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江苏大学润江缘浴室空气能+ 太阳能+ 余热回收多能互补式热水系统项目解析
2021-11-22 15:08:40       来源: 暖通家
  一、项目简介
 
  江苏大学在校学生33500多人,其润江缘浴室建筑面积2560平方米。因浴室设施老化等原因,学校对其进行改造升级,并最终选定建设太阳能+ 空气能+ 余热回收多能互补式热水系统项目。
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  润江缘浴室热水系统安装了生能KFXRS—120II空气源热泵机组10台、KFXRS-38II 空气源热水器1台、保温水箱三只423吨,余热回收机组四台、集水池3个以及循环水泵19台、供热水泵5台、58-1800-50联箱式真空管太阳能热水器24 组、电气控制柜5 只等。
  
  此项目充分利用了三种制热方法的优势,实现了互补性运行,使系统性综合能效达到最高,拓展了节能技术应用领域,实现了多项节能技术创新。该项目从2019年9月2日开始运行,两年时间里,一直运行稳定,获得到较好的节能效益和经济效益。以下从技术设计思路、项目构成及运行原理、实际使用效果三方面来着重讲解。
  
  二、设计思路
 
  该热水系统设计以提升学生用热的舒适性为主要目标,融合节能设计、稳定性设计和舒适性设计,使运行能耗最低、运行稳定性能最好,学生洗澡舒适性最优。该设计方案突出如下设计特点:
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  ①独特的余热回收系统设计,余热回收效率更高。由于洗浴水排放水量大,水温较低(32℃左右),可换热温差较小,大大减少了可回收热源。为此把温差换热设计改变为吸热、制热的余热回收设计,也就是通过污水源热泵机组吸收排放洗浴水中的低温热源,通过热泵机组的作用直接加热热水,可把洗澡水排放温度下降到8℃,加大了可回收热源的温差,同时直接制成55℃热水,使污水源热泵机组的COP 值可达到6 ~ 7,节约单位吨水电耗50% 以上,可节约标准煤82.52tec。
  
  ②模块化设计,可扩展性建造,增加了可扩展的灵活性。在空气源热水器的布置上,采用预留接口的设计方案。当加热设备不足时,可模块化扩展加热设备。
  
  ③双系统供热设计,使供热系统更稳定。本系统设计了两个供水泵组,高、低峰泵组切换运行,独立调整压力控制。达到供水不加热,加热不供水。不但可以解决忽冷忽热的问题,同时延长了空气源热水器的运行时间,使空气源热水器处于最高效率制热状态,可节约供热水泵运行能耗15% 左右。
  
  ④采用变频器恒压控制和定时热水循环控制相结合的方式,当热水管温度低于46℃时,自动循环提升管道热水温度,当高于50℃时,停止循环进入恒压供水模块,确保供热水泵能耗最低。
  
  三、项目构成及运行原理
 
  本项目热水系统由空气源热水系统、太阳能热水系统、余热回收热水系统、恒温恒压供热系统、自动化控制系统等组成。
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  ①空气源热水系统主要功能是通过空气源热水器进行制热、升温,为学生洗澡提供生活热水。
  
  ②太阳能热水系统主要功能通过太阳能真空管集热式热水器吸收太阳能辐射热能,并把热能转移到水中,加热生活热水用于洗澡。太阳能为可再生能源,可大大减少一次能源的使用。
  
  ③余热回收系统主要功能是通过吸收洗澡排放水的热源直接制成55℃热水,使洗澡水排放温度低于10℃,最大限度地回收热源,节约电能消耗。
  
  ④恒温恒压供水系统主要功能是为浴室提供45~50℃的热水,同时根据洗澡人数的多少和用水量的大小自动调节供水流量,达到均匀控制流量。
  
  ⑤自动化控制系统主功能是空气源热水系统、太阳能热水系统、余热回收系统、恒温恒供水系统等进行自动化运行控制,确保系统的协调运行,联动控制,并实现远程监控监测。
  
  四、运行效果
 
  江苏大学表示,该项目自2019年正常运行以来,系统运行稳定,太阳能利用、余热回收效率较好,空气源热水器的运行效率也较高,特别是通过组合式运行后,节能量有较大幅度的提高。
  
  每天12点开始供热,首先使用余热回收制作的热水,洗浴水自动流入集水池进行蓄水,至晚上六点左右120吨余热回收制作的热水使用完毕,供热系统切换到空气源热水系统开始供热,余热回收系统开始运行制热,回收热源,把排放的32℃洗浴污水通过余热回收系统的热源回收降到12℃排放。
  
  这样空气源热水器的运行时间从早上八点开始运行加热,可工作到下午5点左右,使所有机组都在高效加热段运行,使制热效率最大化,制热耗能最小化,这种高效加热的方式值得推广应用。

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关键词: 热水
 
 

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