太陽能熱水器效益分析.ppt

1、太陽能熱水器的效益分析,自然地理與資源環(huán)境第九組 組員:,一、太陽能熱水器介紹 1.1行業(yè)定義 1.2組成 1.3工作原理 二、行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r 三、相關(guān)政策分析 四、案例分析（以濟(jì)南為例） 4.1濟(jì)南氣候狀況 4.2節(jié)能效益分析 4.3環(huán)境效益分析 五、小結(jié),主要內(nèi)容,太陽能熱水器是將太陽光能轉(zhuǎn)化為熱能的裝置，將水從低溫加熱到高溫，以滿足人們?cè)谏?、生產(chǎn)中的熱水使用。太陽能熱水器按結(jié)構(gòu)形式分為真空管式太陽能熱水器和平板式太陽能熱水器，主要以真空管式太陽能熱水器為主，占據(jù)國(guó)內(nèi)95%的市場(chǎng)份額。,1.1太陽能熱水器行業(yè)定義,1.2太陽能熱水器組成,如圖甲所示：太陽能熱水器主要由兩部分構(gòu)成：一部分是由

2、許多根玻璃吸熱管組成的集熱器，每根玻璃吸熱管由雙層玻璃管組成，雙層玻璃管之間是真空，它的結(jié)構(gòu)與保溫瓶的玻璃內(nèi)膽相似，只是在玻璃吸熱管的內(nèi)表面涂了一層黑色的吸熱材料；另一部分是保溫儲(chǔ)水箱，保溫儲(chǔ)水箱下部與玻璃吸熱管相通,1.3太陽能熱水器工作原理,如圖乙所示：當(dāng)太陽光入射到黑色的吸熱層上時(shí)，黑色吸熱層能把太陽能更有效地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，將管內(nèi)的水加熱向光一側(cè)的水被加熱后體積增大、密度變小而向上運(yùn)動(dòng)；背光一側(cè)的水由于溫度較低、密度較大而向下運(yùn)動(dòng)，形成冷熱水循環(huán)，最終整箱水都升高至一定的溫度玻璃吸熱管具有吸熱保溫作用,近年來，“能源危機(jī)”、“環(huán)境污染”、“燃?xì)狻㈦姛崴鞔嬖诓话踩[患”等警報(bào)不斷長(zhǎng)鳴，使人

3、們不得不思考能否有一種既清潔節(jié)能又安全的洗浴設(shè)備。太陽能熱水器，因其安全、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)正在被越來越多的人所青睞。發(fā)展速度非?？?，每年都保持產(chǎn)值翻番的增長(zhǎng)勢(shì)頭,二、我國(guó)太陽能熱水器行業(yè)發(fā)展概況,2012年太陽能熱水器產(chǎn)量約4968萬平米（2484萬臺(tái)），實(shí)現(xiàn)銷售收入400多億。目前我國(guó)已成為世界上最大的太陽能熱水器生產(chǎn)國(guó)和太陽能熱水器市場(chǎng)，該產(chǎn)業(yè)也成為我國(guó)唯一在生產(chǎn)能力和利用規(guī)模上處于世界領(lǐng)先水平的可再生能源產(chǎn)業(yè)。,隨著太陽能熱水器行業(yè)的發(fā)展，我國(guó)出臺(tái)了許多政策扶持：,三、我國(guó)對(duì)太陽能熱水器的政策分析,財(cái)政部、建設(shè)部、科技部、商務(wù)部、各省市都出臺(tái)相應(yīng)政策，設(shè)立專項(xiàng)資金支持太陽能熱利用發(fā)

4、展項(xiàng)目。 財(cái)政部設(shè)立可再生能源發(fā)展專項(xiàng)資金（可再生能源發(fā)展專項(xiàng)資金管理辦法支持包括太陽能等可再生能源的發(fā)展項(xiàng)目。 根據(jù)可再生能源建筑應(yīng)用城市示范實(shí)施方案對(duì)納入示范的城市，中央財(cái)政將予以專項(xiàng)補(bǔ)助。,根據(jù)加快推進(jìn)農(nóng)村地區(qū)可再生能源建筑應(yīng)用的實(shí)施方案，每省選定4個(gè)縣不小于30萬m2太陽能熱水器進(jìn)行補(bǔ)助，太陽能熱利用示范市、示范縣、太陽能集熱示范工程、太陽能熱水器示范村紛紛亮相。 2009年商務(wù)部財(cái)政部還將太陽能熱水器納入家電下鄉(xiāng)范疇，讓農(nóng)村居民享受13%的財(cái)政補(bǔ)貼。,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)已有二十個(gè)省市區(qū)和八十多座城市紛紛出臺(tái)規(guī)定，要求新建12層及以下住宅，以及新建、改建和擴(kuò)建的賓館、酒店、商住樓等有熱

5、水需求的公共建筑，具備條件的應(yīng)統(tǒng)一設(shè)計(jì)、安裝太陽能熱水系統(tǒng)。城鎮(zhèn)區(qū)域內(nèi)12層以上新建住宅建筑應(yīng)用太陽能熱水系統(tǒng)的，必須進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)、安裝。 有些省市如山東、北京等對(duì)集中安裝太陽能熱水系統(tǒng)還直接給予資金補(bǔ)貼,以濟(jì)南市為例，結(jié)合濟(jì)南市人文和地理的實(shí)際情況， 對(duì)太陽能熱水器的經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)能效益和環(huán)保效益進(jìn)行評(píng)估,四、太陽能熱水器效益評(píng)估,濟(jì)南市太陽輻射的年內(nèi)變化較大，春季、夏季輻射量最多，秋季次之，冬季最少（如下圖所示）。年內(nèi)高值出現(xiàn)在56 月間，月平均輻射量為622.8656.3 MJ/（月），此時(shí)正值雨季前期，空氣干燥，大氣透明度好，日照時(shí)數(shù)多。年內(nèi)低值出現(xiàn)在12月，平均為229.9242.4M

6、J/ （.月）。全市年日照總時(shí)數(shù)在24912737小時(shí)之間，每日平均7.07.5小時(shí)，年平均日照百分率為5662%,4.1濟(jì)南市氣候狀況,由于市場(chǎng)上的太陽能熱水器根據(jù)材質(zhì)和功能的不同，可分為多個(gè)檔次，大致如下表所示。我們以一臺(tái)儲(chǔ)水量150升的家用太陽能熱水器為例進(jìn)行效益分析。,4.2太陽能熱水器節(jié)能效益分析,采光面積：2.2平方米 設(shè)計(jì)壽命：15年 年均日產(chǎn)水量：50熱水150千克,150L家用太陽能熱水器主要參數(shù)：,根據(jù)家用太陽能熱水器的熱水利用方式，綜合太陽能熱水器集熱面積及濟(jì)南市的氣象參數(shù)等條件，計(jì)算公式如下 Qsave =Ac *JT*cd（1c） 式中：Qsave太陽能熱水器的年節(jié)能

7、量（MJ） Ac直接熱水器的太陽能集熱器面積(m2) JT太陽能集熱器采光表面上的年平均太陽輻照量（MJ/ ） cd太陽能集熱器的年平均集熱效率 c管路和水箱的熱損失率,太陽能熱水器的年節(jié)能量的計(jì)算,公式：Qsave =Ac *JT*cd（1c） 熱水器的太陽能集熱器面積Ac取2.2 太陽能集熱器傾斜表面上的年平均太陽輻照量JT以5750 MJ/ 計(jì) 扣除陰雨天并考慮到其它影響太陽能熱水器效率的因素，太陽能集熱器的年熱效率cd計(jì)45% 管路和水箱的熱損失率c計(jì)10% 則每臺(tái)每年節(jié)約能量為： Q save=2.2 5750 MJ/ 45%（110%）=5123MJ,計(jì)算公式：G=Q save /

8、H G太陽能熱水器的年節(jié)電量（KWH） H每千瓦時(shí)電的熱值（KJ）,4.3家用太陽能熱水器的節(jié)能費(fèi)用預(yù)評(píng)估,因?yàn)椋好壳邥r(shí)電的熱值為3600KJ 每臺(tái)太陽能熱水器年節(jié)能量為5123MJ 年節(jié)電量為1423度 濟(jì)南市的電價(jià)為0.54元/度 得出每臺(tái)太陽能熱水器每年可節(jié)省768元的電費(fèi)。 如果小區(qū)500戶全安裝太陽能，每年可節(jié)約的費(fèi)用為 768元/戶500戶=38.4萬 元,太陽能熱水器對(duì)其它能源的節(jié)約情況：,家用太陽能熱水器的環(huán)保效益體現(xiàn)在因節(jié)省常規(guī)能源而減少了污染物的排放，主要指標(biāo)為向大氣環(huán)境減少排放二氧化碳、二氧化硫和粉塵的數(shù)量。,4.4太陽能熱水器環(huán)境效益分析,每噸標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值為29308MJ 每臺(tái)家用太陽能熱水器每年可以節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤0.189噸 如果按照本小區(qū)500戶計(jì)算，這相當(dāng)于每年節(jié)約94.50噸標(biāo)準(zhǔn)煤，每年可向大氣中減少排放68.04噸二氧化碳，1.89噸二氧化硫，18.90噸粉塵。 按照本小區(qū)500戶計(jì)算，每家用太陽能熱水器在其15年壽命期內(nèi)可以節(jié)約1417.50噸標(biāo)準(zhǔn)煤，可以向大氣中減少排放1020.60噸二氧化碳，28.35噸二氧化硫，283.50噸粉塵,太陽能既是一次性能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費(fèi)