江蘇大學(xué)潤江緣浴室空氣能+ 太陽能+ 余熱回收多能互補(bǔ)式熱水系統(tǒng)項(xiàng)目解析
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一、項(xiàng)目簡介
江蘇大學(xué)在校學(xué)生33500多人,其潤江緣浴室建筑面積2560平方米。因浴室設(shè)施老化等原因,學(xué)校對其進(jìn)行改造升級,并最終選定建設(shè)太陽能+ 空氣能+ 余熱回收多能互補(bǔ)式熱水系統(tǒng)項(xiàng)目。

潤江緣浴室熱水系統(tǒng)安裝了生能KFXRS—120II空氣源熱泵機(jī)組10臺(tái)、KFXRS-38II 空氣源熱水器1臺(tái)、保溫水箱三只423噸,余熱回收機(jī)組四臺(tái)、集水池3個(gè)以及循環(huán)水泵19臺(tái)、供熱水泵5臺(tái)、58-1800-50聯(lián)箱式真空管太陽能熱水器24 組、電氣控制柜5 只等。
此項(xiàng)目充分利用了三種制熱方法的優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)了互補(bǔ)性運(yùn)行,使系統(tǒng)性綜合能效達(dá)到最高,拓展了節(jié)能技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新。該項(xiàng)目從2019年9月2日開始運(yùn)行,兩年時(shí)間里,一直運(yùn)行穩(wěn)定,獲得到較好的節(jié)能效益和經(jīng)濟(jì)效益。以下從技術(shù)設(shè)計(jì)思路、項(xiàng)目構(gòu)成及運(yùn)行原理、實(shí)際使用效果三方面來著重講解。
二、設(shè)計(jì)思路
該熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)以提升學(xué)生用熱的舒適性為主要目標(biāo),融合節(jié)能設(shè)計(jì)、穩(wěn)定性設(shè)計(jì)和舒適性設(shè)計(jì),使運(yùn)行能耗最低、運(yùn)行穩(wěn)定性能最好,學(xué)生洗澡舒適性最優(yōu)。該設(shè)計(jì)方案突出如下設(shè)計(jì)特點(diǎn):

?、侏?dú)特的余熱回收系統(tǒng)設(shè)計(jì),余熱回收效率更高。由于洗浴水排放水量大,水溫較低(32℃左右),可換熱溫差較小,大大減少了可回收熱源。為此把溫差換熱設(shè)計(jì)改變?yōu)槲鼰?、制熱的余熱回收設(shè)計(jì),也就是通過污水源熱泵機(jī)組吸收排放洗浴水中的低溫?zé)嵩矗ㄟ^熱泵機(jī)組的作用直接加熱熱水,可把洗澡水排放溫度下降到8℃,加大了可回收熱源的溫差,同時(shí)直接制成55℃熱水,使污水源熱泵機(jī)組的COP 值可達(dá)到6 ~ 7,節(jié)約單位噸水電耗50% 以上,可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤82.52tec。
②模塊化設(shè)計(jì),可擴(kuò)展性建造,增加了可擴(kuò)展的靈活性。在空氣源熱水器的布置上,采用預(yù)留接口的設(shè)計(jì)方案。當(dāng)加熱設(shè)備不足時(shí),可模塊化擴(kuò)展加熱設(shè)備。
③雙系統(tǒng)供熱設(shè)計(jì),使供熱系統(tǒng)更穩(wěn)定。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了兩個(gè)供水泵組,高、低峰泵組切換運(yùn)行,獨(dú)立調(diào)整壓力控制。達(dá)到供水不加熱,加熱不供水。不但可以解決忽冷忽熱的問題,同時(shí)延長了空氣源熱水器的運(yùn)行時(shí)間,使空氣源熱水器處于最高效率制熱狀態(tài),可節(jié)約供熱水泵運(yùn)行能耗15% 左右。
?、懿捎米冾l器恒壓控制和定時(shí)熱水循環(huán)控制相結(jié)合的方式,當(dāng)熱水管溫度低于46℃時(shí),自動(dòng)循環(huán)提升管道熱水溫度,當(dāng)高于50℃時(shí),停止循環(huán)進(jìn)入恒壓供水模塊,確保供熱水泵能耗最低。
三、項(xiàng)目構(gòu)成及運(yùn)行原理
本項(xiàng)目熱水系統(tǒng)由空氣源熱水系統(tǒng)、太陽能熱水系統(tǒng)、余熱回收熱水系統(tǒng)、恒溫恒壓供熱系統(tǒng)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)等組成。

①空氣源熱水系統(tǒng)主要功能是通過空氣源熱水器進(jìn)行制熱、升溫,為學(xué)生洗澡提供生活熱水。
②太陽能熱水系統(tǒng)主要功能通過太陽能真空管集熱式熱水器吸收太陽能輻射熱能,并把熱能轉(zhuǎn)移到水中,加熱生活熱水用于洗澡。太陽能為可再生能源,可大大減少一次能源的使用。
?、塾酂峄厥障到y(tǒng)主要功能是通過吸收洗澡排放水的熱源直接制成55℃熱水,使洗澡水排放溫度低于10℃,最大限度地回收熱源,節(jié)約電能消耗。
④恒溫恒壓供水系統(tǒng)主要功能是為浴室提供45~50℃的熱水,同時(shí)根據(jù)洗澡人數(shù)的多少和用水量的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)供水流量,達(dá)到均勻控制流量。
?、葑詣?dòng)化控制系統(tǒng)主功能是空氣源熱水系統(tǒng)、太陽能熱水系統(tǒng)、余熱回收系統(tǒng)、恒溫恒供水系統(tǒng)等進(jìn)行自動(dòng)化運(yùn)行控制,確保系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行,聯(lián)動(dòng)控制,并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控監(jiān)測。
四、運(yùn)行效果
江蘇大學(xué)表示,該項(xiàng)目自2019年正常運(yùn)行以來,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,太陽能利用、余熱回收效率較好,空氣源熱水器的運(yùn)行效率也較高,特別是通過組合式運(yùn)行后,節(jié)能量有較大幅度的提高。
每天12點(diǎn)開始供熱,首先使用余熱回收制作的熱水,洗浴水自動(dòng)流入集水池進(jìn)行蓄水,至晚上六點(diǎn)左右120噸余熱回收制作的熱水使用完畢,供熱系統(tǒng)切換到空氣源熱水系統(tǒng)開始供熱,余熱回收系統(tǒng)開始運(yùn)行制熱,回收熱源,把排放的32℃洗浴污水通過余熱回收系統(tǒng)的熱源回收降到12℃排放。
這樣空氣源熱水器的運(yùn)行時(shí)間從早上八點(diǎn)開始運(yùn)行加熱,可工作到下午5點(diǎn)左右,使所有機(jī)組都在高效加熱段運(yùn)行,使制熱效率最大化,制熱耗能最小化,這種高效加熱的方式值得推廣應(yīng)用。