采用太陽能集熱系統制熱的經濟分析

柏啟興　韓文杰

【摘 要】以供給山東省水利職工大學60噸公共洗浴用水為例，從節能方面對太陽能集熱系統制熱進行了簡單的計算和經濟效益分析。

【關鍵詞】太陽能；節能；經濟效益

Economic analysis of adopting solar energy to gather heat system

Bo Qi-xing,Han Wen-jie

(Shandong Province water conservancy worker university Zibo Shandong 255188)

【Abstract】With supply province water conservancy workers university 60 tons in Shandong public take bath use water for example, gathered hot system heat to carry on simple calculation and economic performance analysis to the solar energy from the economy energy.

【Key words】Solar energy; Save energy; Economic performance

隨著我國國民經濟和人民生活水平的持續快速發展，能源問題與環境問題一樣，已經成為影響中國經濟和諧發展的制約因素。國務院總理溫家寶在十一屆全國人大一次會議上的政府工作報告中指出，要把節能和減排作為“十一五”規劃綱要的約束性目標。因此，能源及環保問題已經成為關系我國全局的重大問題。

采用太陽能集熱系統制熱與采用其它能源制熱系統相比，對于節能、環保以及維護等方面都具有明顯的優越性，下面我們以供給我們山東省水利職工大學60噸公共洗浴用水為例，從節能方面對其作簡單的計算和經濟效益分析：

1. 系統總能量

系統每天將1噸15℃的水升溫到45℃，總共耗費的能量為：

Q=C_pmΔT=4.18×1×10³×(45-15)=1.254×10⁵KJ

式中：Q——該熱水系統運行需要的能量（KJ）；

C_p——水的定壓熱容，C_p=4.18KJ/(Kg?℃)；

ΔT——水的溫差（即熱水溫度與基礎水溫之差）；

m——水的質量（Kg）。

系統每天提供45℃的熱水60噸總能耗為：

1.254×10⁵×60=7.524×10⁶KJ

2. 當前系統

目前山東省水利職工大學采用的系統是天然氣鍋爐，每年需要天燃氣192982.8m³，按目前價格2元/m³則每年需要天然氣費用：385965.6元。

3. 采用太陽能集熱系統后

根據淄博地區的日照情況，每年有效利用太陽能的時間為300天，其他60天與現有的天燃氣串接，由此推斷：由太陽能系統每天提供60噸不低于45度的熱水，則每年可節省317232元。

4. 其他能源對比及設備的參數

4.1 能源當量熱值（見表1）。

4.2 鍋爐效率及能源費用（見表2）。表2

4.3 不同熱水系統經濟性對比（以下各系統均按照日產45℃熱水60噸計算）

（1）若上述熱量由燃油鍋爐提供：

每天耗油量為：7.524×10⁶KJ/(41310×80%)=227.67Kg；

每天燃油費用：227.67×5.2=1183.88(元) ；

每年燃油費用：1183.88×365=432117.66元)；

15年燃油費為：432117.66×15=648.18（萬元）。

（2）若上述熱量由燃氣鍋爐提供：

每天耗氣量為：7.524×10⁶KJ/(16742×85%)=528.72(m³)；

每天燃氣費用：528.72×2=1057.44(元) ；

每年燃氣費用：1057.44×365=385965.6(元)；

15年燃氣費為：385965.6×15=578.95（萬元）。

（3）若上述熱量由電能提供：

每天耗電量為：7.524×10⁶KJ/(3600×95%)=2200(Kwh)；

每天電費用：2200×1.0=2200(元) ；

每年電費用：2200×365=803000(元)；

15年電費為：803000×15=1204.50（萬元）。

（4）太陽熱水系統每年費用為：（按每年60天完全用天然氣），每年天然氣費用為：385965.6÷365×60=63446.4（元）；

15年天然氣費用為：63446.4×15=951696（元）。

水泵所消耗的電能：

水泵功率為1.5KW,平均每天運行時間按照6小時計算，

15年電費為：1.5×6×0.6×365×15=29565(元)；

太陽能15年總費用：951696+29565=981261（元）=98.13（萬元）。

5. 常用制熱方式列表比較（見表3）

注：（1）以上各個系統投資均未考慮銀行利率。（2）燃油鍋爐系統價格包括燃油鍋爐、水箱、油箱、抽油泵、鍋爐房、管道管件保溫材料等；（3）燃氣鍋爐系統價格包括燃油鍋爐、水箱、鍋爐房、管道管件保溫材料、入戶費等；（4）電鍋爐系統價格包括電鍋爐、鍋爐房、管道管件保溫材料等；（5）采用太陽能時考慮全年有60天完全使用天燃氣來加熱。

綜合以上數據分析可以看出，對于供水溫度及數量等條件相同時，采用太陽能集熱系統相對于采用燃油鍋爐、燃氣鍋爐及電爐等供熱方式供熱，具有明顯的節能效果。因此，太陽能集熱系統應是我們的首選制熱方式。由于太陽能集熱系統受到天氣情況的影響較大，為了在天氣不良時不影響正常供熱，可采用太陽能集熱于其它制熱方式混合的復合式制熱方式。

［基金項目］本工程經淄博市經貿委（淄經貿發［2008］89號文批淮立項）列入2008年節能減排財政補貼項目。

［文章編號］1006-7619（2008）09-03-505

［作者簡介］柏啟興：山東省水利職工大學講師，男，漢族，山東淄博人,大學本科。