壁挂式太阳能热水器经济性和节能性分析

发表时间:2019/5/13   来源:《知识-力量》2019年8月26期   作者:张瑞瑞
[导读] 文章主要以我国某地区天气数据为基础,通过综合能源价格方法,深入研究集热器面积、使用年限等因素对于壁挂式太阳能热水器经济性产生的影响,同时再根据实际需求分析其节能效益情况,为更好提高壁挂式太阳能热水器经济性和节能性提供有力支持。
(山东济南小鸭新能源科技有限公司,250000)
摘要:文章主要以我国某地区天气数据为基础,通过综合能源价格方法,深入研究集热器面积、使用年限等因素对于壁挂式太阳能热水器经济性产生的影响,同时再根据实际需求分析其节能效益情况,为更好提高壁挂式太阳能热水器经济性和节能性提供有力支持。
关键词:太阳能;热水系统;经济性

 
         在高层建筑阳台与南立面墙上可安装壁挂式太阳能热水器,使得房屋不能安装太阳能集热器问题得到良好解决,促进太阳能热水器系统的运用范围不断提升,而且壁挂式太阳能热水器的集热部分具有真空管与平板两种形式。另外文章主要以某地区为例,对壁挂式太阳能热水器经济性和节能性进行分析。
         一、壁挂式太阳能热水器经济性解析
         (一)结合能源价值分析
         结合实际情况,以综合能源现价为条件对热水器经济性进行分析,由于运营费用与最初投资不在同一时间进行,同时各个阶段使用经费也具有较大差异,因此在进行经济分析期间需要对这些因素进行全面分析与探究,确保经济分析具有较强合理性。通常能源价格限值计算公式为:
         
         在这一公式中:M为综合能源价格现值、V为将各种安装费用与热水器投资价格结合后的总价格、t为有效周期,单位为年、n为热水器实际使用时间、Z为热水器运行n年后的费用、E为热水器运行年后提供的总能量。
         另外,太阳能热水器综合能源价值计算公式为:
 
         在这一公式中,M为综合能源价值、V为将各种安装费用与热水器投资价格结合后的总价格、E运行n年后形成的总能量、S为每年阳光辐射量、a为太阳能集热器面积等。
         其它热水器能源综合价格现值计算公式为:
 
         (二)通过综合能源现值分析壁挂式太阳热水器经济性
         当前较为常用的壁挂式太阳能热水器价格与种类极为丰富,文章主要选择具有较强代表性的热水器进行分析,其中各种热水器产水量分别为80/100/120升,接着再对天然气、太阳能与电热水器进行对比分析。
         首先,通过运用周期、集热器规格等为条件分析经济性,通过相关数据可知,运行周期为15年集热器总能源现值小于运行周期为10年的集热器。运行周期为10年集热器面积为1.55m2左右,在时间流逝作用下能源现值逐渐降低。通过以运行时间15年为条件进行计算可知,80升、120升投入资金分别为10100元与8500元,因此120升可节约1600元。通过上述分析可以发现,虽然120升太阳能热水器投资相对较高,但在不断运用期间,综合能源限价不断降低,同时有效周期越长其经济性也就越高。
         其次,各种热水器经济性分析。当前120升,有效周期15年壁挂式太阳能热水器具有最强的经济性,与其它热水器经济性比较可以发现,壁挂式太阳能热水器在能源价格环境中具有较强竞争力,各种经济支出远远低于天然气热水器与电热水器[1]。在运行15年过程中,120升太阳能热水器确保热水稳定在60℃左右,而需要支出的资金约为1.78元,这证明其具有较强的经济效益。但在使用天然气热水器与电热水器时,想要确保水温保持在60℃则需要支出的经费约为3.5元与2.2元,通过对比就可发现壁挂式太阳热水器具有较高经济性。
         二、壁挂式太阳热水器节能性解析
         (一)太阳能热水系统节能经费分析
         首先,分析太阳能热水器简单的节能情况。根据实际需求对太阳能简单节能费用进行计算的作用是确保形成较为简洁分析措施,使消费者真正掌握运用太阳能热水系统时可实现节约的大致情况[2]。当太阳能热水系统刚刚安装使用过程中,需要确保开发商掌握太阳能系统静态回收期,并以此为基础明确实际投资情况。其中,每年节能费用简单计算该公式是:
 
         在这一公式中,W为简单年节能支出费用、C为设计热水系统时能源价格,通过计算可以得出,简单年节能支出费用实际数据为655.87元。
         其次,分析运行期间太阳能热水系统节能情况。通常情况下,热水器运行周期中热水系统实际节约资金也是系统整体运行期间可以节约的总资金,结合燃料费用与维修费用不断提升等因素,计算热水系统动态回收期,确保消费者在使用热水系统时可以了解到提高初始投资力度可在使用多长时间后回收成本。
         (二)提高投资回收期分析
         在计算太阳能热水系统增添投资回收期时主要有两种计算方法,其中静态回收期计算方法具有较强便捷性,但缺少对资金折现的分析,而动态回收期计算方法则分析了资金折现问题,因此其精准性相对较高。
         首先,静态回收期计算方法通常不需要分析能源提升率、银行贷款率等因素,仅仅在概念设计阶段进行使用,可确保工作人员及时掌握太阳能热水器效益回收成本大概的回收期,其计算公式为: 。
         其次,动态回收期计算方法主要是在太阳能热水系统运行一段时间后节约成本与最初提升投资数量相同时,也就是SAN数值为0,其计算公式为:
 
         这时实际运行总时间也就是系统的动态回收期,因此要通过计算可得出N=4.3年,同时民用建筑太阳能热水系统技术手册中明确固定回收年限应在8年之内,因此其符合标准需求。
         结束语:
         综上所述,虽然壁挂式太阳能热水器初始投资相对较高,但综合所有因素分析可以发现其能源现值极低,与其它热水器相比具有较强经济性。同时其节能性也相对较强,并且动态回收周期约为4.3年。因此在太阳能集热器价格不断降低基础上,常规能源价值提升,会使其节能效益快速增强。
参考文献
[1]刘倩.节能产品的节能性与节约性综合研究[D].江南大学,2019.
[2]高雅汉,章学来,刘锋,.集体宿舍热泵辅助太阳能热水器热性能分析[J].建筑节能,2017(10).
 
 
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