Op het gebied van lucht-water warmtepompen en de engineering van warmwaterunits heeft Hien, de "grote broer", zich met eigen kracht in de branche gevestigd en op een nuchtere manier goed werk geleverd, en de ontwikkeling van lucht-water warmtepompen en warmwatertoestellen verder ontwikkeld. Het sterkste bewijs is dat Hiens lucht-water engineeringprojecten drie jaar op rij de "Best Application Award for Heat Pump and Multi-Energy Complementation" hebben gewonnen tijdens de jaarlijkse bijeenkomsten van de Chinese warmtepompindustrie.
In 2020 won het BOT-project (Service for Saving Energy in warm water voor huishoudelijk gebruik) van Hien in de tweede fase van de slaapzaal van de Jiangsu Taizhou University de prijs voor de beste toepassing van een lucht-waterwarmtepomp en multi-energieaanvulling.
In 2021 won Hiens project voor een multi-energie complementair warmwatersysteem met luchtbron, zonne-energie en terugwinning van restwarmte in de Runjiangyuan-badkamer van de Universiteit van Jiangsu de "Best Application Award for Heat Pump and Multi-energy Complementation".
Op 27 juli 2022 won het project voor warmwatersystemen voor huishoudelijk gebruik "Zonne-energieopwekking + energieopslag + warmtepomp" van het micro-energienetwerk op de westelijke campus van de Liaocheng-universiteit in de provincie Shandong de "Best Application Award of Heat Pump and Multi-energy Complementation" in de zevende ontwerpwedstrijd voor warmtepompsystemen van de "Energy Saving Cup" van 2022.
Wij zijn hier om dit nieuwste prijswinnende project, het warmwatersysteem voor huishoudelijk gebruik "Zonne-energieopwekking + energieopslag + warmtepomp" van de Liaocheng Universiteit, vanuit een professioneel perspectief te bekijken.
1.Technische ontwerpideeën
Het project introduceert het concept van een allesomvattende energievoorziening, beginnend met de aanleg van een multi-energievoorziening en een micro-energienetwerk, en verbindt energievoorziening (netvoeding), energieproductie (zonne-energie), energieopslag (piekafvlakking), energiedistributie en energieverbruik (warmtepompverwarming, waterpompen, enz.) in een micro-energienetwerk. Het warmwatersysteem is ontworpen met als hoofddoel het comfort van de studenten bij het gebruik van warmte te verbeteren. Het combineert energiebesparend ontwerp, stabiliteitsontwerp en comfortontwerp om het laagste energieverbruik, de beste stabiele prestaties en het beste comfort van de studenten bij het gebruik van water te bereiken. Het ontwerp van dit systeem benadrukt voornamelijk de volgende kenmerken:
Uniek systeemontwerp. Het project introduceert het concept van een uitgebreide energievoorziening en bouwt een micro-energienetwerk voor warmwatervoorziening, met externe stroomvoorziening + energieopbrengst (zonne-energie) + energieopslag (batterij-energieopslag) + warmtepompverwarming. Het implementeert multi-energievoorziening, piekstroomvoorziening en warmteopwekking met de hoogste energie-efficiëntie.
Er zijn 120 zonnecelmodules ontworpen en geïnstalleerd. Het geïnstalleerde vermogen bedraagt 51,6 kW en de opgewekte elektrische energie wordt naar het elektriciteitsnet op het dak van de badkamer geleid voor netgekoppelde stroomopwekking.
Er is een energieopslagsysteem van 200 kW ontworpen en geïnstalleerd. Het systeem werkt met piekafvlakking, en in de piekperiode wordt het dalvermogen gebruikt. Laat de warmtepompunits draaien tijdens periodes met hoge klimaattemperaturen om de energie-efficiëntie te verbeteren en het stroomverbruik te verlagen. Het energieopslagsysteem is aangesloten op het elektriciteitsnet voor netgekoppelde werking en automatische piekafvlakking.
Modulair ontwerp. Het gebruik van een uitbreidbare constructie verhoogt de flexibiliteit van de uitbreidbaarheid. Bij de lay-out van een lucht/waterverwarmer wordt gebruikgemaakt van een gereserveerde interface. Bij onvoldoende verwarmingsapparatuur kan de verwarmingsapparatuur modulair worden uitgebreid.
Het systeemontwerpconcept van scheiding van verwarming en warmwatervoorziening kan de warmwatervoorziening stabieler maken en het probleem van soms warm en soms koud water oplossen. Het systeem is ontworpen en geïnstalleerd met drie warmwatertanks en één watertank voor de warmwatervoorziening. De warmwatertank moet worden gestart en bediend volgens de ingestelde tijd. Nadat de verwarmingstemperatuur is bereikt, wordt het water door zwaartekracht in de warmwatertank gepompt. De warmwatertank levert warm water aan de badkamer. De warmwatertank levert alleen warm water zonder verwarming, waardoor een evenwichtige warmwatertemperatuur wordt gegarandeerd. Wanneer de temperatuur van het warme water in de warmwatertank lager is dan de verwarmingstemperatuur, treedt de thermostaat in werking om de warmwatertemperatuur te handhaven.
De constante spanningsregeling van de frequentieomvormer wordt gecombineerd met een getimede regeling van de warmwatercirculatie. Wanneer de temperatuur van de warmwaterleiding lager is dan 46 °C, wordt de warmwatertemperatuur in de leiding automatisch verhoogd door circulatie. Wanneer de temperatuur hoger is dan 50 °C, wordt de circulatie gestopt en stroomt het water naar de module met constante druk om het energieverbruik van de verwarmingswaterpomp te minimaliseren. De belangrijkste technische specificaties zijn als volgt:
Wateruitlaattemperatuur van het verwarmingssysteem: 55℃
Temperatuur van de geïsoleerde watertank: 52℃
Temperatuur van de watertoevoer aan het einde: ≥45℃
Watertoevoertijd: 12 uur
Ontwerpverwarmingscapaciteit: 12.000 personen/dag, 40 liter watertoevoer per persoon, totale verwarmingscapaciteit van 300 ton/dag.
Geïnstalleerd vermogen aan zonne-energie: meer dan 50 kW
Geïnstalleerde energieopslagcapaciteit: 200 kW
2. Projectcompositie
Het micro-energienetwerk voor warmwatervoorziening bestaat uit een extern energievoorzieningssysteem, energieopslagsysteem, zonne-energiesysteem, luchtbronsysteem voor warmwatervoorziening, verwarmingssysteem met constante temperatuur en druk, automatisch regelsysteem, enzovoort.
Extern energievoorzieningssysteem. Het onderstation op de westelijke campus is aangesloten op het elektriciteitsnet van de staat als noodstroomvoorziening.
Zonne-energiesysteem. Het bestaat uit zonnepanelen, een DC-opvangsysteem, een omvormer, een AC-regelsysteem, enzovoort. Het implementeert netgekoppelde stroomopwekking en reguleert het energieverbruik.
Energieopslagsysteem. De belangrijkste functie is het opslaan van energie in daluren en het leveren van stroom in piekuren.
Belangrijkste functies van het lucht-watersysteem. De lucht-waterverwarmer wordt gebruikt voor verwarming en temperatuurstijging om studenten van warm water te voorzien.
Belangrijkste functies van een watertoevoersysteem met constante temperatuur en druk: Levert warm water van 45 tot 50 °C voor de badkamer en past de waterstroom automatisch aan op basis van het aantal badgasten en de hoeveelheid water die wordt verbruikt, om een gelijkmatige waterstroom te bereiken.
Belangrijkste functies van het automatische besturingssysteem. Het externe stroomtoevoersysteem, het warmwatersysteem met luchtbron, het besturingssysteem voor zonne-energieopwekking, het energieopslagsysteem, het systeem voor constante temperatuur en constante watertoevoer, enz. worden gebruikt voor automatische bediening en piekafvlakking van het micro-energienetwerk om een gecoördineerde werking van het systeem, koppelingsregeling en bewaking op afstand te garanderen.
3. Implementatie-effect
Bespaar energie en geld. Na de implementatie van dit project heeft het micro-energienetwerk voor warmwatervoorziening een opmerkelijk energiebesparend effect. De jaarlijkse zonne-energieproductie bedraagt 79.100 kWh, de jaarlijkse energieopslag 109.500 kWh, de lucht-waterwarmtepomp bespaart 405.000 kWh, de jaarlijkse elektriciteitsbesparing 593.600 kWh, de standaard besparing op steenkool 196 tce en de energiebesparing bedraagt 34,5%. De jaarlijkse kostenbesparing bedraagt 355.900 yuan.
Milieubescherming en emissiereductie. Milieuvoordelen: de CO₂-uitstoot is 523,2 ton/jaar, de SO₂-uitstoot is 4,8 ton/jaar en de rookuitstoot is 3 ton/jaar. De milieuvoordelen zijn aanzienlijk.
Gebruikersbeoordelingen. Het systeem functioneert sinds de ingebruikname stabiel. De systemen voor opwekking van zonne-energie en energieopslag hebben een goede operationele efficiëntie en de energie-efficiëntieverhouding van de lucht-waterverwarmer is hoog. Vooral de energiebesparing is aanzienlijk verbeterd na de complementaire en gecombineerde werking met meerdere energiebronnen. Ten eerste wordt energieopslag gebruikt voor stroomvoorziening en verwarming, en ten tweede zonne-energieopwekking voor stroomvoorziening en verwarming. Alle warmtepompunits werken in de periode met hoge temperaturen van 8.00 tot 17.00 uur, wat de energie-efficiëntieverhouding van warmtepompunits aanzienlijk verbetert, de verwarmingsefficiëntie maximaliseert en het energieverbruik minimaliseert. Deze complementaire en efficiënte verwarmingsmethode met meerdere energiebronnen is het waard om te populariseren en toe te passen.
Plaatsingstijd: 03-01-2023