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廣西太陽能路燈
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太陽能熱水系統節能效益計算公式

2021-08-23 10:21:05

相對于常規熱水系統,太陽能熱水工程系統在壽命期內消費的特點是初投資大而運行費用低。初投資大是因為太陽能熱水工程系統是在常規熱水系統的基礎上增加了太陽能集熱系統,因此增加初投資,運行費用低,則是因為充分利用太陽能提供生活熱水而減少了常規能源的消耗。


太陽能熱水工程系統節能效益的分析評定指標包括:太陽能熱水工程系統的年節能量;太陽能熱水工程系統的節能費用——簡單年節能費用和在壽命期內的總節省費用;太陽能熱水工程系統增加的初投資回收年限(增投資回收期)——靜態回收期和動態回收期;以及太陽能熱水工程系統的環保效益——二氧化碳減排量等。

 

Ac=qrdcρr(tr -tl)f/ Jtζ(1-ζc)

 

qrd––—設計日用水量(L/d),90000L;

 

tr ——熱水溫度,zui高水溫60℃;

 

Jt—當地緯度傾角平均日太陽總輻照量,取17280(KJ/m·d)

 

ζc——管路及貯水箱熱損失率,取0.2;

 

計算得Ac=1500m;

 

2、太陽能熱水工程系統節能效益的預評估

 

(1)太陽能熱水工程系統的簡單年節能費用估算簡單年節能費用的目的是提供一個比較簡單的方法,讓系統的使用者(業主)了解太陽能熱水工程系統投入運行后所能節省的常規能源消耗費,讓系統的使用者了解太陽能熱水工程系統投入運行后所能節省的常規能源消耗費:

 

△Qsave=AcJT(1-ɡc) ɡcd

 

Ac——太陽能集熱器集熱面積, 1500m;

 

ɡcd ——太陽能熱水器的年總平均集熱效率,50%;

 

計算得 △Qsave=3787341.6 MJ.a

 

簡單年節約費用的公式,原有設備為燃煤鍋爐,煤的產熱量16098.5MJ/噸(燃煤鍋爐的效率取55%),煤的價格為770元/噸,即設計當年的常規能源熱價為0.048元/MJ;

 

式中

 

Cc——設計當年的常規能源熱價,0.048元/MJ;

 

計算得Wj=181792.4元

 

壽命期內總節省費用的計算

 

式中:SAV——系統壽命期內總節省費用,元;

 

Cc——系統評估當年的常規能源熱價,0.048元/MJ;

 

DJ——每年用于太陽能熱水工程系統有關的維修費用(包括太陽能集熱器維護、集熱系統管道維護和保溫等費用)占總增投資的百分率,一般取1%;

 

式中 d——年市場折現率,可取銀行貸款利率6.2%

 

n——經濟年限,集熱系統壽命一般取15年;

 

計算得SAV=263050.3元

 

3、太陽能熱水工程系統環保效益的評估


目前常用的二氧化碳減排量的計算方法是先將系統壽命期內的節能量折算成標準煤質量,然后根據系統所使用的輔助能源,乘以該種能源所對應的碳排放因子,將標準煤中碳的含量折算成該種能源的含碳量后,在計算該太陽能那個的二氧化碳減排量。其計算見如下:

 

QCO2——系統壽命期內二氧化碳減排量,Kg;

 

n——系統壽命,15年;

 

QCO2=5431.55Kg

 

4、總結

 

根據以上計算得出,采用太陽能熱水工程系統比原有燃煤鍋爐年節約費用約為18.1792萬元,8年即可回收太陽能安裝費用全部成本。15年后總節約費用26.3萬元,可減少碳排放量5431.55Kg。

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