких температур с 8:00 до 17:00, что значительно повышает коэффициент энергоэффективности тепловых насосов, максимизирует эффективность нагрева и минимизирует потребление энергии. Этот многоэнергетический дополняющий и эффективный метод отопления заслуживает популяризации и применения.
Время публикации: 03 января 2023 г.