壁挂式太阳能

壁挂式太阳能（共3篇）

壁挂式太阳能 篇1

1 概述

壁挂式太阳能热水系统可以安装在高层建筑的南立面墙和阳台,可解决高层建筑屋面面积不能满足太阳能集热器安装面积的问题,扩大了太阳能热水系统的应用范围。壁挂式太阳能集热器主要有平板式和真空管式。

本文以天津地区一个三口之家典型住户的生活热水供应为例,研究自然循环U型真空管壁挂式太阳能热水系统的经济性和节能效益。太阳能热水系统的原理图如图1所示。

2 壁挂式太阳热水器的经济性分析

2.1 综合能源价格现值

采用综合能源价格方法评价热水器的经济性。由于初投资和运行费用两项费用的投入时间不同,而不同时期支出货币的价值是不相等的,综合能源价格现值较全面地考虑这些内在因素,使经济性分析更为合理。综合能源价格现值的表达式为:

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式中:M—综合能源价格现值,元/kWh;

V—将安装等费用记入的热水器初投资或称价格,元/台;

t—计算年数;

n—热水器有效使用年限;

Zt—第t年使用费用,元/a;

I—银行存款年利率;

Et—第t年提供能量总计,kWh/a。

太阳热水器的综合能源价格现值为:

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式中:Ms—综合能源价格现值,元/kWh;

Vs—将安装等费用记入的热水器初投资或称价格,元/台;

Es—第t年提供能量总计,kWh/a;

S—年水平面太阳辐照总量;

γ—太阳集热器的斜面能量转换系数;

A—太阳集热器面积;

ηs—太阳热水器热效率年平均值;

Pe—辅助电加热用电价,元/kWh;

ηe—辅助加热装量系统效率年平均值;

ns—热水器有效使用年限;

Es—第t年提供能量总计,kWh/a。

常规热水器综合能源价格现值表达式为:

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式中:Mc—常规热水器综合能源价格现值,元/kWh;

Vc—常规热水器初投资或称价格,元/台;

Pc—热水器所用能源价格,元/kWh;

Cp——热水器所用能源热值;

Ec—常规热水器年提供能量总计,kWh/a。

2.2 用综合能源价格现值对壁挂式太阳热水器进行经济性分析

目前我国使用的U型管壁挂式太阳能热水器有多种类型和价格,选取较具代表性产水量为80L、100L、120L的内置辅助电加热器进行分析,将电、天然气热水器与太阳能热水器的进行经济性比较。太阳能集热器安装倾角为当地的纬度,正南向放置。作为比较对象的常规热水器为容积式电热水器和热水流量为10L/min的强排式燃气热水器。

热水器的基本参数如表1所示。

2.2.1 使用年限、集热器面积对太阳能热水器的经济性

图2所示为不同集热器面积和初投资下的综合能源价格现值的比较曲线。

由图2可知,使用年限为15a的集热器综合能源价格现值明显低于使用年限为10a;集热器使用年限为10a,集热器面积1.41m2最高,1.84m2的最低,曲线成下降趋势;集热器使用年限为15a与10a的趋势一致。按有效使用年限为15a计算,为了满足每日提供能量6.28kWh,15a共计提供能量34386kWh的需求计算,120L太阳能热水器的资金投入总额为8596.5元, 80L资金投入总额为10419元,即针对15a的使用寿命,120L热水器比80L节省1822.458元。由此可知,120L太阳能热水器虽然初投资较高,但随着使用年限的增加,其综合能源价格现值逐渐下降,并且随着有效使用年限越长,太阳能热水器的经济性越显著。

2.2.2 与其他热水器的经济性比较

在当前能源价格体系下,对于使用周期为15a的自然循环U型管壁挂式太阳能热水器,120L的经济性最好。将其与常规热水器进行经济性比较,结果如表2所示。

从表2可以看到,自然循环U型管壁挂式太阳能热水器在天津当前的能源价格体系下具有竞争力,其总费用比电热水器和天然气热水器均低。15年期间,120L太阳能热水器每日获得60℃的热水平均日费用仅为1.66元,经济效益显著。而使用电和天然气热水器的平均日费用分别为3.76元、2.2元。

3 壁挂式太阳能热水器的节能性分析

3.1 太阳能热水系统的年节能量评估

ΔQsave=AinJT(1-ηc)ηcd (4)

式中:ΔQsave—太阳能热水系统的节能量,MJ;

Ain—太阳能集热面积,m2;

JT—太阳集热器采光表面上的年总太阳辐照量,MJ/m2;

ηc—管路和水箱的热损失率;

ηcd—太阳集热器的年平均集热效率。

代入数据,得出每户年节能量ΔQsave=4344.3MJ。

3.2 太阳能热水系统的节能费用评估

太阳能热水系统的节能费用评估有两个指标:简单年节能费用-用于静态回收期计算;寿命期内的总节省费用-用于动态回收期计算。

3.2.1 太阳能热水系统的简单年节能费用

估算简单年节能费用的目的是提供一个比较简单的方法,让系统的使用者了解太阳能热水系统投入运行后能节省的常规能源消耗费,在建设项目运作初期,让开发商了解太阳能热水系统的静态回收期,确定投资规模。简单年节能费用计算式为:

Wj=CcΔQsave (5)

式中:Wj—太阳能热水系统的简单年节能费用,元;

Cc—系统设计当年的常规能源热价,按电加热器方案计算,折算热价为0.15元/MJ。

代入数据,简单年节能费用Wj=651.65元。

3.2.2 寿命期内太阳能热水系统的总节省费用

寿命期内太阳能热水系统的总节省费用是系统在工作寿命期内能够节省的资金总额,考虑了系统维修费用、年燃料价格上涨等因素,可用于系统动态回收期计算,从而让系统的投资者能更准确地了解系统增加的初投资可以在多少年后被补偿回收。

寿命期内总节省费用的计算式为:

SAV=PI(ΔQsave·Cc-Ad·DJ)-Ad (6)

式中:SAV—系统寿命期内总节省费用,元;

PI—折现系数;

Ad—太阳能热水系统总增投资;

DJ—每年用于与太阳能热水系统有关的维修费用(包括太阳集热器维护、集热系统管道维护和保温等费用)占总投资的百分率,一般取DJ=1%。

其中,折算系数PI的计算式为:

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式中:d—年市场折现率,可取银行贷款利率,取d=2.25%。

e—年燃料价格上涨率,取e=1%;

n—经济分析年限,此处为系统寿命期从系统开始运行算起,按15a计算。

代入数据,则:PI=13.6,SAV=5977元。

3.3 太阳能热水系统增加投资回收期待评估

太阳能热水系统增加投资回收期有两种算法:静态回收期计算法计算简便,但没有考虑资金折现系数的影响;动态回收期则考虑了折现系数的影响,更加准确。

3.3.1 静态回收期计算法

静态回收期计算不考虑银行贷款利率、常规能源上涨率等影响因素,常用于概念设计阶段,可以迅速了解太阳能系统增投资的大概回收期。静态回收期的计算式为:

Yt=WZ/Wj (8)

式中:Yt—太阳能热水系统的简单回收期;

WZ—太阳能热水系统与常规热水系统相比增加的初投资。

代入数据,则:Yt=3.9a(电)。

3.3.2 动态回收期计算法

当太阳能热水系统运行n年后节省的总资金与系统的增加初投资相等时,即SAV=0,有如下关系式:

PI(ΔQsave·Cc-Ad·DJ)=Ad (9)

则此时的总累计年份n定义为系统的动态回收期Ne,即:

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经计算得:PI=4.1,Ne=4.31a。

根据民用建筑太阳能热水系统工程技术手册天津地区回收年限允许值为8a,满足要求。

4 结论

1)自然循环U型管壁挂式太阳能热水器80L、100L、120L中,产水量120L的初投资较高,但其综合能源价格现值最低,与电热水器和燃气热水器相比,其经济性最优。

2)对产水量120L的自然循环U型管壁挂式太阳能热水器,其年节能量为4344.3MJ,15a节省的总费用为5977元,动态回收年限4.31a。随着太阳能集热器价格下降,常规能源价格上涨,其节能效益更加显著,回收期限也会缩短。

摘要：以天津地区典型气象年的气象数据为基础,利用综合能源价格法,分析使用年限、集热器面积对壁挂式太阳能热水器经济性的影响,并与其他热水器进行经济性比较,对其进行节能效益分析,评价壁挂式太阳能热水器的经济性和节能效益。

关键词：壁挂式太阳能热水器,集热器面积,综合能源价格现值,经济性,节能

壁挂式太阳能 篇2

太阳能与燃气壁挂炉联合解决地暖供热方案

（2013第12期总第116期）

随着太阳能应用水平的不断提高，人们越来越关注太阳能系统与其他辅助供热设备解决地暖供热联合运行，期待这种解决方案能够实现能源优化、资源可再生和环保，更期待这种解决方案有更好的经济效益。

目前，利用太阳能与燃气壁挂炉联合解决地暖供热有二种方案。

1、壁挂炉辅助太阳能供热

在壁挂炉与太阳能水箱之间建立系统联系。具体做法是：太阳能水箱内，有二个换热盘管，位于水箱下部的换热盘管，其面积较大，用于太阳能热水加热水箱内的中、低温水；位于水箱上部的换热盘管，其面积较小，用于壁挂炉的供热水加热水箱内的中、低温水。首先，用太阳能的热水，经水箱下部的换热盘管换热，水箱的热水供地暖用水，当太阳能运行的温度达不到地暖要求水温时，启动壁挂炉。壁挂炉生产的供热水，经水箱上部的换热盘管换热供地暖用水。应注意的是：在太阳能系统工作时，不能启动壁挂炉，否则会影响太阳能的工作效率，也达不到优先使用太阳能热源的宗旨。需设置太阳能系统与壁挂炉的控制装置，以保证地暖系统的设定温度和有效转换。还应注意的是，太阳能水箱温度，太阳能和壁挂炉设定是相同的。

2、太阳能辅助壁挂炉供热

太阳能储水箱储存的热量主要满足生活热水的需求。将壁挂炉采暖回水直接引回太阳能储水箱，用高于地暖水温的太阳能热水来加热壁挂炉采暖回水，以此来提高壁挂炉的回水温度。此方案的条件是：太阳能储水箱的水温必须在50-60℃之间。这种方式，既保证生活热水的使用，也能保证多余的热水作为采暖。用户在不多花费的情况下，既可洗浴也可供暖。此方案的条件是：壁挂炉用于地暖的初期加热；太阳能储水箱的水温必须在50-60℃之间；壁挂炉设有控制器，在采暖水达到进水温度设定值时，壁挂炉停止工作。

此方案的关键是，壁挂太阳能储水箱的水温必须在50-60℃之间，在冬季，储水箱的水温要达到50-60℃，必须要用蓄热装置。

壁挂式太阳能 篇3

上海市住宅局处长张立新说, 上海发展新能源产业, 需要集聚一批像力诺瑞特这样具备一定规模和示范效应的新能源龙头企业。上海市政府对建筑节能减排工作极其重视, 是国内较早出台太阳能与建筑一体化图集规范的城市。而随着世博会在上海举办, 节能减排特别是建筑节能愈发受到关注。拥有三年住宅产业化推广经验的太阳能与建筑一体化专家力诺瑞特是最先走进上海市政府视野的企业之一。

挥师上海, 是力诺瑞特全面进军城市的转折点。力诺瑞特总经理申文明介绍说, 力诺瑞特将在上海市及青浦区进行新一轮的投资建设, 依托上海市在“国务院批准实施长三角区域规划”的重要战略地位, 实现太阳能热利用高端技术与当地科技、经济、文化发展的融合, 实现力诺瑞特国内战略布局与长三角区域规划的融合, 实现力诺瑞特国际品牌与上海国际化都市形象的融合。同时基地的建成投产可实现从“产地销”向“销地产”战略转移, 是力诺瑞特扩张战略的重要一步。“力诺瑞特通过三年国家住宅产业化的推广, 积累了丰富的经验, 并掌握了太阳与建筑一体化方面的核心技术, 我们从不打无把握之仗, 无论是从力诺瑞特本身而言, 还是从国家大的方针政策来讲, 时机都已成熟。”申文明说。

进军高端城市路线并非一帆风顺。在进军城市市场过程中, 受高层、安装、城市规划等影响, 市区零售市场较小且有快速下降的趋势, 加之城市市场开发难度较大, 市场饱和度高等因素, 给力诺瑞特甚至是整个太阳能行业进军城市带来了一定困难。凭借着技术、品质、样板、服务等明显竞争优势, 加上政府太阳能强制安装和公用建筑安装太阳能政府有补贴等政策的大力支持, 力诺瑞特将进军城市的战略重点放在工程市场, 并以建筑节能为主线, 进行差异化市场占位, 着眼于适用于高端城市的高端产品研发, 此次发布会上推出的阳台壁挂新品正是基于此意。

针对高层建筑楼顶面积小的问题, 普通太阳能已经无法满足高层用户的需求, 力诺瑞特秉承德国先进的分体式太阳能技术, 结合中国建筑特点, 将水箱与集热器分离, 分离后的集热系统安装于阳台或直立墙面上, 与建筑完美结合, 解决了高层、多层建筑安装太阳能热水器的难题。力诺瑞特于2002年将分体式技术引入中国, 2006年推出阳台壁挂第一代产品, 2010年推出新一代阳台壁挂太阳能产品。

本次推出的阳台壁挂产品作为一款适合大城市应用的最新产品, 立体打造全系健康、品位理念, 更好的满足了城市消费者对健康生活的追求, 迎合了消费者文化品位的提升, 将成为太阳能热水器从由单一供热产品升级为具有家居装饰功能的新型家具, 使“太阳能与建筑一体化”真正落到实处。