太阳能热水系统设计及经济性分析
太阳能热泵热水系统优化设计与经济性分析的开题报告
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太阳能热泵热水系统优化设计与经济性分析的开题
报告
一、选题背景和意义
随着能源消耗与环境问题的日益严重,太阳能热泵热水系统已成为绿色节能建筑的主要解决方案之一。
在太阳能热泵热水系统的设计过程中,如何优化系统的设计,进一步提高其热效率,降低能耗,提高经济性,是一个重要的研究议题。
二、研究目的和内容
研究目的:通过应用现代化的计算机仿真技术,对太阳能热泵热水系统的设计进行优化,提高其热效率、降低能耗,最终实现系统经济性的提高。
研究内容:建立太阳能热泵热水系统的数学模型,采用数值计算方法和仿真技术对系统进行优化设计。
通过对系统热效率和能耗的计算,分析系统的经济性和环保性能,从而得出最优的系统设计方案。
三、研究方法和技术
研究方法:采用数值计算方法和仿真技术,建立太阳能热泵热水系统的数学模型,通过多种设计方案的计算和分析,获得最优的系统设计方案。
研究技术:利用现代计算机软件,如TRNSYS、EES等,建立太阳能热泵热水系统的数学模型,进行多种方案的计算和分析,分析系统的经济性和环保性能,并对系统的设计进行优化。
四、预期成果和意义
预期成果:得出太阳能热泵热水系统的最优设计方案,并对系统的
经济性和环保性能进行分析和评估,为该领域的研究提供一定的理论基
础和实践经验。
意义:通过对太阳能热泵热水系统的优化设计,可以提高其热效率、降低能耗,进一步推广太阳能热泵热水系统的应用,实现节能减排的目标。
同时,该研究也具有一定的理论价值和实用价值。
太阳能热水系统(经济效益分析)
![太阳能热水系统(经济效益分析)](https://img.taocdn.com/s3/m/759b9c3ef12d2af90242e690.png)
寿命期内总节省费用计算(动态回收期计算) SAV=PI(Cc △Qsave-AdDJ) -Ad 式中 SAV —太阳能热水系统寿命期内节省费,元; PI—折算系数; Cc —系统设计的当年常规能源热价,元/MJ; Ad—太阳能热水系统总增投资,元;
增加投资回收期的预评估
太阳能热水系统中,一般都设置常规能源的水加热装置。因此 太阳热水系统的投资高于常规热水系统。
太阳能热水系统投资组成
热水系统总投资
太阳能 热水系 统增加 投资部 分(集 热系统 和控制 系统)
太阳集热系统投资 辅助加热系统投资 热水供水系统 电 气 供 集 控 辅 水 控 管 热 路 助 热 制 泵 制 水 加 换 系 系 系 附 热 件 统 统 热 统 箱 设 器 及 备 集 系 管 系 集 贮 其 热 统 路 统 热 热 它 器 管 附 保 器 水 设 路 件 温 固 箱 备 及 定 设 材 备 料
式中 d—年市场折算率,(可取银行贷款利率) e—年燃料价格上涨率; n—经济分析年限,(系统寿命运)一般取15年。
系统评估当年的常规规能源热价(MJ/元): Cc= Cc′/(qEff)
式中 Cc′—系统评估当年常规能源价格,元/kg; q —常规能源热值,MJ/kg; Eff—常规能源水加热装置的效率。
相当于常规能源的量 ◆年节能量△Qsave=192444 MJ=4599.4万kcal ①相当于电量: G电=4599.4×10000÷860÷0.95=56296.2kwh(度) ②相当于轻质柴油量: G油=4599.4×10000÷10200÷0.85=5305kg ③相当于天然气量: G气=4599.4×10000÷9000÷0.75=6814m3
太阳能集热系统设置要求以及经济技术指标分析(写写帮整理)
![太阳能集热系统设置要求以及经济技术指标分析(写写帮整理)](https://img.taocdn.com/s3/m/1f1db911f011f18583d049649b6648d7c1c7089b.png)
太阳能集热系统设置要求以及经济技术指标分析(写写帮整理)第一篇:太阳能集热系统设置要求以及经济技术指标分析(写写帮整理)太阳能集热系统设置要求、经济技术指标及成本分析一、相关规定昆明市十二届人大常委会第二十九次会议讨论通过《市人大常委会关于加强太阳能热水系统推广应用和管理的决议》要求:自2010年1月1日起,昆明市区(各县、经济开发区、高新区及滇池度假管理区)所有具备太阳能集热条件并有热水使用需求的新建工程,必须安装太阳能热水系统。
作为新建项目的配套设施,必须严格执行“三同时”(与主体工程同时设计、同时施工、同时验收并投入使用和管理)要求,并将太阳能热水系统的使用、维护方法及后期物业管理的具体要求,作为“二书”(《商品住宅使用说明书》和《商品住宅质量保证书》)的必备内容。
二、昆明市太阳能热水系统安装的经济性分析1、气候条件:昆明属低纬度高原山地季风气候,冬无严寒,夏无酷暑,四季如春,年平均气温15℃左右,年均日照2200小时左右,无霜期240天以上,年均降水约1000毫米,主要集中在夏季,占全年降水量的60%以上(引自中国气象信息网)。
昆明市全年日照时间长、降水量集中的特点,说明昆明市适宜安装太阳能集热系统。
2、设计基本数据:设计人数:按3人/户计算;设计用热水量:按60~100L/人·天计算;昆明市年均辐照量:4800~5400MJ/㎡·天每100L集热器面积:1.6~1.8㎡/100L三、**项目太阳能集热系统设置要求根据云南省《太阳能热水系统与建筑一体化应用技术规程》要求,**项目太阳能系统安装的要求:1、采用集中供热水系统;2、系统运行方式必须采用强制循还方式;3、需设置辅助加热设备,满足无日照情况下的热水供给;4、必须采用全自动控制或定时自动控制方式。
四、针对**项目各栋号太阳能系统安装适应性计算及成本估算1、系统安装适应性计算※ 按公式计算:33层每层4户:所需集热器面积为:403~672㎡10层每层2户:所需集热器面积为:67.2~112㎡注:以上数据按人均日热水用量60-100L/天的上下限值分别计算※ 按人均需集热器面积计算:33层每层4户:所需集热器面积为:427.6~712.8㎡10层每层2户:所需集热器面积为:71.3~119㎡注:以上数据按人均日热水用量60-100L/天的上下限值分别计算**项目单栋屋面可用面积: 1、2、3#楼为363.65㎡;4、5#楼为333.27㎡;6#楼为182.27㎡(除电梯机房等建筑面积外的面积,但末考虑因日照影响无法安装的损失面积,可取屋面可用面积的2%~5%核减)。
太阳能辅助供热系统的设计与效益分析
![太阳能辅助供热系统的设计与效益分析](https://img.taocdn.com/s3/m/ac8b6c2ff4335a8102d276a20029bd64783e62bc.png)
太阳能辅助供热系统的设计与效益分析引言:太阳能作为一种清洁、可再生的能源,近年来越来越受到人们的重视。
太阳能辅助供热系统是利用太阳能热能将其转化为热水或者蒸汽,从而为供热系统提供能源。
本文将从工程专家和国家建造师的角度,对太阳能辅助供热系统的设计与效益进行分析。
一、太阳能辅助供热系统的设计1. 太阳能热能收集装置的选择:太阳能热能收集装置主要包括平板集热器和真空管集热器两种。
平板集热器适用于中高温太阳能辅助供热系统,而真空管集热器适用于低温太阳能辅助供热系统。
设计者需要根据具体的项目需求选择合适的热能收集装置。
2. 热能传输与储存系统的设计:太阳能热能需要传输和储存,以保证供热系统在夜晚或者阴天也能正常运行。
热能传输系统一般使用导热液(如水或者其它工质)来传输热能,而储存系统则需要考虑能量的储存容量和热损失等因素。
设计者需要合理设计传输和储存系统,以提高整个供热系统的效率。
3. 辅助设备的选配与能量转换:太阳能辅助供热系统通常需要配备辅助设备,如水泵、阀门、传感器等。
设计者需要根据具体情况选择合适的辅助设备,并进行能量转换的考虑。
例如,太阳能热能转化为热水后,还需要通过水泵将热水输送到供热系统中,设计者需要合理选配水泵的功率和流量,以确保系统运行的顺畅。
二、太阳能辅助供热系统的效益分析1. 环境效益:太阳能辅助供热系统的运行不会产生二氧化碳等有害气体,对环境污染较小,符合可持续发展的理念。
使用太阳能供热系统可以减少对传统能源的依赖,降低能源消耗和环境负荷。
2. 经济效益:虽然太阳能辅助供热系统的建设和维护成本较高,但由于太阳能是免费的,供热系统在运行中能够节约燃料费用。
同时,在一些有政府补贴政策的地区,使用太阳能辅助供热系统可以享受到一定的财政补助,进一步增加经济效益。
3. 能源效益:太阳能是一种清洁的能源,利用太阳能进行辅助供热可以使供热系统的能源消耗减少,提高系统的能源效率。
太阳能辅助供热系统可利用太阳能逐渐提高供热系统的热水温度,使整个供热系统的工作效率得到提高。
太阳能热水系统的节能效果与经济效益评估
![太阳能热水系统的节能效果与经济效益评估](https://img.taocdn.com/s3/m/1ea8a24853ea551810a6f524ccbff121dd36c5ac.png)
太阳能热水系统的节能效果与经济效益评估太阳能热水系统作为一种新型的、环保节能的热水供应方式,近年来在全球范围内得到了广泛应用。
它通过利用太阳能的热量,将其转化为热水供给家庭和工业用途,不仅可以减少对传统能源的依赖,还可以降低能源消耗和减少碳排放。
本文将对太阳能热水系统的节能效果与经济效益进行评估。
一、节能效果评估1. 提供热水的能源来源太阳能热水系统主要依靠太阳能来加热水。
相比传统能源(如煤炭、石油等),太阳能不仅无需消耗化石燃料,而且太阳能是一种可再生的能源。
因此,通过使用太阳能热水系统,可以有效减少对传统能源的需求,达到节能的效果。
2. 系统热损失率评估太阳能热水系统在传输过程中可能会存在一定的热损失,因此需要评估热损失率以评估系统的节能效果。
具体的评估方法包括测量系统的供暖损失和燃料消耗量,通过比较传统热水系统和太阳能热水系统的热损失率,可以得出太阳能热水系统在节能方面的优势。
3. 消耗能源与供暖效果的对比通过监测太阳能热水系统的能源消耗量和供暖效果,可以评估系统在能源利用效率方面的优势。
与传统热水系统相比,太阳能热水系统在提供相同供暖效果的情况下,消耗的能源更少,从而实现节能效果。
二、经济效益评估1. 投资成本与回报周期评估安装太阳能热水系统需要一定的投资成本,如太阳能采集器、水箱等设备的购置和安装费用。
通过评估投资成本和系统的预计回报周期,可以判断太阳能热水系统是否具有良好的经济效益。
一般来说,当系统的回报周期较短时,太阳能热水系统的经济效益更高。
2. 维护成本与节约比例评估除了投资成本外,太阳能热水系统还需要进行定期的维护和保养,以确保系统的正常运行。
通过评估维护成本和系统带来的节约比例,可以评估系统的经济效益。
一般来说,维护成本较低且节约比例较高的太阳能热水系统具有更好的经济效益。
3. 长期节约成本评估太阳能热水系统通过减少能源消耗,降低了家庭或企业的能源开支。
通过评估太阳能热水系统的长期节约成本,可以判断系统是否能够在经济上实现可持续的长期效益。
太阳能光伏系统的经济性分析与设计
![太阳能光伏系统的经济性分析与设计](https://img.taocdn.com/s3/m/f1171506326c1eb91a37f111f18583d049640ff8.png)
太阳能光伏系统的经济性分析与设计一、引言如今,随着对可再生能源的需求日益增长,太阳能光伏系统作为其中一种重要的技术手段,越来越受到人们的关注。
太阳能光伏系统的经济性分析与设计对于合理利用太阳能资源、降低能源成本以及可持续发展具有重要意义。
本文将就太阳能光伏系统的经济性分析和设计进行探讨。
二、太阳能光伏系统的经济性分析太阳能光伏系统的经济性分析旨在评估系统建设和运行的经济效益,为决策者提供科学的依据。
经济性分析一般包括成本效益分析和投资回收期等指标。
1. 成本效益分析成本效益分析是太阳能光伏系统经济性分析中最为重要的环节之一。
成本效益分析能够综合考虑系统建设成本、运行维护成本以及由系统带来的效益,为决策者提供合理的评估依据。
在进行成本效益分析时,需要考虑到以下几个方面:(1)系统建设成本:包括太阳能光伏发电设备的采购成本、安装调试成本以及系统配套设施的投入成本等。
此外,还需考虑到电网连接费用等相关支出。
(2)运行维护成本:太阳能光伏系统需要定期维护以保证其正常稳定运行,维护成本包括人工维护人员工资、设备维修费用等方面。
(3)效益分析:太阳能光伏系统能够有效减少使用传统能源带来的环境污染,降低对化石燃料的依赖性,同时还能够为用户提供廉价的清洁能源。
在成本效益分析中,还需要将以上效益纳入考虑范围,以准确评估系统带来的经济效益。
2. 投资回收期投资回收期是评估太阳能光伏系统经济性的重要指标之一。
投资回收期是指投资者从投资项目中获得的正现金流量等于或超过最初投资金额所需要的时间。
较短的投资回收期意味着项目的经济效益较好,对投资者来说更具吸引力。
在计算投资回收期时,需综合考虑系统建设成本、运行维护成本以及系统带来的效益等多个因素。
三、太阳能光伏系统的设计原则太阳能光伏系统的设计应基于实际需求和条件进行,合理考虑系统性能、系统容量、布局安装、组件选择等因素。
以下是太阳能光伏系统设计的一些原则:1. 优化系统效能为了最大限度地利用太阳辐射能,太阳能光伏系统的设计应充分考虑组件布局、安装角度和倾斜角度等因素,优化系统效能。
某学生宿舍太阳能-热泵热水系统设计及经济性分析
![某学生宿舍太阳能-热泵热水系统设计及经济性分析](https://img.taocdn.com/s3/m/371c701bf18583d049645930.png)
式 中:
废渣 、 废水 、 废气 、 也没有 噪音 , 更不会影 响生态平衡 ; 热泵是用
逆卡诺原理, 以极 少 的 电能 , 收 空 气 中 大量 的低 温 热 能 , 过 吸 通
Q ——设计小时耗热量( Jh ; k/ )
一
卫 生器 具 热 水 的小 时用 水 定 额 ( / ) 淋 浴 器取 Lh ;
20 / ; 5 L h
c —一水的 比热容 ,.8 l (g・C) 4 17 d/ k o ;
— —
热 水 的温 度 ,7 ; 3℃
t t —— 冷 水 的 温 度 ,0 ; 1℃
— —
热 水 密 度 (g L ; k / )
Ke wo d Th oa n ry h a u o trs se y r s: es lre eg - e t mp h twa e y tm Th n n e ig e a l Th n r y c n ev t n p ee gie rn x mpe ee eg o s ra i o
q — — 设 计 小 时 热 水量 ( / ) Lh;
— —
压缩机的压缩变为高温热 能 , 传输 至水箱 , 加热 热水 , 能耗低 、 效率高、 速度快 、 安全性好 、 环保性强。在 阳光充足时利用太阳
能提供所需 的热水 , 在太阳能不足时利用空气源热泵热水机组 来补充提供热水 , 所以在工程中采 用太 阳能 一热泵热水系统成 为 了现代建筑热水领域 热 门话题 。下面是对某学 院学生宿舍 热水设计采用太 阳能 一热泵系统设计及 经济性分析 。
水 用水 量 为 5 L: 舍 采 用 定 时 供 应 热 水 。 热 水 使 用 温 度 0 宿 3℃, 7 供应 时 间为 : 天 1 0  ̄2 O 。 每 8: 0 3: 0
太阳能热泵热水系统经济效益分析
![太阳能热泵热水系统经济效益分析](https://img.taocdn.com/s3/m/f12b5924192e45361066f516.png)
第八章经济效益分析1、工程概况1.1、工程名称:南通XXX学校太阳能热泵热水系统工程项目;1.21.3、热水使用情况:学校定时或全天候供应热水,全校日用热水总量为220 m3/d:1.4、全年冷水(平均)计算温度:15℃;1.5、热水计算温度:60℃;综上:全年(按365天计)生产热水的总耗能为:Q=cm△t=cm(t e-t l)×365式中:c——水的定压比热容;c=4.187KJ/(kg·℃);m ——每天生产热水总量;te ——保温水箱的设计温度(60℃);tl——水的初始温度(15℃);代入式中:Q=15.12973×109KJ/年2注:表中能源费用为当地市价。
3、各种方案每年耗能费用如下:3.1、太阳能配空气源热泵热水工程每年耗能计算:本工程共安装平板太阳能集热器3156㎡,本工程优先使用免费的太阳能资源,当阴雨天或日照不充分时使用空气源热泵机组对系统进行辅助加热,所以太阳能配空气源热泵热水工程每年的实耗能为热泵机组所消耗的能量:a、本系统安装的3156㎡太阳能每年可节约的能量为:Q1=H Lt×A×η×(1-ηL)式中:HLt——当地纬度倾角平面年总辐照量,HLt=4714.47MJ/(㎡.a);A——安装的集热器面积,A=3156㎡;η——集热器全日集热效率,集热器效率取55.52%;ηL——管路及储水箱热损失率,无量纲,此处取0.2。
代入式中:Q1=4714.47MJ/(㎡.a)×3156㎡×0.5552×(1-0.2)=6608598MJ/年=6.608598×109 KJ/年b、本系统每年由空气源热泵机组辅助加热的总能量为:Q2=Q-Q1=15.12973×109KJ/年-6.608598×109KJ/年=8.521127×109 KJc、本系统每年实耗能(电能)为:8.521127×109 KJ÷14040KJ/Kwh=606917.9Kwh/年d、太阳能配空气源热泵机组每年所耗费用:606917.9Kwh/年×0.6元/KWh=36.415万元/年3.2、使用电锅炉热水系统每年耗能计算:每年耗电量为:15.12973×109kJ/(3600KJ/KWh×95%)=4423896.1KWh 每年耗电费用:4423896.1KWh×0.6元/KWh=265.43万元/年4结论:采用太阳能+热泵热水系统比电锅炉热水系统节能。
太阳能热水器系统的经济性分析与评估
![太阳能热水器系统的经济性分析与评估](https://img.taocdn.com/s3/m/83989cc2ed3a87c24028915f804d2b160b4e868c.png)
太阳能热水器系统的经济性分析与评估随着能源危机的加剧以及对环境保护的重视,太阳能作为一种可再生能源逐渐受到人们的关注。
太阳能热水器系统作为太阳能利用的重要应用之一,在家庭和工业领域都具有广阔的应用前景。
本文将对太阳能热水器系统的经济性进行深入分析与评估。
一、太阳能热水器系统的组成及原理太阳能热水器系统主要由太阳能集热器、热水储存装置、传热管路和辅助设备等组成。
其工作原理是通过太阳能集热器将太阳辐射能转化为热能,通过传热管路将热能传递给热水储存装置,以供给家庭或工业用水需求。
二、太阳能热水器系统的经济性评估指标1. 投资回收期(Payback period):指从投资发生后开始,到回收全部投资的期限。
投资回收期越短,说明项目的经济效益越显著。
2. 净现值(Net Present Value,NPV):是指项目现金流入和流出的现值之差。
净现值为正数时,表明项目经济效益良好。
3. 内部收益率(Internal Rate of Return,IRR):是指使项目净现值等于零的折现率。
内部收益率越高,项目越具有吸引力。
三、太阳能热水器系统的经济性分析与评估方法1. 收益估算首先,需要估算太阳能热水器系统在使用寿命内的预期收益。
收益可分为两部分,一是节省的能源费用,二是可享受的政府补贴或税收优惠。
根据当地相关政策和能源费用情况,进行收益的估算。
2. 成本估算其次,需要评估太阳能热水器系统的成本,包括设备采购、安装费用、维护费用等。
同时还需要考虑设备的使用寿命及折旧情况。
3. 经济性分析与评估将收益与成本进行计算,得出投资回收期、净现值、内部收益率等评估指标。
根据这些指标的结果,判断太阳能热水器系统的经济效益,并与其他热水供应系统进行对比。
四、太阳能热水器系统的经济性影响因素1. 地理位置:太阳能资源的充足程度与地理位置密切相关,阳光辐射越充足,太阳能热水器系统的经济性越高。
2. 用水量和热水使用频率:用水量大、热水使用频率高的家庭或工业领域,太阳能热水器系统的经济性相对较好。
太阳能供热、采暖工程应用及经济性分析
![太阳能供热、采暖工程应用及经济性分析](https://img.taocdn.com/s3/m/efa6d888bceb19e8b8f6ba7a.png)
太阳能供热、采暖工程应用及经济性分析摘要:能源短缺是制约当今世界经济发展的最重要因素。
本文就国内外太阳能供热、采暖工程应用现状对我国太阳能供热、采暖工程应用提出了相应改良措施。
并结合国外典型应用实例,对太阳能供热、采暖工程应用的经济性进行了分析。
关键词:太阳能供热采暖系统应用经济分析能源问题是当今世界发展面临的重要难题。
在能源紧缺的时代太阳能得了到越来越广泛的利用。
其用途主要是供热和采暖,是一种全新的建筑供暖模式。
不仅有利于节约资源还能够起到良好的环保作用。
虽然目前我国的太阳能应用技术与发达国家还有一定的差距并且存在着很多的问题,但是太阳能采暖、供暖必定是今后我国很长一段时间内必须采用的节能技术。
随着人们对舒适的居住环境要求的增长,建筑供暖和采暖所消耗的能源日益增加。
太阳能供热、采暖技术就是在这样的条件下应运而生。
北方冬天较南方寒冷,且太阳能应用技术也较为成熟。
因此,太阳能供热、采暖技术在北方的应用极为广泛并得到了大力推广。
但是,在这大范围应用的前提下,我国太阳能供热、采暖的技术还是未能得到有效地提高,这是我国太阳能技术应用发展的最大阻碍也是开展环保节能工作的主要障碍之一。
1、国内外太阳能供热、采暖工程应用现状1.1 欧美国家应用现状太阳能技术在欧美的应用已有几十年之久,他们拥有牢固的应用基础和先进的应用技术。
在几十年的太阳能技术应用中不仅积累了血多宝贵的经验而且在不断向其他领域进行迈进,已经有了较为完善的应用系统和较大的应用规模。
过去欧美主要注重于单体建筑内的小型供热、采暖工程的建设与研究,现在主要的研究对象是大型太阳能供热、采暖工程综合系统的建设与应用。
以德国为例,其发展太阳能技术属于较早的一批,在居住区的供热设置的改造和配套建设是其一大一大特点,而且得到了众多国家的推广和借鉴。
另外,欧美国家队太阳能技术的研究与开发,应用与推广都极为重视,对太阳能装置的家庭实施财政补贴鼓励民众使用太阳能技术。
宁夏太阳能热水系统方案及经济分析
![宁夏太阳能热水系统方案及经济分析](https://img.taocdn.com/s3/m/5b09873410661ed9ad51f32f.png)
太阳能热水系统方案一、设计原则:1、节约运行日耗费用,充分利用太阳能资源。
2、节省投资,具有良好的设备投资性能价格比。
3、系统运行安全可靠,故障率低。
4、系统符合国家技术标准。
5、根据太阳保证率,综合各区建筑设计提出系统设计方案。
二、设计依据:1)GB50364-2005 《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》2)GB/T6424-2007《平板太阳集热器》3)GB/T18713-2002《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》4)GBJ17-88《钢结构设计规范》5)GBJ10-89《钢筋砼设计规范》6)GBJ9-87《建筑载荷规范》7)GB50015-2003《建筑给排水设计规范》8)GBJ93—86《工业自动化仪表工程施工及验收规范》9)JGJ/T16—92《民用建筑电气设计规范》10)GBJ131—90《自动供热仪表安装工程质量检验评定标准》11)JGJ116—98《建筑抗震加固技术规程》12)GB/T 20095-2006《太阳热水系统性能评定规范》三、设计思路:(1)为了提供舒适的洗浴热水,综合楼型设计,采用平板式太阳能热水器。
(2)采用太阳能+电辅助加热的系统方案,并优先利用太阳能源。
当阴雨天或太阳能不足时,用电辅助加热;这样可以确保热水供应的可靠性,并充分利用太阳能源,降低运行费用。
(3)太阳能系统设计为自然循环太阳热水系统,充分利用太阳能。
(4)冬季管路防冻采用防冻液。
(5)量身定制的平板式太阳能专用控制器,实现太阳能系统的全自动化、智能化,确保控制系统的可靠性,实现自动化运行,使太阳能热水系统实现真正意义上的全自动控制和智能化管理。
(6)参数设置和用户操作及手动自动结合控制运行,非常方便,具有良好的用户界面。
(7)设计运行模式:系统采用电加热为辅助源。
(8)根据初步计算太阳能能量满足实际负荷要求,安装于阳台。
四、产品介绍太阳能系统由太阳能集热器、水箱和控制器三部分构成。
集热器:吸收太阳辐射转化为热能水箱:双弹头式水箱利用水的热虹吸原理加热控制器:壁挂式太阳能专用控制器,控制系统运行。
太阳能热水工程经济效益分析
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太阳能集热项目利用的经济性可以从两个方面看太阳能利用的经济性。
一是太阳能取之不尽,用之不竭,而且在接受太阳时不征收任何费用,可以随地取用;二是在目前的技术发展水平下,有些太阳能的利用已具经济性,如太阳能热水器一次投入较高,但其使用过程不需投入,而燃煤锅炉、燃气锅炉、电锅炉等在使用时仍需耗费。
有关研究结果表明,太阳能热水器已具有很强的竞争力。
随着科技的发展以及人类开发利用太阳能的技术突破,太阳能利用的经济性将会更明显。
项目概况:工程现场情况:详见图纸。
用水情况:此工程为学生洗浴用水及餐厅用水,定时用水。
按总住校人数4000人计算,每人每4天洗浴一次,每次洗浴使用50升热水计算,每天洗浴需要热水65吨,另加厨房用水,合计按设计院要求安装日产80吨热水的太阳能系统。
本系统晴好天气情况下每天可生产80吨50℃的热水,不足部分由辅助能源加热。
需要增压,定时控制。
冷水计算温度:15℃。
其他情况:辅助能源:电加热或其他辅助能源。
一、太阳能集热系统总能量计算:按系统全年平均每天将80吨15℃的水升温到60℃,总共吸收的热量为:1.5×107Kcal:计算如下:Q=Cpm△T=1×4.18×80000×(60-15)=1.5×107KJ式中:Q—80吨水从15℃升温到60℃吸收的热量(KJ)C p —水的定压热容(Cp=4.18KJ/(kg•℃))△T—水的温差(即热水温度与初始水温之差)m—水的质量(kg)。
二、其它能源及设备的参数注:标准煤的当量热值为29298KJ/Kg。
常规能源的计算参数各种燃料的当量热值分别为:燃油:41310 kJ/kg;天然气:16742kJ/m3;电:3600 kJ/ Kwh;蒸汽:2687.7kJ/kg各种锅炉效率及能源费用如下表:表中能源费用为当前全国均价,计算中应考虑能源费用的自然增长因素,以10年为一个周期,按每年5%增长率取平均值,取值如下:电:0.75元/KWh;燃油:8.17元/kg;天然气:4.4元/m3;标准煤:1634元/吨;蒸汽:295元/吨三、日产80吨60°热水的太阳能系统所提供的能量:辅助能源费用情况:(按每年40天完全用电)每天所需能量为:Q=Cm△T=1×4.18×80000×(60-15)=1.5×107KJp每年所需的能量为: 1.5×107KJ×325=4.9×109kJ每年产生的能量折合为标准煤的量:4.9×109 kJ /(29298×70%)×10-3=239吨;20年所节省的标准煤的量为:239吨×20年(太阳能使用寿命20年)=4780吨标准煤20年节省的费用为:4780吨(标准煤)×1634元/吨=781万元水泵所消耗的电能:水泵功率为4KW,平均每天运行时间按照4小时计算,每天水泵电费为:4×4×0.75×1= 12(元)每年水泵电费为:12×270=3240(元)20年水泵电费为:3240×20=64800(元)四、各种能源经济效益计算:1、如果完全使用燃煤锅炉供给的费用预算(按标准煤计算、每年使用325天)每天燃煤量为:1.5×107KJkJ /(29298×70%)= 731(kg)每天燃煤费用:731kg×1.634元/kg=1195(元)每年燃煤费用:1195元×325天=39(万元)20年燃煤费为:39万元×20年=780万元2、如果完全使用电锅炉供给的费用预算(每年使用325天)每天耗电量为:1.5×107kJ/(3600×95%)=4386(Kwh)每天电费为:4386×0.75元=3290(元)每年电费为:3290×325=107(万元)20年电费为:107×20=2140(万元)3、如果完全使用蒸汽供给的费用预算(每年使用325天)每天蒸汽量为:1.5×107kcal/(2687.7×85%)=6566(kg)每天蒸汽费用:6566kg× 0.235元/kg=1543(元)每年蒸汽费用:1543元×325天= 50万元20年蒸汽费为:50万元×20年=1000万元4、如果完全使用燃气锅炉供给的费用预算(每年使用325天)每天耗气量为:1.5×107kcal /(16742×85%)=1054(m3)每天燃气费用:1054×4.4元/ m3= 4638(元)每年燃气费为:4638×325=150(万元)20年燃气费为:150×20=3000(万元)五、80吨的太阳能热水系统与各类常规能源锅炉经济效益对比20年各类能源对比图(单位:万元)(2)投资回收期估算: (按每年使用325天计算)六、 社会环境效益分析社会环境效益:1、燃煤烟尘排放量计算:20%-180%-120%20%烟尘中的可燃物)除尘效率()灰分中的烟尘()煤的灰分(耗煤量(吨)燃煤烟尘排放量⨯⨯⨯=吨)(86.2620%-180%-120%20%6862=⨯⨯⨯=2、燃煤SO 2排放量计算:)煤中的含硫量(耗煤量(吨)排放量 1.5%8.022⨯⨯⨯=SO吨吨46.641.5%26868.02=⨯⨯⨯=3、燃煤NOX 排放量计算:))转化率(燃煤中氮的)(燃煤中氮的含量(耗煤量(吨)排放量25%NOX1.5%1.63NOX⨯⨯⨯=吨吨42.1625%1.5%26861.63=⨯⨯⨯=则一个25吨的太阳能热水系统20年累计可节约:减少粉尘排放:26.86吨;减少SO2排放:64.48吨;减少NOX排放:16.42吨;太阳能热水系统与各类常规能源锅炉社会效益对比七、太阳能热水系统可行性分析每推广1平方米集热器减少CO2排放400Kg,节约SO2排放4Kg,节约NOX排放2.08Kg,节约粉尘排放0.5758Kg。
太阳能热利用系统的经济性与环境效益研究
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太阳能热利用系统的经济性与环境效益研究随着环境保护意识的不断增强和能源危机的日益加剧,太阳能作为一种清洁、可再生能源,被广泛应用于热能利用系统。
本文旨在探讨太阳能热利用系统的经济性与环境效益,并针对不同应用领域进行论述。
一、太阳能热利用系统的经济性太阳能热利用系统的经济性主要包括初投资成本、运行维护费用和收益回报三个方面。
首先,太阳能热利用系统的初投资成本包括太阳能集热器、热储罐、传输管道等设备的购置与安装费用。
虽然初投资较高,但随着太阳能技术的不断发展成熟,设备的价格逐渐下降,初投资成本逐渐降低。
其次,太阳能热利用系统的运行维护费用主要包括设备的维修费用、能源消耗费用等。
与传统能源相比,太阳能利用过程中几乎没有运行成本,维护费用也相对较低。
最后,使用太阳能热利用系统可以带来收益回报,如减少能源消耗、降低燃料费用等。
因此,太阳能热利用系统在长期运行中可以实现经济效益。
二、太阳能热利用系统的环境效益太阳能热利用系统作为一种清洁能源,具有显著的环境效益。
首先,太阳能热利用系统减少了对传统能源的依赖,减少了化石燃料的消耗,从而减少了温室气体的排放。
太阳能集热器将太阳能转化为热能,而不需要消耗化石燃料,因此可大幅降低二氧化碳和其他有害气体的排放量。
其次,太阳能热利用系统可以有效利用太阳能,降低了能源的消耗。
太阳能是一种可再生能源,利用它可以减少对有限能源资源的依赖,实现能源的可持续利用。
此外,太阳能热利用系统在建设和运行过程中几乎没有噪音和污染物的产生,降低了对环境的负面影响。
三、太阳能热利用系统的应用领域与效益太阳能热利用系统在不同领域有不同的应用方式和效益。
首先,在住宅领域,太阳能热利用系统可以为家庭供热供暖,减少电、燃气等传统能源的使用,从而降低能源开支,提高经济效益。
同时,太阳能热水器也广泛应用于家庭热水供应,具有成本低、使用方便等优势。
其次,在工业领域,太阳能热利用系统可以为工业生产提供热能,例如太阳能热风炉用于烘干等过程,不仅节约能源,还减少了污染物的排放。
太阳能热水系统经济效益分析
![太阳能热水系统经济效益分析](https://img.taocdn.com/s3/m/1e864f4278563c1ec5da50e2524de518964bd3d7.png)
是一笔不小的开支。
03
环境影响
太阳能热水系统对环境的影响较小,符合绿色环保理念。而电热水器在
生产和使用过程中会产生一定的环境污染。
与燃气热水器的比较
安装成本
太阳能热水系统的初始安装成本虽然较高,但长远来看,其运行成本较燃气热水器低。燃 气热水器的运行成本取决于燃气价格和用量,长期下来经济性相对较好。
商用太阳能热水系统
适用于酒店、学校、医院等商业场所,规模较大,能够满足大量热 水的需求,同时具有更高的经济效益。
大型太阳能热水系统
适用于工业、农业等领域,规模较大,能够提供大量的热水或用于 其他工业用途,具有较高的能源利用效率和经济效益。
太阳能热水系统的应用场景
家庭住宅
商业场所
适用于家庭用户,提供 日常热水需求,如洗澡、
通过太阳能热水系统的推广,推动可再生能源在日常生活中的
应用,减少对化石能源的依赖。
实现可持续发展
03
太阳能作为一种清洁、可再生的能源,有助于实现经济、社会
和环境的可持续发展。
02
太阳能热水系统概述
太阳能热水系统的工作原理
太阳能热水系统利用太阳能辐射将水 加热,通过集热器吸收太阳能并将其 转化为热能,然后通过循环系统将热 能传递给储水箱中的水。
经济效益
能耗的节约能够为企业或家庭节省能源费用,提高经济效益。
环境效益分析
01
02
03
环境影响
太阳能热水系统在运行过 程中不产生污染物,对环 境友好,能够减少对环境 的负面影响。
温室气体减排
使用太阳能热水系统可以 减少对化石能源的依赖, 从而减少温室气体的排放。
有利于可持续发展
环境效益的提高有利于推 动可持续发展,促进经济 与环境的和谐发展。
太阳能热利用技术的经济性与可行性分析
![太阳能热利用技术的经济性与可行性分析](https://img.taocdn.com/s3/m/f7fc5068182e453610661ed9ad51f01dc3815774.png)
太阳能热利用技术的经济性与可行性分析1. 引言太阳能热利用技术是一种环保、可再生能源利用方式,近年来备受关注。
本文将对太阳能热利用技术的经济性与可行性展开深入分析,探讨其在目前社会背景下的发展前景。
2. 太阳能热利用技术的基本原理太阳能热利用技术是利用太阳能热量来提供热水、采暖等用途的一种技术。
其基本原理是通过太阳能集热器将太阳能转化为热能,然后通过热交换器传递到热载体中,最终实现能源利用。
这种技术不仅可以减少对传统能源的依赖,还能减少二氧化碳等温室气体的排放,对环境友好。
3. 太阳能热利用技术的经济性分析在当前环境问题日益严峻的大背景下,太阳能热利用技术的经济性备受关注。
首先,太阳能是一种免费的能源来源,相比于传统的化石能源,太阳能的成本更低廉。
其次,太阳能热利用技术在运行过程中几乎不需要额外的能源投入,所以维护成本也很低。
再者,太阳能热利用技术可通过相关部门补贴等方式获得一定的资金支持,使得投资回报更为可观。
因此,从经济角度出发,太阳能热利用技术具有较高的投资回报率,是一种值得推广的技术。
4. 太阳能热利用技术的可行性分析除了经济性,太阳能热利用技术在可行性方面也有许多优势。
首先,太阳能是一种广泛分布的能源,几乎全球各地都可以利用太阳能进行热能转换。
其次,太阳能热利用技术具有一定的适用性,不论是家庭还是工业用途,都能够满足需求。
再者,太阳能热利用技术具有良好的环保性,不会对环境造成污染,有助于改善大气质量和缓解能源危机。
因此,从可行性角度出发,太阳能热利用技术具有广泛的应用前景。
5. 太阳能热利用技术在不同领域的应用太阳能热利用技术在不同领域都有着广泛的应用。
在家庭方面,太阳能热水器可以替代传统的燃气热水器,降低生活成本同时保护环境。
在工业领域,太阳能热利用技术可以用于产生蒸汽、供暖等用途,为企业节约能源成本。
此外,太阳能热利用技术还可以应用于农业、温室大棚等领域,提高生产效率,减少对化肥等化学品的依赖,有利于农业可持续发展。
某学生宿舍太阳能_热泵热水系统设计及经济性分析
![某学生宿舍太阳能_热泵热水系统设计及经济性分析](https://img.taocdn.com/s3/m/59b94a02bed5b9f3f90f1ca0.png)
2010年第9期总第147期福 建 建 筑Fujian A rchitecture &Co nstr uctionN o9 2010V ol 147某学生宿舍太阳能-热泵热水系统设计及经济性分析邓玉梅(中国瑞林工程技术有限公司 361012)摘 要:介绍了福州某学院学生宿舍太阳能辅助空气源热泵热水系统的工程设计,主要从加热系统选择、热水系统设计、自动运行控制、注意细节及存在问题等方面进行介绍。
关键词:太阳能-热泵热水系统 工程案例 节能中图分类号:T K 51 文献标识码:B 文章编号:1004-6135(2010)09-0106-04One student dormitory for the solar energy -heat pump hot water system design and economy analysisDeng Y umei(China Ner in Eng ineering Co.,LT D. 361012)Abstract:T his pa per int roduces a co llege student dor mito ry of fuzhou so lar aux iliary a ir source heat pump hot w ater system of eng ineering desig n,mainly fr om the heating sy stem,ho t w ater system desig n and automat ic o per ation contro l,pay attentio n to detail and exist ing pro blems w ere int roduced.Keywords:T he solar energ y-heat pump hot w ater system T he engineer ing ex ample T he energ y co nserv ation作者简介:邓玉梅,女,1974年11月出生,水电安装专业,给水排水专业,本科,工程师。
太阳能发电系统设计中的经济性与节能效益分析
![太阳能发电系统设计中的经济性与节能效益分析](https://img.taocdn.com/s3/m/b15d9640a36925c52cc58bd63186bceb18e8ed71.png)
太阳能发电系统设计中的经济性与节能效益分析太阳能发电系统是一种利用太阳能将其转化为电能的技术,被广泛应用于各种领域。
在设计太阳能发电系统时,需要考虑系统的经济性和节能效益,以确保系统的可持续性和实用性。
本文将对太阳能发电系统设计中的经济性和节能效益进行详细分析。
一、经济性分析太阳能发电系统的经济性分析主要包括投资回收期、内部收益率和净现值等方面。
首先,投资回收期是指从太阳能发电系统建成投入使用开始,到系统投资回收完毕所经过的时间。
投资回收期越短,代表系统投资回收的速度越快,经济性越好。
其次,内部收益率是指使得净现值为零时的折现因子。
内部收益率越高,代表系统的盈利能力越强,投资回报越好。
最后,净现值是指项目全寿命周期内,所有现金流量按预定利率进行折现后的剩余价值。
净现值为正值时,表示该项目盈利能力较强,经济性较好。
经济性分析需要考虑太阳能发电系统的建设成本、维护成本、电能收益等因素。
建设成本包括太阳能电池板、逆变器、储能设备等设备的采购和安装费用。
维护成本包括系统的日常维护和检修费用。
电能收益则取决于太阳能资源的充足程度和系统的发电效率。
二、节能效益分析太阳能发电系统相对于传统能源来说,具有很高的节能效益。
首先,太阳能是一种可再生能源,使用太阳能发电系统可以减少对传统化石能源的依赖,以达到节能的目的。
其次,太阳能发电系统的发电过程不会产生二氧化碳等温室气体,对环境没有污染,对气候变化的影响较小。
此外,太阳能发电系统在运行过程中噪音较低,不会对周围环境和人们的生活造成干扰,提高居民的生活质量。
太阳能发电系统的节能效益不仅体现在系统运行过程中,也可以通过合理设计和管理来提高系统的能量利用率。
例如,选择合适的太阳能电池板和逆变器,最大程度地提高能量的转换效率。
此外,可以结合建筑设计和景观布置,最大化地利用太阳能资源,提高发电系统的发电效益。
总之,太阳能发电系统的经济性和节能效益是设计过程中必须考虑的重要因素。
太阳能热水洗浴经济性分析
![太阳能热水洗浴经济性分析](https://img.taocdn.com/s3/m/cda0073243323968011c925f.png)
太阳能热水洗浴经济性分析我单位现有员工400人,每天大约有300人洗浴用热水,水温45度。
我单位原有的锅炉不能满足环保的需要淘汰后,与坑口电厂联系沟通使用蒸汽,由于我们实行三班倒工作制和水泥装卸工作息时间不确定性,导致了我们的用气量居高不下,每年用气量百万元,用水量居高。
再加上坑口电厂还负责新城区供气,到了冬天我们的气源根本没法保证。
于是,我们单位为了实现节能减排、环保利用,在2008年实施了太阳能洗浴系统,主要是利用清洁能源给职工提供洗浴热水,要求环保和节能,并采用电加热管作为在天气不好的情况下给太阳能提供辅助热源。
使用太阳能主要考虑了以下几个方面:一、地理位置和气象情况平顶山地区在北纬32°57′平均最冷气温在-3.4℃,水温最冷月平均温度在10-15℃,平顶山地区属于太阳能资源较富区,年日照数在3000-32000小时,水平面上太阳能辐照量为5400-6700MJ/M²·A。
二、单位实际情况满足在厂职工约400人,每天约有300人洗浴用水。
职工三班倒工作制,浴室开放时间为:8点、16点、24点。
早班洗澡人员为80人,下午班洗浴人数约为150人,晚班洗浴人数约为70人。
在每班次换班时间,浴室开放2个小时。
另外,单位的屋顶为平房,充分可利用面积为400平方米,太阳能安装面积有保证。
考虑实际情况每日供应热水量为20吨,当阴天或雨天时,可利用电加热管供热的方式作为辅助能源补充。
三、经济性1、从能源费用分析将1吨热水从15度提高到45度需要能量为:1.26*108J。
锅炉效率及能源费用此时需要燃烧柴油(1.26*108J)/(3.3*107)/80%=4.77千克一吨热水燃油费共计约4.77千克*5.3元/千克=25.3元/吨*天此时需要燃烧燃气(1.26*108J)/(3.6*107)/85%=4.12M³一吨热水燃气费共计约:4.12 M³*2.1元/千克=8.65元/吨*天此时需要消耗电耗:(1.26*108J)/ (0.36*107)/95%=37度一吨热水耗电费费共计约:37度*1.0元/度=37元/吨*天通过以上分析,可以清楚地看到使用电能效率最高,最经济实用。
沈阳地区太阳能热水系统设计及经济性分析
![沈阳地区太阳能热水系统设计及经济性分析](https://img.taocdn.com/s3/m/54ae09aeb0717fd5360cdc5a.png)
沈阳地区太阳能热水系统设计及经济性分析摘要:本文以沈阳地区某太阳能热水系统设计为题材,从技术指标和经济指标两方面对太阳能热水系统进行分析比较,并得出结论。
关键词:技术指标经济指标太阳能热水系统集热器在20世纪,人类使用的能源主要有原油、天然气和煤炭三种,而根据国际能源机构的统计,假使按目前的势头发展下去,地球上这三种能源能供人类开采的年限,分别只有40年、50年和240年了。
所以,开发新能源,已经成为人类发展中的紧迫课题,先进国家的能源专家认为,太阳能、风能、地热能、波浪能和氢能这五种新能源,在今后将肯定会优先获得开发利用。
本文结合某单位食堂太阳能热水系统的设计,对其进行经济性进行详细分析。
该工程为某单位食堂太阳能热水系统设计,共有生活热水龙头16个,其中厨房内设4个水龙头,用于洗菜、洗厨房内部餐具等;餐厅设12个水龙头,用于职工清洗自带餐具。
根据单位食堂用水人数约400人,用水标准为151/天,用水时间约1小时,用水温度约45℃,计算出生活热水每天用水量约6m3。
1 设备选型与计算1.1 设计参数(1)生活热水用量:6t水/天。
(2)冷水计算温度:沈阳的冷水基础水温全年平均为13℃。
(3)根据沈阳地区的太阳辐照量,大连熵立得传热技术有限公司生产的管排式热管联机管集热器每平方米在不同季节平均可以产生温差25~45℃的热水50~100L。
太阳辐照不足(达不到设计要求)或者用水增多的情况下,使用辅助能源保证热水的供应。
根据国家气象中心提供的《中国气象辐射资料年册》(2005年),沈阳(区站号54342)(北纬41o48′东经123o25′)的月均及年总辐射情况如下(单位MJ/m2):1.2 计算及说明1.2.1 采光面积1.2.2 支撑强度大连熵立得传热技术有限公司生产的管排式热管联集管集热器的满水重量为95Kg。
1.2.3 经计算每天产热水量6t需要24支集热器20台1.3 主要设备选型1.3.1 联集管集热器选用熵立得传热技术有限公司GK-1800型管排式热管集热器,其结构参数如表2:1.3.2 水箱水箱(6吨)电加热功率分别为18KW。
太阳能建筑设计中的经济性与可行性研究
![太阳能建筑设计中的经济性与可行性研究](https://img.taocdn.com/s3/m/a4f0d99dd4bbfd0a79563c1ec5da50e2524dd1c5.png)
太阳能建筑设计中的经济性与可行性研究太阳能建筑,这四个字听起来是不是感觉特别高大上?其实啊,它离咱们的生活可近着呢!先来说说经济性。
大家都知道,搞建筑得花钱,而且还不是一笔小数目。
那太阳能建筑在这方面能给咱省多少呢?我就给您算一笔账。
比如说,在一个普通的住宅小区里,如果采用传统的能源供应方式,像什么空调啊、热水器啊,每个月的电费、燃气费加起来可不是个小数目。
但要是用上了太阳能建筑设计,那情况可就大不一样啦。
太阳能热水器能省不少电费,太阳能光伏发电能给家里的电器供电,这日积月累下来,能省出好大一笔钱呢!我有个朋友,他家新盖的房子就采用了太阳能建筑设计。
一开始,他家里人还不太乐意,觉得多花了不少钱在那些太阳能设备上。
可住进去没几个月,电费单出来的时候,全家人都乐了。
以前每个月大几百的电费,现在直接少了一半还多。
而且啊,他家那个太阳能热水器,随时都有热水,冬天洗澡可舒服了,再也不用担心燃气热水器会突然没热水的尴尬情况。
再来说说可行性。
可能有人会担心,太阳能不稳定,万一碰上阴天或者晚上没太阳了怎么办?其实啊,现在的技术已经相当成熟啦。
太阳能电池板的效率越来越高,储能设备也越来越先进,就算没有太阳的时候,也能保证正常的能源供应。
还有啊,太阳能建筑的设计也越来越多样化。
不再是以前那种简单粗暴地在屋顶上铺满太阳能板的样子了。
现在的设计师们可聪明了,他们会把太阳能板巧妙地融入到建筑的外观中,不仅不影响美观,还能成为一道独特的风景线。
我之前去参观过一个太阳能示范小区,那里的房子从外面看,根本看不出有什么特别的地方。
但走进里面一看,到处都藏着太阳能的玄机。
窗户上的遮阳板其实是太阳能板,阳台上的栏杆也是太阳能板,就连花园里的路灯都是靠太阳能供电的。
而且这些太阳能设备和建筑本身结合得非常自然,一点都不突兀。
总之啊,太阳能建筑设计在经济性和可行性方面都有着巨大的潜力。
它不仅能帮咱们省钱,还能为环保出一份力。
说不定在不久的将来,咱们住的房子都能变成太阳能的,到时候,蓝天白云、绿树成荫,那日子得多美好啊!所以啊,大家可别再对太阳能建筑抱有怀疑的态度啦,赶紧跟上时代的步伐,一起享受太阳能带来的便利和实惠吧!。
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太阳能热水系统设计及经济性分析
摘要:介绍宁波地区一种集中式太阳能热水系统,并对其进行经济性分析及绿建评价介绍。
关键词:太阳能热水集中式经济性分析绿建评价CO2减排量
项目拟建教学综合大楼地下一层,地上层数均为九层。
其中综合楼建筑高度为:35.9m。
1热源
燃气真空热水锅炉房作为主要热源,太阳能作为辅助热源。
2热水系统分区
热水分区同给水系统,生活热水的供回水温度为60℃/50℃。
热水系统横干管及立管设置同程,各卫生间内的横支管均设置循环回水管。
各楼设置循环水泵进行机械循环,循环流量为最大小时热水用水量的5%。
3太阳能热水系统概况
考虑到用水量较大,用水时间较集中,集热器面积较大,屋顶有充足的位置设置太阳能集热器,因此选用集中式系统。
系统优点:集热器和储热容积的共享,可以使同一单元的热水使用峰值下降,均衡度提高,有利于提高系统的经济效益。
供水的温度和水量保证率高,类似于集中热水系统。
本系统集热器采用U型真空管,采用混凝土基础安置在楼顶,没有坠落隐患,工程造价低;管理方便。
本系统集热器及循环控制设备均设于公共空间,便于物业统一管理,统一维护,能够更有效的保证系统长期正常运行,在设备使用年限内持续发挥效力,避免了用户因维护成本高而放弃使用所造成的投资浪费。
系统缺点:有收取热水费的管理问题,若不采用集中辅助加热的形式,系统内各用户用热量的均衡难以控制。
若采用集中辅助加热的形式,收取热水热水费及维护管理比较复杂。
但本项目作为物业集中统一管理不收热水费,故无此缺点。
通过以上对集中式系统的分析,笔者认为选用集中集热、集中储热的集中式太阳能供水系统,比较适合本工程的用水需求。
4太阳能热水系统计算
1)热水用水负荷:
太阳能热水系统的负荷计算:太阳能水量的选取按照平均日用水量。
2)集热器面积计算:
采用平均日用水量作为设计水量,集热器采用U型真空管。
Qw——日均热水用水量,L(可按最高日用水量的下限取值);
Cw——水的定压比热容,4.187kJ/kg·℃;
tend——储水箱内水的终止温度,℃;
ti——水的初始温度,℃(与JT取值相同月份的冷水平均温度);取15℃
f——太阳能保证率,无量纲(0.4~0.8);取0.40
根据系统使用期内的太阳辐照量、系统的经济性及用户要求等因素综合考虑后确定。
ρ——水的密度,0.9832kg/L;
JT——当地春分、秋分所在月(春、秋季使用)或冬至所在月(冬季使用)集热器采光面上月均日辐照量,kJ/m2·d;
取秋分所在月的平均值,确定为12690 kJ/m2·d)
ηcd——集热器全日集热效率,无量纲;
根据国家标准取值0.46 ~0.55。
取0.5
ηL——管路及储水箱热损失率,无量纲;
根据经验取值0.2 ~0.3。
因本系统管道较长取最大值0.30
综合楼用水量数据代入公式(3.4-1):
(3)行政教学综合大楼合设一套太阳能热水系统。
根据工程屋面实际情况,综合楼集热器面积设置435平方米。
理论上能加热(15度冷水加热至60度热水)热水32.2吨。
ΔQ save= Ac×JT(1-ηL)η cd=435×12690×0.5×(1-0.3)=1932052.5KJ。
加热40.17吨热水实际需Q=36900×4.187×(60-15)=7568630 KJ
利用太能阳产生的生活热水占建筑生活热水用水量的百分比(X):
X =ΔQ save /Q=1932052.5/7568630 =25.5%
显然满足《绿色建筑评价标准》GB/T 50378—2006 [2]第5.2.18 条优选项“根据当地气候和自然资源条件,充分利用太阳能、地热能等可再生能源,可再生能源产生的热水量不低于建筑生活热水消耗量的10%”的规定。
3.5太阳能热水利用的经济技术比较
3.5.1直接运行费用估算
运营电耗:太阳能热循环泵2.2KW,晴天每天运行4小时,每年系统运行146天的电费约为1200元。
3.5.2效益分析
相对于常规热水系统,太阳热水系统在寿命期内消费的特点是初期投资大而运行费用低。
运行费用低,则是因为充分利用太阳能提供生活热量而减少了常规能源的消耗。
一、主要计算参数
1.太阳能辐照量:1
2.69MJ/m2·d
2. 燃气燃值35.544MJ/ m3
3. 天燃气价格:
4.45 元/ m3,折算后0.125元/MJ
4. 太阳能设计使用寿命:15年
本项目太阳能集热面积为435m2 。
二、寿命期内太阳热水系统总节省费用的预评估
1. 太阳供热系统的年节能量
Δ save=365×Ac×JT(1-ηL)η cd
式中:
Δ save 太阳热水系统的节能量,MJ
Ac--系统的太阳集热器面积,435m2
JT--太阳集热器采光表面上的年平均日太阳辐照量,取12.69MJ/m2·d
ηcd--太阳集热器的全日集热效率,取50%.
ηL--管路和水箱的热损失率,取30%。
代入数据得,Δ save=705180 MJ
2. 寿命期内太阳热水系统的总节省费用:
Cc-常规能源(天燃气)热价,0.125元/MJ,
Ad-太阳供热系统总增投资,本项目太阳能项目增投资大概在54.5万。
DJ-维修费用及运行费用,每年用于与太阳热水系统有关的维修费用占总增投资的百分率,%,取1%。
将上述数据代入得,SA V=27.2万元
三、太阳热水系统增投资回收年限的预评估
当太阳能热水系统运行。
年后节省的费用与系统的增加初投资相等时,这个年限n即为投资回收年。
经过计算可得,本项目回收期N=8.32年。
四、太阳能热水系统环保效益的评估
太阳热水系统的环保效益体现在因节省常规能源而减少污染物的排放,主要
指标为CO2 的减排量。
将系统寿命期的节能量折算成标准煤,然后将标准煤中
碳的含量折算成CO2,即为该太阳热水系统CO2 的减排量[3]:
综上,该太阳能光热系统寿命期内总节能量886534.0 MJ约合32.47吨标煤,总节省费用48.7万元,投资回收期6.13年,CO2 减排1516.6吨。
4太阳能热水系统分析报告结论
综合楼热水系统,利用太能阳产生的生活热水占建筑生活热水水量的25.5%,满足《绿色建筑评价标准》GB/T 50378—2006第5.2.18 条优选项“根据当地气候和自然资源条件,充分利用太阳能、地热能等可再生能源,可再生能源产生的热水量不低于建筑生活热水消耗量的10%,或可再生能源发电量不低于建
筑用电量的2%”的规定。
同时有效减少CO2排放。
参考文献
[1] 2010甬SS-09宁波市民用建筑太阳能热水系统与建筑一体化设计、安装及验收实施细则
[2] GB/T 50378—2006绿色建筑评价标准
[3]http:///link?url=EfiM4tvv_r5Af5GXV1yZlW37y9av2GF9g0oyQe8NhyVmiXupEi0q5yu37fTVIe wZajmS8rBfsteBnuSVn-pZIR31zsVB24y4V AaBjRsMSna太阳能热水系统(经济效益分析)。