太阳能热水器效益分析.

太阳能热水器的效益分析自然地理与资源环境第九组组员:一、太阳能热水器介绍1.1行业定义1.2组成1.3工作原理二、行业发展状况三、相关政策分析四、案例分析（以济南为例）4.1济南气候状况4.2节能效益分析4.3环境效益分析五、小结主要内容太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的装置，将水从低温加热到高温，以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，主要以真空管式太阳能热水器为主，占据国内95%的市场份额。1.1太阳能热水器行业定义1.2太阳能热水器组成如图甲所示：太阳能热水器主要由两部分构成：一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是真空，它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似，只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料；另一部分是保温储水箱，保温储水箱下部与玻璃吸热管相通1.3太阳能热水器工作原理如图乙所示：当太阳光入射到黑色的吸热层上时，黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为内能，将管内的水加热．向光一侧的水被加热后体积增大、密度变小而向上运动；背光一侧的水由于温度较低、密度较大而向下运动，形成冷热水循环，最终整箱水都升高至一定的温度．玻璃吸热管具有吸热保温作用近年来，“能源危机”、“环境污染”、“燃气、电热水器存在不安全隐患”等警报不断长鸣，使人们不得不思考能否有一种既清洁节能又安全的洗浴设备。太阳能热水器，因其安全、经济、节能、环保等优点正在被越来越多的人所青睐。发展速度非常快，每年都保持产值翻番的增长势头二、我国太阳能热水器行业发展概况2012年太阳能热水器产量约4968万平米（2484万台），实现销售收入400多亿。目前我国已成为世界上最大的太阳能热水器生产国和太阳能热水器市场，该产业也成为我国唯一在生产能力和利用规模上处于世界领先水平的可再生能源产业。随着太阳能热水器行业的发展，我国出台了许多政策扶持：三、我国对太阳能热水器的政策分析财政部、建设部、科技部、商务部、各省市都出台相应政策，设立专项资金支持太阳能热利用发展项目。财政部设立可再生能源发展专项资金（《可再生能源发展专项资金管理办法》支持包括太阳能等可再生能源的发展项目。根据《可再生能源建筑应用城市示范实施方案》对纳入示范的城市，中央财政将予以专项补助。根据《加快推进农村地区可再生能源建筑应用的实施方案》，每省选定4个县不小于30万m2太阳能热水器进行补助，太阳能热利用示范市、示范县、太阳能集热示范工程、太阳能热水器示范村纷纷亮相。2009年商务部财政部还将太阳能热水器纳入家电下乡范畴，让农村居民享受13%的财政补贴。据不完全统计，全国已有二十个省市区和八十多座城市纷纷出台规定，要求新建12层及以下住宅，以及新建、改建和扩建的宾馆、酒店、商住楼等有热水需求的公共建筑，具备条件的应统一设计、安装太阳能热水系统。城镇区域内12层以上新建住宅建筑应用太阳能热水系统的，必须进行统一设计、安装。有些省市如山东、北京等对集中安装太阳能热水系统还直接给予资金补贴以济南市为例，结合济南市人文和地理的实际情况，对太阳能热水器的经济效益、节能效益和环保效益进行评估四、太阳能热水器效益评估济南市太阳辐射的年内变化较大，春季、夏季辐射量最多，秋季次之，冬季最少（如下图所示）。年内高值出现在5～6月间，月平均辐射量为622.8～656.3MJ/（㎡·月），此时正值雨季前期，空气干燥，大气透明度好，日照时数多。年内低值出现在12月，平均为229.9～242.4MJ/（㎡.月）。全市年日照总时数在2491～2737小时之间，每日平均7.0～7.5小时，年平均日照百分率为56～62%4.1济南市气候状况31.00%32.00%21.00%16.00%春夏秋冬由于市场上的太阳能热水器根据材质和功能的不同，可分为多个档次，大致如下表所示。我们以一台储水量150升的家用太阳能热水器为例进行效益分析。4.2太阳能热水器节能效益分析真空管数水箱额定容量（L）建议洗浴人数18管135L2-3人20管150L3-4人24管180L4-5人采光面积：2.2平方米设计寿命：15年年均日产水量：50℃热水150千克150L家用太阳能热水器主要参数：根据家用太阳能热水器的热水利用方式，综合太阳能热水器集热面积及济南市的气象参数等条件，计算公式如下△Qsave=Ac*JT*ηcd（1—ηc）式中：△Qsave——太阳能热水器的年节能量（MJ）Ac—直接热水器的太阳能集热器面积(m2)JT—太阳能集热器采光表面上的年平均太阳辐照量（MJ/㎡）ηcd—太阳能集热器的年平均集热效率ηc—管路和水箱的热损失率太阳能热水器的年节能量的计算公式：△Qsave=Ac*JT*ηcd（1—ηc）热水器的太阳能集热器面积Ac取2.2㎡太阳能集热器倾斜表面上的年平均太阳辐照量JT以5750MJ/㎡计扣除阴雨天并考虑到其它影响太阳能热水器效率的因素，太阳能集热器的年热效率ηcd计45%管路和水箱的热损失率ηc计10%则每台每年节约能量为：△Qsave=2.2㎡×5750MJ/㎡×45%×（1—10%）=5123MJ计算公式：G=△Qsave/HG—太阳能热水器的年节电量（KWH）H—每千瓦时电的热值（KJ）4.3家用太阳能热水器的节能费用预评估因为：每千瓦时电的热值为3600KJ每台太阳能热水器年节能量为5123MJ年节电量为1423度济南市的电价为0.54元/度得出每台太阳能热水器每年可节省768元的电费。如果小区500户全安装太阳能，每年可节约的费用为768元/户×500户=38.4万元太阳能热水器对其它能源的节约情况：家用太阳能热水器的环保效益体现在因节省常规能源而减少了污染物的排放，主要指标为向大气环境减少排放二氧化碳、二氧化硫和粉尘的数量。4.4太阳能热水器环境效益分析每吨标准煤的热值为29308MJ每台家用太阳能热水器每年可以节约标准煤0.189吨如果按照本小区500户计算，这相当于每年节约94.50吨标准煤，每年可向大气中减少排放68.04吨二氧化碳，1.89吨二氧化硫，18.90吨粉尘。按照本小区500户计算，每家用太阳能热水器在其15年寿命期内可以节约1417.50吨标准煤，可以向大气中减少排放1020.60吨二氧化碳，28.35吨二氧化硫，283.50吨粉尘太阳能既是一次性能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。由此可见，在使用家用太阳能热水器时，无论是成本控制，还是节能减排效果，其优势都是非常明显的。对促进可再生能源的开发与利用，增加能源多样性，改善能源结构，保护环境，实现经济社会的可持续发展起到了积极的作用，具有很大的发展潜力。总结