Une économie de 3,422 millions de kWh par rapport à une chaudière électrique ! Le mois dernier, Hien a remporté un autre prix pour ses économies d’énergie dans le cadre d’un projet de production d’eau chaude pour une université.
Un tiers des universités chinoises ont opté pour les chauffe-eau thermodynamiques Hien. Les installations de production d'eau chaude sanitaire de Hien, déployées dans les principales universités et grandes écoles, ont reçu à plusieurs reprises le prix de la « Meilleure application pour les systèmes multi-énergies à pompe à chaleur ». Ces récompenses témoignent de la grande qualité des installations de chauffage d'eau de Hien.
Cet article décrit le projet de rénovation BOT (Build-Operate-Transfer) du système d'eau chaude sanitaire de la résidence étudiante du campus de Huajin de l'Université normale d'Anhui. Ce projet a valu à Hien le prix de la « Meilleure application pour une pompe à chaleur multi-énergies complémentaires » lors du concours de conception d'applications de systèmes de pompes à chaleur 2023. Nous aborderons séparément le schéma de conception, les résultats obtenus et les innovations apportées au projet.
Schéma de conception
Ce projet utilise un total de 23 unités de pompes à chaleur air-eau Hien KFXRS-40II-C2 pour répondre aux besoins en eau chaude de plus de 13 000 étudiants sur le campus Huajin de l'Université normale d'Anhui.
Le projet utilise des chauffe-eau thermodynamiques (à air et à eau) fonctionnant en synergie, pour un total de 11 centrales énergétiques. L'eau du bassin de récupération de chaleur est chauffée par un chauffe-eau thermodynamique à eau chaude (rapport 1:1). Le surplus d'eau est chauffé par une pompe à chaleur à air et stocké dans un nouveau ballon d'eau chaude sanitaire. Une pompe à fréquence variable alimente ensuite les salles de bains en eau chaude à température et pression constantes. Ce système forme un cycle vertueux et garantit une alimentation continue en eau chaude.
Effets réels d'utilisation
Conservation de l'énergie :
La technologie de récupération de chaleur résiduelle en cascade de la pompe à chaleur eau-eau de ce projet maximise la récupération de la chaleur résiduelle, rejette les eaux usées à une température aussi basse que 3 °C et ne consomme qu'une faible quantité d'énergie électrique (environ 14 %) pour son fonctionnement, permettant ainsi un recyclage de la chaleur résiduelle d'environ 86 %. Cela représente une économie de 3,422 millions de kWh par rapport à une chaudière électrique !
La technologie de régulation 1:1 ajuste automatiquement les conditions de fonctionnement afin d'assurer l'équilibre entre l'offre et la demande. Avec une eau du robinet à plus de 12 °C, l'objectif de produire une tonne d'eau chaude sanitaire à partir d'une tonne d'eaux usées sanitaires est atteint.
Environ 8 à 10 °C d'énergie thermique sont perdus lors du bain. Grâce à une technologie de récupération de la chaleur résiduelle en cascade, la température des eaux usées est réduite et de l'énergie thermique supplémentaire est récupérée de l'eau du robinet pour compenser cette perte. Ce procédé permet de recycler la chaleur résiduelle du bain et d'optimiser la production d'eau chaude sanitaire, le rendement thermique et la récupération de la chaleur résiduelle.
Protection de l'environnement et réduction des émissions :
Ce projet utilise les eaux chaudes usées pour produire de l'eau chaude sanitaire, en remplacement des combustibles fossiles. Avec une production de 120 000 tonnes d'eau chaude (le coût énergétique par tonne d'eau chaude n'étant que de 2,9 RMB), et comparé aux chaudières électriques, il permet d'économiser 3,422 millions de kWh d'électricité et de réduire les émissions de dioxyde de carbone de 3 058 tonnes.
Commentaires des utilisateurs :
Avant les travaux de rénovation, les salles de bain étaient éloignées des dortoirs et il y avait souvent la queue pour prendre une douche. Le plus inacceptable était la température instable de l'eau pendant la douche.
Après la rénovation de la salle de bain, le confort de se baigner s'est considérablement amélioré. Non seulement on gagne beaucoup de temps en évitant les files d'attente, mais surtout, la température de l'eau reste stable, même en plein hiver.
Innovation du projet
1. Les produits sont très compacts, économiques et commercialisés.
Les eaux usées de la salle de bain et l'eau courante sont raccordées au chauffe-eau thermodynamique alimenté par les eaux usées. L'eau courante passe instantanément de 10 °C à 45 °C pour la douche, tandis que les eaux usées redescendent instantanément de 34 °C à 3 °C avant d'être rejetées. Ce système de récupération de chaleur en cascade permet non seulement de réaliser des économies d'énergie, mais aussi d'espace. Le modèle 10P occupe seulement 1 m², et le modèle 20P, 1,8 m².
2. Consommation d'énergie ultra-faible, ouvrant la voie à une nouvelle ère d'économies d'énergie et d'eau.
La chaleur résiduelle des eaux usées de la salle de bain, habituellement rejetée inutilement, est recyclée et transformée en une source d'énergie propre, stable et continue. Cette technologie de récupération de chaleur en cascade, basée sur une pompe à chaleur à haut rendement énergétique et à faible coût par tonne d'eau chaude, ouvre de nouvelles perspectives pour la conservation de l'énergie et la réduction des émissions liées à l'utilisation des sanitaires dans les établissements d'enseignement supérieur.
3. La technologie de récupération de chaleur résiduelle par pompe à chaleur est une première au niveau national et international.
Cette technologie permet de récupérer l'énergie thermique des eaux usées de bains et de produire une quantité équivalente d'eau chaude sanitaire à partir d'un même volume d'eaux usées, optimisant ainsi le recyclage de l'énergie thermique. En conditions de fonctionnement standard, le COP atteint 7,33 et, en pratique, le rendement énergétique annuel moyen est supérieur à 6,0. Le débit et la température de rejet des eaux usées sont augmentés afin d'obtenir une capacité de chauffage maximale en été ; en hiver, le débit et la température de rejet sont réduits afin de maximiser la valorisation de la chaleur résiduelle.
Date de publication : 7 septembre 2023