淺析上海太陽能熱水系統(tǒng)的建筑應(yīng)用及經(jīng)濟(jì)性
發(fā)布時間:2021-11-11 17:51
本文基于上海太陽能的資源狀況、太陽能熱水系統(tǒng)建筑應(yīng)用的政策和標(biāo)準(zhǔn),通過調(diào)研上海市太陽能熱水系統(tǒng)建筑應(yīng)用的項(xiàng)目,分析了應(yīng)用現(xiàn)狀及其經(jīng)濟(jì)性。通過一個典型的住宅應(yīng)用案例,為上海太陽能熱水系統(tǒng)的建筑應(yīng)用提供參考和借鑒。
【文章來源】:上海節(jié)能. 2018,(07)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
太陽能光熱建筑應(yīng)用類型分布
熱水進(jìn)行供暖,采暖系統(tǒng)常與熱水系統(tǒng)一起使用。圖1太陽能光熱建筑應(yīng)用類型分布1上海太陽能資源1.1太陽輻射概況上海市地處長江中下游地區(qū),水平面年總輻射量為4658MJ/(m2·a)[4],相當(dāng)于140~170kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量;年總?cè)照諘r數(shù)為1997.5h[5],屬于Ⅲ類太陽能資源分區(qū)。1.2太陽輻射強(qiáng)度根據(jù)《建筑節(jié)能氣象參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T346-2014中上海典型氣象年逐時太陽總輻射量(即太陽總輻射強(qiáng)度)數(shù)據(jù)可知,上海市春夏季的太陽總輻射強(qiáng)度比秋冬季高,全年最高太陽總輻射強(qiáng)度約為800W/m2,詳見圖2。圖2上海市太陽總輻射強(qiáng)度變化圖上海市全年各級太陽總輻射強(qiáng)度頻數(shù)如圖3所示。由圖可知,全年太陽總輻射強(qiáng)度>500W/m2出現(xiàn)頻數(shù)最高,為957h,其次為強(qiáng)度范圍0~100W/m2的出現(xiàn)頻數(shù),約為693h。太陽總輻射強(qiáng)度范圍為100W/m2~500W/m2的出現(xiàn)頻數(shù)較為相近,約為600h。0200400600800100012000100100200200300300400400500500)h4LEW/m2圖3上海市太陽總輻射強(qiáng)度頻數(shù)1.3日均太陽輻射量上海年均日太陽總輻射量為12.76MJ/(m2·d)[6]。上海太陽總輻射量逐日變化如圖4所示。由圖可知,日均太陽總輻射量在7月初達(dá)到全年峰值,約為22MJ/(m2·d);在12月末達(dá)到最低值,約為6MJ/(m2·d)。05101520251/12/13/14/15/16/17/18/19/110/111/112/1LEG(MJ/m2gG)圖4上海市太陽總輻射量逐日變化圖551
ENERGYCONSERVATIONENGINEERINGANDECONOMICSHANGHAIENERGYCONSERVATION上海節(jié)能No.072018守的自動啟動方式。4經(jīng)濟(jì)性分析4.1初投資太陽能熱水系統(tǒng)的初始總投資包括太陽能集熱系統(tǒng)、輔助加熱系統(tǒng)、熱水供水系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和其他不可預(yù)見費(fèi)用等,其中太陽能集熱系統(tǒng)部分為太陽能熱水系統(tǒng)的增加投資部分(見圖6)。圖6熱水系統(tǒng)總投資(虛線框內(nèi)部分為增投資部分)對于整個熱水系統(tǒng)的總投資而言,非承壓的開式系統(tǒng)和承壓閉式系統(tǒng)初始投資差別較大,分別約為23000元/t熱水和60000元/t熱水。對于增加投資部分,即太陽能集熱系統(tǒng)投資,主要取決于集熱器的選型,各類型集熱器平均價格(包含管道附件及安裝費(fèi)用等)如表2所示。表2集熱器投資每塊價格(元)每塊面積(m2)每平米價格(元)平板集熱器1800-19002900-950真空管集熱器4250-50006.25680-800全玻璃U型管——2800-29004.2節(jié)能量不同太陽能熱水系統(tǒng)的單位面積集熱量不同,主要受系統(tǒng)所在地區(qū)太陽能資源、集熱器效率以及太陽能熱水系統(tǒng)的運(yùn)行情況影響。根據(jù)上海市太陽能資源和系統(tǒng)運(yùn)行情況,不考慮集熱器集熱效率的差異,計(jì)算單位面積光熱集熱器的年節(jié)能量為2047.6MJ/m2·4,折合成天然氣(天然氣當(dāng)量熱值16742kJ/m3,燃燒效率85%,天然氣均價2.5元/m3)的費(fèi)用為360元/m2·m。4.3投資回收期靜態(tài)投資回收期估算:靜態(tài)投資回收期=初始增投資/年節(jié)約成本。不同集熱系統(tǒng)的投資回收期見表3。目前上海主要采用平板集熱器和真空管集熱器,靜態(tài)投資回收期小于3年。太陽能熱水系統(tǒng)的使用壽命一般在10~15年。因此使用太陽能熱水系統(tǒng)具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。此外,以真空管作為集熱器的太陽能熱水系統(tǒng)的靜態(tài)投資回收期最?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]集中式太陽能熱水系統(tǒng)的性能研究[J]. 陳紅兵,李強(qiáng),陳希琳,張磊,褚賽,欒丹明. 可再生能源. 2017(04)
[2]居民生活熱水使用情況調(diào)研與分析[J]. 王珊珊,郝斌,彭琛,郭嘉羽,陳希琳,陸元元. 建設(shè)科技. 2016(16)
本文編號:3489263
【文章來源】:上海節(jié)能. 2018,(07)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
太陽能光熱建筑應(yīng)用類型分布
熱水進(jìn)行供暖,采暖系統(tǒng)常與熱水系統(tǒng)一起使用。圖1太陽能光熱建筑應(yīng)用類型分布1上海太陽能資源1.1太陽輻射概況上海市地處長江中下游地區(qū),水平面年總輻射量為4658MJ/(m2·a)[4],相當(dāng)于140~170kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量;年總?cè)照諘r數(shù)為1997.5h[5],屬于Ⅲ類太陽能資源分區(qū)。1.2太陽輻射強(qiáng)度根據(jù)《建筑節(jié)能氣象參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T346-2014中上海典型氣象年逐時太陽總輻射量(即太陽總輻射強(qiáng)度)數(shù)據(jù)可知,上海市春夏季的太陽總輻射強(qiáng)度比秋冬季高,全年最高太陽總輻射強(qiáng)度約為800W/m2,詳見圖2。圖2上海市太陽總輻射強(qiáng)度變化圖上海市全年各級太陽總輻射強(qiáng)度頻數(shù)如圖3所示。由圖可知,全年太陽總輻射強(qiáng)度>500W/m2出現(xiàn)頻數(shù)最高,為957h,其次為強(qiáng)度范圍0~100W/m2的出現(xiàn)頻數(shù),約為693h。太陽總輻射強(qiáng)度范圍為100W/m2~500W/m2的出現(xiàn)頻數(shù)較為相近,約為600h。0200400600800100012000100100200200300300400400500500)h4LEW/m2圖3上海市太陽總輻射強(qiáng)度頻數(shù)1.3日均太陽輻射量上海年均日太陽總輻射量為12.76MJ/(m2·d)[6]。上海太陽總輻射量逐日變化如圖4所示。由圖可知,日均太陽總輻射量在7月初達(dá)到全年峰值,約為22MJ/(m2·d);在12月末達(dá)到最低值,約為6MJ/(m2·d)。05101520251/12/13/14/15/16/17/18/19/110/111/112/1LEG(MJ/m2gG)圖4上海市太陽總輻射量逐日變化圖551
ENERGYCONSERVATIONENGINEERINGANDECONOMICSHANGHAIENERGYCONSERVATION上海節(jié)能No.072018守的自動啟動方式。4經(jīng)濟(jì)性分析4.1初投資太陽能熱水系統(tǒng)的初始總投資包括太陽能集熱系統(tǒng)、輔助加熱系統(tǒng)、熱水供水系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和其他不可預(yù)見費(fèi)用等,其中太陽能集熱系統(tǒng)部分為太陽能熱水系統(tǒng)的增加投資部分(見圖6)。圖6熱水系統(tǒng)總投資(虛線框內(nèi)部分為增投資部分)對于整個熱水系統(tǒng)的總投資而言,非承壓的開式系統(tǒng)和承壓閉式系統(tǒng)初始投資差別較大,分別約為23000元/t熱水和60000元/t熱水。對于增加投資部分,即太陽能集熱系統(tǒng)投資,主要取決于集熱器的選型,各類型集熱器平均價格(包含管道附件及安裝費(fèi)用等)如表2所示。表2集熱器投資每塊價格(元)每塊面積(m2)每平米價格(元)平板集熱器1800-19002900-950真空管集熱器4250-50006.25680-800全玻璃U型管——2800-29004.2節(jié)能量不同太陽能熱水系統(tǒng)的單位面積集熱量不同,主要受系統(tǒng)所在地區(qū)太陽能資源、集熱器效率以及太陽能熱水系統(tǒng)的運(yùn)行情況影響。根據(jù)上海市太陽能資源和系統(tǒng)運(yùn)行情況,不考慮集熱器集熱效率的差異,計(jì)算單位面積光熱集熱器的年節(jié)能量為2047.6MJ/m2·4,折合成天然氣(天然氣當(dāng)量熱值16742kJ/m3,燃燒效率85%,天然氣均價2.5元/m3)的費(fèi)用為360元/m2·m。4.3投資回收期靜態(tài)投資回收期估算:靜態(tài)投資回收期=初始增投資/年節(jié)約成本。不同集熱系統(tǒng)的投資回收期見表3。目前上海主要采用平板集熱器和真空管集熱器,靜態(tài)投資回收期小于3年。太陽能熱水系統(tǒng)的使用壽命一般在10~15年。因此使用太陽能熱水系統(tǒng)具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。此外,以真空管作為集熱器的太陽能熱水系統(tǒng)的靜態(tài)投資回收期最?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]集中式太陽能熱水系統(tǒng)的性能研究[J]. 陳紅兵,李強(qiáng),陳希琳,張磊,褚賽,欒丹明. 可再生能源. 2017(04)
[2]居民生活熱水使用情況調(diào)研與分析[J]. 王珊珊,郝斌,彭琛,郭嘉羽,陳希琳,陸元元. 建設(shè)科技. 2016(16)
本文編號:3489263
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