Trong lĩnh vực kỹ thuật máy bơm nhiệt nguồn không khí và thiết bị nước nóng, "anh cả" Hiền đã khẳng định được vị thế của mình trong ngành bằng chính năng lực của mình, làm việc hiệu quả và thực tế, đồng thời tiếp tục phát triển máy bơm nhiệt nguồn không khí và máy nước nóng. Minh chứng rõ ràng nhất là các dự án kỹ thuật nguồn không khí của Hiền đã giành được "Giải thưởng Ứng dụng Xuất sắc nhất về Máy bơm Nhiệt và Bổ sung Đa Năng" trong ba năm liên tiếp tại các hội nghị thường niên của Ngành Công nghiệp Máy bơm Nhiệt Trung Quốc.
Năm 2020, dự án BOT dịch vụ tiết kiệm năng lượng nước nóng sinh hoạt của Ký túc xá giai đoạn II Đại học Thái Châu, Giang Tô của Hiền đã giành giải thưởng "Ứng dụng tốt nhất về máy bơm nhiệt nguồn không khí và bổ sung đa năng".
Năm 2021, dự án hệ thống nước nóng bổ sung đa năng sử dụng nguồn không khí, năng lượng mặt trời và thu hồi nhiệt thải của Hiền tại phòng tắm Runjiangyuan thuộc Đại học Giang Tô đã giành giải thưởng "Ứng dụng tốt nhất về máy bơm nhiệt và bổ sung đa năng".
Ngày 27 tháng 7 năm 2022, dự án hệ thống nước nóng sinh hoạt "Sản xuất điện năng lượng mặt trời + Lưu trữ năng lượng + Bơm nhiệt" của Hiền thuộc Mạng lưới năng lượng vi mô tại cơ sở phía tây của Đại học Liêu Thành, tỉnh Sơn Đông đã giành giải "Ứng dụng tốt nhất về bơm nhiệt và bổ sung đa năng" trong cuộc thi thiết kế ứng dụng hệ thống bơm nhiệt lần thứ bảy của "Cúp tiết kiệm năng lượng" năm 2022.
Chúng tôi ở đây để xem xét kỹ lưỡng dự án mới nhất đoạt giải thưởng này, dự án hệ thống nước nóng sinh hoạt "Sản xuất điện mặt trời + Lưu trữ năng lượng + Bơm nhiệt" của Đại học Liêu Thành, từ góc nhìn chuyên môn.
1. Ý tưởng thiết kế kỹ thuật
Dự án giới thiệu khái niệm dịch vụ năng lượng toàn diện, bắt đầu từ việc thiết lập hệ thống cung cấp năng lượng đa dạng và vận hành mạng lưới năng lượng vi mô, kết nối nguồn cung cấp năng lượng (điện lưới), sản lượng điện (điện mặt trời), lưu trữ năng lượng (giảm tải đỉnh), phân phối năng lượng và tiêu thụ năng lượng (sưởi ấm bằng bơm nhiệt, bơm nước, v.v.) thành một mạng lưới năng lượng vi mô. Hệ thống nước nóng được thiết kế với mục tiêu chính là cải thiện sự thoải mái khi sử dụng nhiệt cho sinh viên. Dự án kết hợp thiết kế tiết kiệm năng lượng, thiết kế ổn định và thiết kế tiện nghi, nhằm đạt được mức tiêu thụ năng lượng thấp nhất, hiệu suất ổn định tốt nhất và sự thoải mái tối đa khi sử dụng nước cho sinh viên. Thiết kế của dự án này chủ yếu nhấn mạnh các đặc điểm sau:
Thiết kế hệ thống độc đáo. Dự án giới thiệu khái niệm dịch vụ năng lượng toàn diện, xây dựng hệ thống nước nóng mạng lưới năng lượng vi mô, bao gồm nguồn điện bên ngoài + đầu ra năng lượng (năng lượng mặt trời) + lưu trữ năng lượng (lưu trữ năng lượng pin) + sưởi ấm bằng bơm nhiệt. Dự án triển khai cung cấp đa năng, cung cấp điện áp thấp và tạo nhiệt với hiệu suất năng lượng tối ưu.
120 tấm pin năng lượng mặt trời đã được thiết kế và lắp đặt. Công suất lắp đặt là 51,6KW, điện năng tạo ra được truyền tải đến hệ thống phân phối điện trên mái nhà vệ sinh để phát điện hòa lưới.
Hệ thống lưu trữ năng lượng 200KW đã được thiết kế và lắp đặt. Chế độ vận hành là cung cấp điện tiết kiệm điện năng, và sử dụng điện năng ở thung lũng vào thời gian cao điểm. Cho phép các tổ máy bơm nhiệt hoạt động trong thời gian nhiệt độ khí hậu cao, nhằm cải thiện hiệu suất năng lượng của các tổ máy bơm nhiệt và giảm mức tiêu thụ điện năng. Hệ thống lưu trữ năng lượng được kết nối với hệ thống phân phối điện để vận hành hòa lưới và tự động tiết kiệm điện năng.
Thiết kế mô-đun. Việc sử dụng kết cấu có thể mở rộng làm tăng tính linh hoạt trong việc mở rộng. Trong bố trí máy nước nóng không khí, thiết kế giao diện dự phòng được áp dụng. Khi thiết bị sưởi ấm không đủ, thiết bị sưởi ấm có thể được mở rộng theo mô-đun.
Ý tưởng thiết kế hệ thống tách biệt hệ thống sưởi ấm và hệ thống cung cấp nước nóng có thể giúp nguồn cung cấp nước nóng ổn định hơn, giải quyết vấn đề lúc nóng lúc lạnh. Hệ thống được thiết kế và lắp đặt với ba bình nước nóng và một bình nước nóng để cung cấp nước nóng. Bình nước nóng sẽ được khởi động và vận hành theo thời gian đã cài đặt. Sau khi đạt đến nhiệt độ làm nóng, nước sẽ được đưa vào bình nước nóng nhờ trọng lực. Bình nước nóng cung cấp nước nóng cho phòng tắm. Bình nước nóng chỉ cung cấp nước nóng mà không làm nóng, đảm bảo cân bằng nhiệt độ nước nóng. Khi nhiệt độ nước nóng trong bình nước nóng thấp hơn nhiệt độ làm nóng, bộ điều nhiệt sẽ bắt đầu hoạt động, đảm bảo nhiệt độ nước nóng.
Điều khiển điện áp không đổi của biến tần kết hợp với điều khiển tuần hoàn nước nóng theo thời gian. Khi nhiệt độ đường ống nước nóng thấp hơn 46℃, nhiệt độ nước nóng trong đường ống sẽ tự động tăng lên nhờ tuần hoàn. Khi nhiệt độ cao hơn 50℃, tuần hoàn sẽ dừng lại để đưa nước vào mô-đun cấp nước áp suất không đổi, đảm bảo mức tiêu thụ năng lượng tối thiểu của bơm nước nóng. Các thông số kỹ thuật chính như sau:
Nhiệt độ nước đầu ra của hệ thống sưởi: 55℃
Nhiệt độ của bình nước cách nhiệt: 52℃
Nhiệt độ nước cấp đầu cuối: ≥45℃
Thời gian cung cấp nước: 12 giờ
Công suất sưởi ấm thiết kế: 12.000 người/ngày, công suất cấp nước 40 lít/người, tổng công suất sưởi ấm 300 tấn/ngày.
Công suất điện mặt trời lắp đặt: trên 50KW
Công suất lưu trữ năng lượng được lắp đặt: 200KW
2. Thành phần dự án
Hệ thống nước nóng mạng lưới năng lượng vi mô bao gồm hệ thống cung cấp năng lượng bên ngoài, hệ thống lưu trữ năng lượng, hệ thống năng lượng mặt trời, hệ thống nước nóng nguồn không khí, hệ thống sưởi ấm nhiệt độ và áp suất không đổi, hệ thống điều khiển tự động, v.v.
Hệ thống cung cấp năng lượng bên ngoài. Trạm biến áp ở khuôn viên phía tây được kết nối với nguồn điện lưới quốc gia làm nguồn năng lượng dự phòng.
Hệ thống điện mặt trời. Hệ thống bao gồm các tấm pin năng lượng mặt trời, hệ thống thu điện một chiều, biến tần, hệ thống điều khiển điện xoay chiều, v.v. Triển khai phát điện hòa lưới và điều tiết mức tiêu thụ điện.
Hệ thống lưu trữ năng lượng. Chức năng chính là lưu trữ năng lượng vào giờ thấp điểm và cung cấp điện vào giờ cao điểm.
Chức năng chính của hệ thống nước nóng không khí. Máy nước nóng không khí được sử dụng để làm nóng và tăng nhiệt độ, cung cấp nước nóng sinh hoạt cho sinh viên.
Chức năng chính của hệ thống cấp nước nhiệt độ và áp suất ổn định. Cung cấp nước nóng 45~50℃ cho phòng tắm, tự động điều chỉnh lưu lượng nước theo số lượng người tắm và lượng nước tiêu thụ, đạt được lưu lượng kiểm soát đồng đều.
Chức năng chính của hệ thống điều khiển tự động. Hệ thống điều khiển nguồn điện bên ngoài, hệ thống nước nóng nguồn không khí, hệ thống điều khiển phát điện năng lượng mặt trời, hệ thống điều khiển lưu trữ năng lượng, hệ thống cung cấp nước ổn định và nhiệt độ ổn định, v.v. được sử dụng để điều khiển vận hành tự động và điều khiển cắt đỉnh mạng lưới năng lượng vi mô, đảm bảo vận hành đồng bộ, điều khiển liên kết và giám sát từ xa.
3. Hiệu ứng triển khai
Tiết kiệm năng lượng và chi phí. Sau khi triển khai dự án này, hệ thống nước nóng mạng lưới năng lượng vi mô đã mang lại hiệu quả tiết kiệm năng lượng đáng kể. Sản lượng điện mặt trời hàng năm đạt 79.100 KWh, lưu trữ năng lượng hàng năm đạt 109.500 KWh, bơm nhiệt không khí tiết kiệm 405.000 KWh, điện năng tiết kiệm hàng năm đạt 593.600 KWh, tiêu chuẩn tiết kiệm than đạt 196tce, tỷ lệ tiết kiệm năng lượng đạt 34,5%. Tiết kiệm chi phí hàng năm đạt 355.900 nhân dân tệ.
Bảo vệ môi trường và giảm phát thải. Lợi ích về môi trường: Giảm phát thải CO2 là 523,2 tấn/năm, giảm phát thải SO2 là 4,8 tấn/năm và giảm phát thải khói là 3 tấn/năm, lợi ích về môi trường là rất đáng kể.
Đánh giá của người dùng. Hệ thống đã hoạt động ổn định kể từ khi đi vào hoạt động. Hệ thống phát điện và lưu trữ năng lượng mặt trời có hiệu suất vận hành tốt, và tỷ lệ hiệu suất năng lượng của máy nước nóng không khí cao. Đặc biệt, khả năng tiết kiệm năng lượng đã được cải thiện đáng kể sau khi vận hành kết hợp và bổ sung đa năng lượng. Đầu tiên, nguồn điện lưu trữ năng lượng được sử dụng để cung cấp điện và sưởi ấm, sau đó sử dụng phát điện mặt trời để cung cấp điện và sưởi ấm. Tất cả các tổ máy bơm nhiệt đều hoạt động trong khoảng thời gian nhiệt độ cao từ 8 giờ sáng đến 5 giờ chiều, giúp cải thiện đáng kể tỷ lệ hiệu suất năng lượng của các tổ máy bơm nhiệt, tối đa hóa hiệu suất sưởi ấm và giảm thiểu mức tiêu thụ năng lượng sưởi ấm. Phương pháp sưởi ấm hiệu quả và bổ sung đa năng lượng này rất đáng được phổ biến và áp dụng.
Thời gian đăng: 03-01-2023