太阳能热水器节能效益和环境效益浅析

太阳能热水器节能效益和环境效益浅析

对世界一次能源替代趋势的研究结果表明，到2050年后，核能将占第一位，太阳能占第二位；21世纪末，太阳能将取代核能占第一位。这种发展趋势的本质，是能源发展从粗放型利用向技术型转化的过程，从污染环境到保护环境的提高过程。应用太阳能热水器不消耗任何常规能源，而是利用取之不尽、用之不竭的太阳能。其次，应用太阳能热水器安全可靠，没有爆炸、漏电、漏气等会造成人身伤害的危险，且自动运行，操作简单，基本上无维修工作量。再次，太阳能热水器没有固、液、气体排污，对环境无任何不利影响。1997年我国太阳能热水器销售面积近300万平方米，数量居世界首位。全国从事太阳能热水器研制、生产、销售和安装的企业达1000余家，年产值20亿元。介绍了某太阳能热水器采用全不锈钢内外胆，耐冷、热、冲击，并抗冰雹。采光面积1.8平方米，售价2500元，设计寿命15年。按全年平均，该热水器可日产50℃热水180kg。扣除阴雨天并考虑管道泵的能耗，全年以净50%计，该太阳能热水器可日产50℃热水90kg。论述了该太阳能热水器的节能和经济效益，并分析了环境效益。上述节能效益与环境效益是与电热水器、燃气热水器、锅炉耗煤和洗浴收费的对比计算得出的。

对世界一次能源替代趋势的研究结果表明，到2050年后，核能将占第一位，太阳能占第二位；21世纪末，太阳能将取代核能占第一位。这种发展趋势的本质，是能源发展从粗放型利用向技术型转化的过程，从污染环境到保护环境的提高过程。

1应用太阳能热水器的意义

首先，应用太阳能热水器不消耗任何常规能源，而是利用取之不尽、用之不竭的太阳能。太阳每时每刻都在进行核聚变反应，其功率达3.9×10的23次方kW，地球表面大约能接收到其中的8.5×10的13次方kW，相当于全世界发电量的几十万倍。太阳中反应堆氢的储量，足够维持600亿年。

其次，应用太阳能热水器安全可靠，没有爆炸、漏电、漏气等会造成人身伤害的危险，且自动运行，操作简单，基本无维修工作量。

再次，太阳能热水器没有固、液、气体排污，对环境无任何不利影响。太阳能热水器若有辅助加热，可充分发挥其功能，即使夜间或阴雨天以及太阳被云层遮蔽时，也能全天候使用。

目前，我国太阳能热水器的推广普及十分迅速，1997年销售面积近300万平方米，数量居世界首位；全国从事太阳能热水器研制、生产、销售和安装的企业达1000余家，年产值20亿元。

2某太阳能热水器的性能指标

某太阳能热水器采用全不锈钢内外胆，耐冷、热、冲击，并抗冰雹。采光面积1.8平方米，市场售价2500元，设计寿命15年。按全年平均，该热水器可日产50℃热水180kg。扣除阴雨天并考虑管道泵的能耗，全年以净50%计，该太阳能热水器可日产50℃热水90kg。

3太阳能热水器的节能和经济效益分析

3.1与电热水器的对比计算

太阳能热水器日产50℃热水90kg，取进水温度为15℃，则每天吸收太阳能13.23MJ，折合成电能3.657kWh。考虑到电热转换效率为98%，则相当于3.732kWh。以本地电价0.47元／kWh计，日节约电费1.75元。该太阳能热水器每年比电热水器节省费用640元，4年可全部收回投资。

3.2与燃气热水器的对比计算

以通常家用的液化石油气为例，每钢瓶15kg，热值约42MJ／kg，议价45元。考虑到液化石油气的燃烧效率及排气热损失，取热量转换效率为70%，则13.23MJ热量要燃烧0.45kg 液化石油气才能获得，折合燃料费用1.35元。该太阳能热水器每年可节约燃气费用493元，5年可全部收回投资。

3.3与锅炉耗煤的对比计算

某锅炉烧热2t、50℃热水，耗煤300kg。按比例折算，太阳能热水器每天相当于节煤13.5kg。按煤价250元/t计算，太阳能热水器年节约燃料费1232元，基本上当年可收回投资的50%。

3.4与洗浴收费的对比计算

按每人每次淋浴用热水30kg计算，太阳能热水器日产50℃热水可供3人洗浴。以本地淋浴最低价2元/（人.次）计，每天可产生效益6元，年产生效益2190元。2年之内不仅可收回该太阳能热水器的全部投资，并可产生一定的经济效益。

4太阳能热水器的环境效益分析

太阳能热水器不消耗常规燃料，对环境不产生污染。而煤、液化石油气的燃烧过程以及电能获取过程中都会对环境产生一定的污染。

4.1与电热水器对比

太阳能热水器日吸收热量13.23MJ，折合电能3.657kWh。考虑电热转换效率为98%，输电效率为95%（1996年全国电力线损率为8.53%），目前我国发电标准煤耗为350g／kWh，

则采用太阳能热水器理论上每年可减排的大气污染物为：烟气4908.7Nm3，CO2662.3Nm3，SO22.0Nm3。

4.2与燃气热水器对比

太阳能热水器日吸收热量13.23MJ，折合燃烧液化石油气0.45kg。理论上每年可减排的大气污染物为：烟气1480.9Nm3，CO2230.7Nm3，SO20.015Nm3。

4.3与锅炉燃煤对比

采用太阳能热水器日节煤13.5kg。理论上每年可减排的大气污染物为：烟气39300Nm3，CO25302Nm3，SO215.9Nm3。