太陽能熱水系統(tǒng)輔助熱源經(jīng)濟效益

1、 經(jīng)濟效益分析太陽能熱水系統(tǒng)輔助熱源經(jīng)濟效益分析 設(shè)計單位： 科技有限公司 編制日期： 2014 年 5 月 20 日 目 錄第一章 工程概況及設(shè)計原則21. 工程概況22. 地理位置及環(huán)境2第二章 輔助熱源經(jīng)濟效益分析31. 電加熱器輔助加熱功率及耗能量計算32. 空氣源熱泵輔助加熱功率及耗能量計算43. 設(shè)備選型及成本51) 電輔助加器52) 空氣源熱泵53) 電輔助加熱與空氣源熱泵輔助加熱經(jīng)濟效益對比6附件1：甘肅省電網(wǎng)銷售電價表7附件2：空氣源熱泵運行原理8附件3：空氣源熱泵系統(tǒng)參數(shù)9第1章 工程概況及設(shè)計原則1. 工程概況該工程項目位于甘肅省嘉峪關(guān)地區(qū)，主要用于酒店客房洗浴用水，計劃

2、安裝日產(chǎn)18噸55熱水的太陽能熱水系統(tǒng)，因太陽能熱水系統(tǒng)在陰雨天和光照不足時需要通過輔助熱源補充熱量來滿足供水需求，現(xiàn)就電輔助加熱器和空氣源熱泵輔助加熱兩種輔助方式進行比較分析。2. 地理位置及環(huán)境 嘉峪關(guān)市位于甘肅省西北部，中心位置為東經(jīng)98°17，北緯39°47。 全市海拔在14122722米之間，城區(qū)平均海拔1600米。嘉峪關(guān)市屬溫帶大陸性荒漠氣候，年均氣溫7.68，年日照3077.9小時。自然降水量年平均81.5毫米，蒸發(fā)量2042.0毫米，全年無霜期134天左右。當(dāng)?shù)厥彝鈿鉁貐?shù)表（數(shù)據(jù)來自國家氣象局發(fā)布）嘉峪關(guān)市月平均氣溫一覽表：（單位：）月份1月2月3月4月5

3、月6月平均氣溫-9.7-6.31.69.716.520.5月份7月8月9月10月11月12月平均氣溫23.121.815.77.9-0.8-7.8第2章 輔助熱源經(jīng)濟效益分析1. 電加熱器輔助加熱功率及耗能量計算P=cmt/（T*3600J）=81KWP 電加熱的功率 單位：KWc 水的比熱容 4.18(J/kgC)m 每天所需水的質(zhì)量 單位：（kg） 本項目應(yīng)取值：18000kgt溫升 單位： 本項目應(yīng)取值：35T 電加熱所需時間 單位：小時 本項目應(yīng)取值：10小時 電加熱的效率 90%3600J每度電的熱值 單位：J本系統(tǒng)用電輔助加熱將18噸水溫升35，按加熱時間10小時計算（考慮安全及設(shè)

4、備壽命因素電加熱工作時間不宜超過10小時），需要配置輸入功率為81KW的電加熱。即完全用電輔助加熱供熱水每天需耗能810KW電能。陰雨天啟動電輔助加熱，加熱18噸洗浴熱水每天需用電810kw，根據(jù)國家氣象局檢測數(shù)據(jù)，嘉峪關(guān)地區(qū)年陰雨天數(shù)約為80天。結(jié)論：采用電加熱器輔助加熱全年共消耗電量：810kw×80天 = 64800kw2. 空氣源熱泵輔助加熱功率及耗能量計算P=cmt/（T*3600J）=19KWP 電加熱的功率 單位：KWc 水的比熱容 4.18(J/kgC)m 每天所需水的質(zhì)量 單位：（kg） 本項目應(yīng)取值：18000kgt溫升 單位： 本項目應(yīng)取值：35T 電加熱所需時

5、間 單位：小時 本項目應(yīng)取值：12小時 空氣源熱泵的效率 310% 3600J每度電的熱值 單位：J注：空氣源熱泵的效率：因空氣源熱泵是把空氣中的低溫?zé)崮芪者M來，經(jīng)過壓縮機壓縮后轉(zhuǎn)化為高溫?zé)崮芗訜崴疁兀ㄟ\行原理見：附件2）。空氣源熱效率和當(dāng)?shù)貧鉁貤l件密切相關(guān)，氣溫越高熱效率就越高。根據(jù)嘉峪關(guān)地區(qū)氣溫數(shù)據(jù)計算，*超低溫型空氣源熱泵夏季的熱效率可達(dá)420%，春秋兩季熱效率為315%，冬季熱效率為210%。*超低溫型空氣源熱泵在嘉峪關(guān)地區(qū)全年的熱效率平均值為310%。 本系統(tǒng)采用空氣源熱泵輔助加熱將18噸水溫升35，按加熱時間12小時計算（空氣源熱泵機組可全天侯運行，考慮賓館用水的及時供應(yīng)，應(yīng)按1

6、2小時設(shè)計），需要配置輸入功率為19KW的空氣源熱泵機組。即完全用空氣源熱泵機組供熱水每天需耗能228KW電能。 陰雨天啟動空氣源熱泵機組輔助加熱，加熱18噸洗浴熱水每天需用電228kw，根據(jù)國家氣象局檢測數(shù)據(jù)，嘉峪關(guān)地區(qū)年陰雨天數(shù)約為80天。結(jié)論：采用空氣源熱泵機組輔助加熱全年共消耗電量：228kw×80天 = 18240kw3. 設(shè)備選型及成本1) 電輔助加器采用電加熱器需安裝81KW功率的電加熱器，可選用9支功率為9KW的電加熱器。設(shè)備名稱功率數(shù)量使用壽命單價總價電加熱器9KW9支2-3年350元2700元優(yōu)點：安裝方便、設(shè)備成本低。缺點：耗電量大運行成本高、壽命短故障率高、安

7、全性低。用電負(fù)荷大，對供電電纜要求高。2) 空氣源熱泵采用空氣源熱泵需安裝輸入功率為19KW功率的電加熱器，可選用2臺功率為9.4KW的空氣源熱泵。設(shè)備名稱功率數(shù)量使用壽命單價總價空氣源熱泵9.4KW2臺15年45000元90000元優(yōu)點：1、 高效節(jié)能：COP值超過3以上，能效比高，絕對省電、省錢，制造相同的熱水量，空氣源熱泵消耗能源的成本僅為電加熱器的1/4，燃?xì)忮仩t的1/3。2、 安全：水電分離，不會有漏電危險。3、 經(jīng)久耐用：精選世界名牌零配件，五重防銹技術(shù)，外殼采用耐腐蝕、超厚度的涂層鋼板或不銹鋼板，設(shè)備性能穩(wěn)定,使用壽命達(dá)十五年。缺點：1、 設(shè)備成本高。2、 必須安裝在室外，空氣流

8、通性好的位置。3、 要考慮風(fēng)機噪音影響。3) 電輔助加熱與空氣源熱泵輔助加熱經(jīng)濟效益對比輔助加熱方式設(shè)備安裝成本（元）熱效率日耗電量（kw）年耗電量（kw）電價年維修更換費用年運行總成本（元）故障率使用壽命安全穩(wěn)定性電加熱器270090%810648001元900元65700高2-3年低空氣源熱泵90000310%228182401元無18240低15年高注：嘉峪關(guān)地區(qū)商業(yè)用電價格參考（附件1:甘肅省電網(wǎng)銷售電價表），賓館用水高峰一般在峰電時段，平均按每度1元計算。結(jié)論：使用空氣源熱泵代替電加熱器做為本項目的輔助熱源每年可節(jié)省電費47460元，2年內(nèi)即可收回空氣源熱泵設(shè)備安裝成本。空氣源熱泵使

9、用壽命為15年，共節(jié)省電費616980元。附件1：甘肅省電網(wǎng)銷售電價表用電分類電壓等級電度電價（單位：元/千瓦時）高峰平段低谷一般工商業(yè)用電不滿1千伏1.20380.80770.41161-10千伏1.18880.79770.406635千伏及以上1.17380.78770.4016附件2：空氣源熱泵運行原理工作原理通過壓縮機系統(tǒng)運轉(zhuǎn)工作,吸收空氣中熱量制造熱水。具體過程是：壓縮機將冷媒壓縮，壓縮后溫度升高的冷媒，經(jīng)過水箱中的冷凝器制造熱水。熱交換后的冷媒回到壓縮機進行下一循環(huán)。在這一過程中，空氣熱量通過蒸發(fā)器被吸收導(dǎo)入水中，產(chǎn)生熱水?？諝饽軣岜迷谶\行中，蒸發(fā)器從空氣中的環(huán)境熱能中吸取熱量以蒸發(fā)傳熱工質(zhì)，工質(zhì)蒸氣經(jīng)壓縮機壓縮后壓力和溫度上升，高溫蒸氣通過永久黏結(jié)在貯水箱外表面的特制環(huán)形管冷凝器冷凝成液體時，釋放出的熱量傳遞給了空氣源熱泵貯水箱中的水。冷凝后的傳熱工質(zhì)通過膨脹閥返回到蒸發(fā)器，然后再被蒸發(fā)，如此循環(huán)往復(fù)。空氣能熱泵傳熱工