案例|道荣新能源:“光热+”电户用供热采暖系统

时间:2021-02-02 08:59来源:国家光热联盟
  摘要
  本文以邢台市威县开展的“光热+”电户用供热采暖为例,对中温“光热+”电户用供热采暖系统设计、应用特点运行案例分析。本太阳能光热系统为LTC-30光热采暖机3台,蓝天管90支,集热面积11.25㎡;电辅助功率2.5kW,云控制器1台,循环管路一套,供暖面积40-60㎡。中温“光热+”电户用供热采暖系统太阳能光热系统,年度电能节能6962kWh/户年,碳减排量6.61吨/户年;寿命期内节能达13.92万kWh,碳减排量达到132吨。具有显著的节能、减排、降费、降耗意义。
  前言
  “十四五”期间北方农村将实施的美丽乡村建设、新农村新社区建设对煤改电的品质和成本要求更高。为促进清洁能源助力农村生活方式向绿色生态、环保节能方向发展,对煤改电的品质和成本要求更高,基于云平台技术的“光热+”电辅户用采暖系统能将“光热+”优势快速凸显出来,并将逐步成为技术主流;将解决“政府初投资—农户运行成本—企业利润”三者之间的矛盾。道荣新能源通过多年的技术投入与积累成果,采用了最新的物联网+人工AI技术,开发了基于云平台技术的“光热+”电户用采暖系统,突破了传统太阳能光热供暖系统仅做末端简单逻辑控制的做法,使得系统在有限的太阳能供热条件下,最大化地根据用户行为模式提供精准舒适的供热。
  一、工程概况
  该项目位于邢台市威县,全年平均晴日为90天,年平均气温在12℃-14℃,其中1月为最冷,平均气温在-2℃左右,极端最低气温可达-20℃。
  2018年,太阳能光热联盟理事单位——河北道荣新能源科技有限公司(简称道荣新能源)在邢台威县开展150户“光热+”电户用供热采暖试点工作。2019年,完成威县10000户“光热+”电户用供热示范;2020年,道荣新能源进一步完成邢台市10000户“光热+”电户用供热采暖项目工作。累计已完成20000余户“光热+”电户用供热采暖项目,总量达到行业领先地位,取得了当地政府和用户的一致好评。
  二、设计方案
  1.设计理念
  以太阳能光热大循环白天供热为主体,光热和电清洁能源双循环多能互补,因地制宜的解决北方农村户用供热采暖需求,实现老百姓清洁炊事、四季热水,清洁、温暖过冬。
  2.运行原理
  “光热+”电户用采暖系统主要包括:太阳能光热系统、电辅助散热末端、循环管路泵阀及云控器系统等。
  通过太阳能吸热元件——蓝天管将太阳能转化为满足供热采暖要求的热能的集热、储热、通过换热站换热的太阳能光热供热系统。白天太阳能光热系统充分发挥白天太阳能免费的优势,吸收太阳能转化热能,通过循环系统将热能输送到室内散热末端,对采暖房间进行持续供热采暖,且可提供四季生活热水。
  采用云控制器,实现太阳能光热系统、电辅助散热末端的自动联动控制运行,同时实时上传系统信息,实现实时监控。
  通过云控制器实时采集任何需要监控、连接、互动的过程,采集其声、光、热、电、通过GPRS网络接入到云平台,并采用大数据分析,实施对用户系统的监控、记录、分析、自学习、报警及后台维护。
  以电能为辅助能源的采暖系统,晚上或太阳能不足时,实时启动电辅助散热末端进行室内供热采暖。
  三、性能分析
  1.系统配置
  中温“光热+”电户用供热采暖系统主要配置:
  光热系统:LTC-30光热采暖机3台,合计蓝天管90支,集热面积11.25㎡;
  电辅助功率:2.5KW
  云控制器:1台
  循环管路:一套
  供暖面积:40-60㎡
  2.节能减排分析
  邢台市2019-2020年采暖期至4月1日。总供暖时间为137天。
  邢台市2020年4月份和10月份气温走势分析,从10月1日起,晚上最低温度已经达到13℃以下,已经有供暖基本需求。到4月27日,晚上最低温度才开始接近15℃。
  中温“光热+”户用供暖系统在10月份-4月份期间,可提前供暖和延后供暖,太阳能热利用率可达到100%。非采暖季时,太阳能光热系统主要用于提供充足生活热水。其效果如下表所示:
  中温“光热+”电户用供热采暖系统太阳能光热系统,年度电能节能6962kWh/户年,碳减排量6.61吨/户年;寿命期内节能达13.92万kWh,碳减排达132吨。具有显著的节能、减排、降费、降耗意义。
  四、现场安装图
  五、项目优势与意义
  1.因地制宜:依据不同地区的政策、能源、资金、因地制宜的提供合理化、高性价比的“光热+”户用采暖系统,适合区域个性化需求。
  2.精准供热:依据用户生活习惯特征,建筑结构特征、地理环境特征实施精准供热,实现供热效益最大化;
  3.精准服务:依据用户个性化需求,提供个性化服务,可满足老年人一键式服务,也可满足中青年人个性化需求。
  4.精准运营:通过物联网大数据的自学习功能,实现整体项目精准运行,节能降耗降费。进而通过云平台不断优化植入远程商业、远程医疗,实现精准运营。
  项目通过“因地制宜、精准供热、精准服务、精准运营”为理念,实施中温“光热+”电户用供热采暖应用,切实实现了政府综合投资低、用户运行成本低、企业可持续发展三方共赢的目的。为蓝天保卫战、2030年碳达峰、2060年碳中和贡献一份力量。

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