解决方案

清洁能源精准供能系统的技术方案示意图如下:

图1. 清洁能源精准供能解决方案示意

第二章 清洁能源技术简介

项目拟采用辽宁空气源热泵供暖系统,满足建筑的供暖需求。本方案采用的新能源技术包括:超低温空气源热泵技术和精准供能技术,具体如下:

2.1 超低温空气源热泵技术

超低温空气源热泵工作原理如图2

图2.超低温空气源热泵机组原理图

空气源热泵的能效系数可达3.5,即通过空气源热泵技术每消耗一度电,可提供3.5度电对应的热量。

空气源热泵通过内部的压缩机和膨胀阀改变循环冷媒的热力工况,其中压缩机可提高循环冷媒温度,膨胀阀可降低循环冷媒温度。空气源热泵在运行时,膨胀阀将循环冷媒节流,使循环冷媒温度达到近零下40℃,循环冷媒从室外零下35℃的空气内吸热Q2,然后被压缩机压缩,循环冷媒温度升高至近65℃,同时,压缩机消耗的电能转化成热能Q1被循环冷媒带走,近65℃的冷媒与50℃水换热,将热量Q3传给循环水,循环水进入室内实现供暖,循环冷媒回到膨胀阀,温度再次被降低,如此形成一个循环。过程中,Q3=Q1+Q2,即:空气源热泵消耗了Q1的电能,为室内提供了Q3的热量,在沈阳典型气候条件下,空气源热泵在供暖期内的平均能效系数高达2.85。

空气源热泵从室外取热,为室内供热,而供给室内的热量最终通过建筑外墙、外窗等围护结构又传递回室外,故空气源热泵是绿色空调的典型。随着空气源热泵低温技术不断成熟,空气源热泵以其节能、环保优势,成为北方分布式供暖、空调的主要发展方向。

2.2 精准供能控制系统

我们认为:对于供暖、空调系统,具有节能控制逻辑的精准供能控制系统是不可或缺的!以建筑面积6万平方米,采用市政热网供暖的商业建筑为例,在计入层高后,每年仅辽宁采暖费一项即可高达228万元(38元/平方米·年),相比于一千万的能源系统建设成本,系统节能控制的重要性不言而喻。

无论采用何种能源方式,方案均在设计阶段考虑能源系统的智能控制,为客户提供先进的清洁能源精准供能解决方案。精准供能解决方案架构如下图。

图3.精准供能系统架构图

图4.精准供能系统原理图

精准供能控制系统实时采集各分区能耗设备运行工况数据、环境数据,集中分析处理,并通过先进的控制逻辑,实现对包含供能设备、能源输配设备和末端能耗设备在内的能源系统的智能化整体控制,并以明确层级的系统架构,实现系统可靠的动态调节能力。保证系统可适应不断变化的室外温度和不同的室内温度需求。

精准供能控制系统可使系统根据室外气温和室内的实际供暖需求,智能、自动的调节系统运行参数,避免过度供热,实现无人值守的同时,精确控制电力消耗,降低运行成本。即:

在供暖期的大部分时间内,能源系统的最大出力大于建筑实际能源需求,当系统缺少运行控制时,能源系统设备的实际运行出力高于建筑能源需求,系统实际运行费用高于设计预估。