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四〇四:太陽能加空氣源熱泵熱水系統節能改造
文章來源:四〇四 日期:2017年06月28日

  中核四〇四有限公司原有蒸汽換熱器熱水系統能源利用率低、檢修成本高。而公司所處地理位置是甘肅省太陽能總輻射量最高的區域之一,降水稀少、空氣干燥、晴天多、光照充足,太陽能資源豐富。四〇四公司通過應用太陽能加空氣源熱泵熱水系統技術,對淋浴系統進行節能技術改造,系統設計用水量87噸/天,出水溫度不低于45℃,改造后節能效果顯著。成為甘肅地區首家試點應用太陽能加空氣源熱泵熱水系統技術的單位。

  太陽能加空氣源熱泵系統為大規模集中熱水系統,采用屋頂太陽能集熱器作為主要熱量來源,能實現在充分利用太陽能的前提下,空氣源熱泵作為輔助加熱,通過優化組合,保證全年365天每天都能產生足夠的熱水,實現了熱水系統最節能、最合理的綜合運用。為保證系統在太陽能光照不足、氣溫低等不利的情況下仍能滿足熱水的正常供應,系統配備超低溫空氣源熱泵進行輔助加熱。

  太陽能加空氣源熱泵熱水系統可分為集熱系統、儲熱系統、輔助加熱系統、補水系統、淋浴系統等5個部分。

  太陽能集熱器吸收太陽輻照能量加熱管內軟化水,熱水通過集熱循環泵進行溫差循環,熱水在儲熱水箱和屋頂集熱器之間循環,達到集熱的目的。集熱循環管道安裝防凍伴熱帶,當管道溫度低于3℃時,自動啟動。

  儲熱系統采用不銹鋼材質內膽組合水箱,水箱內膽密閉良好、防腐耐壓、水質安全衛生、保溫效果好。

  采用超低溫空氣源熱泵作為輔助加熱系統。當出現陰雨天氣或水箱達不到洗浴要求時,自動啟動空氣源熱泵進行輔助加熱,水溫達到設定溫度時停止。空氣源熱泵從空氣中獲得大量的熱能,所消耗的電能僅僅是壓縮機用于運輸空氣、陽光能源時所需的能量,因此制等量的熱水,其用電量是傳統電熱水器的25% 左右。且不受陰、雨、雪等惡劣天氣的影響,一天24小時全天候使用。

  供水系統采用變頻恒壓熱水水泵,實現淋浴時供水壓力穩定,提高淋浴的舒適性。

  補水系統加裝硅磷晶水處理系統,減少系統結垢。可采用溫控、水位、定時補水三種補水方式,根據設定自動啟動補水電磁閥進行補水,水位達到設定值時自動停止補水。

  太陽能熱水系統和空氣源熱泵熱水系統通常作為兩種技術方案進行應用。本系統結合實際,考慮太陽能受天氣等條件限制,引入空氣源熱泵作為輔助熱源。在充分利用太陽能的前提下,保證全年熱水的穩定供應。太陽能加空氣源熱泵熱水系統具備技術方案成熟、具備施工難度低、周期短、節能效果顯著的特點,可在兩至三年內收回投資,具備普遍推廣使用的潛力。

  該系統自動化水平高。通過參數設定,可以實現自動溫差循環、自動補水、自動啟動空氣源熱泵輔助加熱、自動定時供水、低溫時自動開啟保溫帶保溫;同時所有功能可以手動啟停。原有蒸汽換熱器熱水系統,在使用時需運行管理人員進行手動開啟。新系統實現供水自動控制,減少運行管理人員1名。原有蒸汽換熱器熱水系統需定期對換熱器進行除垢、檢修,新系統只需進行日常巡檢維護。至少減少檢修人員2名。該系統還降低了運行成本,年節約蒸汽2萬吉焦耳、水6萬噸、檢修成本8萬元。年節能量約為615噸標準煤,減少二氧化碳排放量1600噸左右。年減少污水排放量6萬噸。(陳世剛)

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