以冰制熱 | 萬(wàn)可技術(shù)讓能源和樓宇自動(dòng)化輕松“相容”，靈活自如

為建筑物供熱或制冷的熱泵通常從地溫探測(cè)器或地?zé)岵杉鳙@取能量。樓宇技術(shù)公司leitec?則另辟蹊徑，采用冰蓄冷系統(tǒng)提供所需能量。

而萬(wàn)可技術(shù)則控制著該系統(tǒng)與整個(gè)樓宇自動(dòng)化之間的相互作用。

除冰蓄冷系統(tǒng)外，太陽(yáng)能也在leitec?的能源理念中發(fā)揮著核心作用。 

當(dāng)水凍結(jié)成冰時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量能量。這相當(dāng)于將水從零度加熱到八十度所耗費(fèi)的能量。供熱技術(shù)公司Viessmann利用結(jié)晶原理進(jìn)行創(chuàng)新，并開(kāi)發(fā)了一種基于冰蓄冷和熱泵的系統(tǒng)，用于供熱和制冷。

該技術(shù)的使用者包括leitec? Geb?udetechnik GmbH，是一家能源和樓宇技術(shù)的綜合性服務(wù)商，其總部位于圖林根州的Heilbad Heiligenstadt。它的冰蓄冷系統(tǒng)包括一個(gè)直徑10米、高6米的地下混凝土貯水池，可容納400,000升水。

“該系統(tǒng)運(yùn)行良好，”leitec?的CEO兼持有人Bernd Apitz說(shuō)道，“而且我們是首批建造如此大規(guī)模冰蓄冷設(shè)施的公司之一。”

2011年，當(dāng)該公司將這一技術(shù)應(yīng)用于新大樓時(shí)，他們便開(kāi)啟了未知領(lǐng)域的探索之旅。如今用于輕松計(jì)算復(fù)雜系統(tǒng)并確定其尺寸的軟件在那時(shí)尚未出現(xiàn)。所以，冰蓄冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中面臨的挑戰(zhàn)涵蓋了樓宇裝配、場(chǎng)地特殊氣候因素以及后續(xù)使用的選址要求等方面。

將水凍結(jié)成冰的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶熱量。Viessmann在其冰蓄冷系統(tǒng)中利用了這一原理。

各種復(fù)雜系統(tǒng) 

leitec?的付出是值得的。如今，通過(guò)冰蓄冷系統(tǒng)，該公司可滿(mǎn)足自身的所有供熱和制冷需求?！拔覀儾辉偈褂没剂?，”Apitz說(shuō)。

熱泵-存儲(chǔ)組合由WAGO-I/O-SYSTEM 750系列產(chǎn)品進(jìn)行控制?！拔覀円呀?jīng)使用了很長(zhǎng)時(shí)間，”leitec?項(xiàng)目經(jīng)理Benedikt Künzel補(bǔ)充說(shuō)。最重要的優(yōu)勢(shì)是，系統(tǒng)包含了豐富的接口?！霸谖覀兊臉怯羁刂葡到y(tǒng)中，我們必須與各種復(fù)雜接口打交道，”Künzel表示。

在leitec?大樓中，涉及使用EIB/KNX通信的墻壁安裝、DALI智能照明管理以及樓宇安保系統(tǒng)等。

“ 為此，WAGO-I/O-SYSTEM 750系列產(chǎn)品可在接線過(guò)程中提供高度靈活性。這有助于輕松連接報(bào)警系統(tǒng)的門(mén)窗觸點(diǎn)等。如果使用標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行器，開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的空間就會(huì)十分狹小。而萬(wàn)可產(chǎn)品非常緊湊，我們的服務(wù)器也可置于柜內(nèi)，”Apitz解釋說(shuō)。

同時(shí)，他還稱(chēng)萬(wàn)可技術(shù)為“值得信賴(lài)的工業(yè)系統(tǒng)”。

除了各種接口和連接卡的廣泛適用性外，leitec?專(zhuān)家還很欣賞WAGO-I/O-SYSTEM的自由編程。

“萬(wàn)可在編程方面的功能十分豐富，”Künzel說(shuō)。借助IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)化語(yǔ)言的編程多樣性，leitec?使用自己的軟件便可輕松應(yīng)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)程中出現(xiàn)的任務(wù)。

這包括對(duì)子系統(tǒng)的接口調(diào)整，以將其集成至樓宇項(xiàng)目等。Künzel表示：“每位設(shè)計(jì)人員在系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)都有自己的偏好——而使用萬(wàn)可產(chǎn)品可使其輕松集成?！?/p>

快速安全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 

即使對(duì)于冰蓄冷系統(tǒng)，leitec?也可快速、安全地將不同功能區(qū)整合至自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)中。“我們使用萬(wàn)可控制器開(kāi)發(fā)了五種常規(guī)場(chǎng)景，”leitec? CEO解釋道。

這包括冰蓄冷供熱模式、太陽(yáng)能集熱器(安裝于屋頂光伏模塊旁邊)供熱模式、冰蓄冷制冷模式、太陽(yáng)能集熱器蓄熱模式和熱泵制冷模式。

由WAGO-I/O-SYSTEM對(duì)數(shù)據(jù)直接進(jìn)行評(píng)估，以找到最佳設(shè)置所需的數(shù)據(jù)，并為系統(tǒng)的自我優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。

如此一來(lái)，系統(tǒng)即可決定采暖期內(nèi)的熱量是否應(yīng)從冰蓄冷系統(tǒng)獲取以及太陽(yáng)能集熱器能否提供更多電力等問(wèn)題。

此外，leitec?也可使用這些數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算效率指標(biāo)，以便日后將其用于客戶(hù)項(xiàng)目中的文檔。

若將熱泵-冰蓄冷組合同時(shí)用于供熱和制冷，可發(fā)揮最大效用。冬季，熱泵提取能量以確保儲(chǔ)冰室從內(nèi)到外凍結(jié)。由此生成的冰塊可在炎熱季節(jié)用于向辦公室中的收集器供應(yīng)冷水以降低室溫。當(dāng)冰融化時(shí)慢慢解凍并達(dá)到更高能量水平。此時(shí)，可對(duì)熱量進(jìn)行再次存儲(chǔ)以供冬日使用。

如果熱泵所需電力來(lái)源于自發(fā)電，冰蓄冷系統(tǒng)運(yùn)行起來(lái)可更加經(jīng)濟(jì)。在leitec?屋頂?shù)墓夥K承擔(dān)了大部分電力需求。而且，Viessmann熱泵生產(chǎn)4.3千瓦時(shí)的熱量?jī)H需消耗一千瓦電流——高于平均水平。

聚焦電動(dòng)交通 

Apitz確信冰蓄冷系統(tǒng)的前景十分可觀，許多家庭獨(dú)立住宅、酒店、辦公樓和食品行業(yè)企業(yè)尤其如此?！盁o(wú)論是供熱還是制冷，此系統(tǒng)都值得推薦?！?/p>

Viessmann已將首個(gè)冰蓄冷系統(tǒng)作為系列解決方案納入他們的產(chǎn)品目錄。此外，leitec?還與萬(wàn)可攜手致力于進(jìn)一步簡(jiǎn)化和標(biāo)準(zhǔn)化包含可視化在內(nèi)的控制技術(shù)。

與此同時(shí)，leitec?也在開(kāi)發(fā)其他項(xiàng)目：根據(jù)公司資產(chǎn)負(fù)債表顯示，去年公司大樓的電力盈余達(dá)50%?！拔覀兠媾R的問(wèn)題是，如何切實(shí)將多余電力存儲(chǔ)起來(lái)用于自身消耗。因?yàn)檫@樣更有意義，尤其與電動(dòng)交通相結(jié)合，”Apitz說(shuō)道。