太阳能热水系统节能效益分析

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太阳能生活热水系统效益分析

年运行费用分析：上海当地纬度倾角平面年总辐照量为4716.445MJ/m2,属于我国的资源一般区，参照《民用建筑太阳能热水系统工程手册》我国72个城市的典型年设计用气象参数。

1. 独立式家用太阳能热水系统。以平均每户人口为3人、每人日平均热水用量为50kg、安装太阳能集热器面积为2.2㎡的普通家庭为例，利用太阳能热水器与使用电热水器、燃气热水器供应生活热水的经济分析见下表：

生活热水系统经济分析

项目

太阳能热水器

电热水器

燃气热水器

设备投资（元/套）

4000

1500

2400

使用寿命（年）

15

5～6

5～6

平均日产热水量（50℃·L）

150

150

150

每年使用天数

365

365

365

年热水用量（50℃·T）

54.75

54.75

54.75

能源单位价格

0.4486元/度

0.4486元/度

1.40元/m3

年消耗能源费用（元）

298（冬季辅助电加热费用）

1194

598

15年消耗能源费用（元）

4470

17910

8970

15年热水设备总投资（元）

4000

4500

7200

15年运行总费用（元）

8470

22410

16170

单位热水价格（元/ m3）

10.31

27.29

19.69

注：1）太阳能热水系统年能耗费用包括冬季辅助热源和春、夏、秋季阴雨天辅助热源的能耗费用；

2）电辅助加热初始温度为10℃，出水温度为50℃的热水耗电量约为50度/吨；燃气辅助加热初始温度为10℃，出水温度为50℃的热水耗气量为7.8m3/吨。

2．工程类太阳能热水系统。以某六层住宅楼为例，每单元12户居民、每户平均人口为3人、人均日热水用量为50kg。采用工程类太阳能热水系统，工程造价约为25元/㎡，单位热水价格相对于独立式家用太阳能热水系统要低10～15％，经济效益显著。

太阳能热水系统节能效益分析

一、 原始资料

1、 上海现代建筑设计（集团）有限公司都市现代建筑设计院提供的图纸；

2、 上海地区太阳能辐照强度；

3、 相关设备的权威部门提供的检测技术参数；

4、 相关设备的技术数据；

5、 上海地区工业用电价格；

6、 其他相关资料，

二、 规范依据

1、 《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2003

2、 《全国民用建筑工程设计技术措施给水排水》

3、 《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003

4、 《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》（GB50364-2005）

三、 计算依据与数据

1、 太阳能集热总面积95.00㎡；

2、 集热器倾角度上太阳能年均日辐照量12525KJ/m2；

3、 太阳能系统整体转化效率为35%；

4、 工业用电价格1.05元每/度；

5、 用电设备转化效率为95%；

四、 详细计算

1、95.00㎡的太阳能集热面积每年吸收的热量

95×12525×365天×35%

=153056.53MJ

2、153056.53MJ能量的用电量

1度电=3.6MJ

用电量=153056.53÷3.6÷95%

=44753.37度

3、安装太阳能每年可节省的电费为

44753.37度电×1.05

=46991.04元

5、 安装太阳能每年可节省的费用为

除去多用的水泵电费与人工费计为15000.00元/年，则每年可节省的费用为46991.04-15000.00=31991.04元/年。

6、 每年可减少的二氧化碳排放量

太阳能热水系统的环保效益体现的因节省常规能源而减少污染物的排放，主要指标为二氧化碳的减排量。

由于不同能源的单位质量的含碳量是不相同的，燃烧时生成的二氧化碳的量也是不相同的。所以，目前常用二氧化碳减排量的计算方法是先将系统寿命期限内的节能量折算成标准煤质量，然后根据系统所使用的辅助能源，乘以该种能源所对应的碳排放因子，将标准煤中碳的含量折算成该种能源的含碳量，再计算该太阳能热水系统的二氧化碳减排量。其计算见下式：

QCO2＝〔Qsave×n/（W× Eff）〕×FCO2×44/12

△Qsave =604181.72 MJ153056.53

QCO2——系统寿命期内二氧化碳减排量，kg

W——标准煤热值，29.308MJ/kg；

n——系统寿命，15年；

FCO2——碳排放因子。

Eff——常规能源水加热装置的效率，95%。

计算可得：

QCO2＝218.0吨

辅助能源

煤

石油

天然气

电

碳排放因子（kg碳/ kg标准煤）

0.728

0.543

0.404

0.866

示例：

1、新建住宅楼总面积为500万㎡、约5万户，全部采用太阳能热水系统计算，每年可增加工业产值近2亿元；

2．节电量：新建住宅全部采用太阳能热水系统，每户每年可节约用电1997.3度，节约电费896元计算，5万户住宅每年可减少居民支出4480万元；

3．节煤量：新建住宅全部采用太阳能热水系统，5万户住宅年节煤量为4.035万吨（1997.3kwh×0.404kg/kwh×50000=40345460kg）；

4．减排量：新建住宅全部采用太阳能热水系统，5万户住宅年节约4.035万吨标准煤，可以减少二氧化碳排放4.035万吨×2.66=10.74万吨；二氧化硫排放40350吨×8.46%=3413.61吨。

上海交谷太阳能科技有限公司

工程技术部编制

021-58010095

责任编辑：

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