分析回迁房太阳能热水系统案例

1、运行费用分析 　　按DB11/891-2012《居住建筑节能设计标准》中，太阳能热水系统设计2.8人/户，热水量为30L/（人·d）（60℃）。 　　1.1热水系统设计 　　该项目位于北纬39°48的北京市，当地纬度倾角平均日辐照量为17.00MJ/（m2·d）。单组581830 总集热面积4.5m2；单组581825总集热面积4.0m2；单组581812总集热面积2.0m2；储热保温水箱1个，恒温供热水箱1个；空气源热泵机组辅助加热2台，输入功率7.8kW/台；太阳能集热循环泵圆台（员用员备）；热泵循环泵员台；水箱间循环泵员台；供热增压循环泵圆台（员用员备）；全自动控制系统员套；其他配套设备、设施、管道、管材若干。 　　1.2 配置情况 　　根据GB50364—2005《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》直接式系统太阳集热器总面积： 　　式中：Ac—直接系统太阳集热器的采光面积，m2；Qw日均用水量，kg； 　　Cw— 水的定压比热容，4.186kJ/（kg·℃）；tend—贮水箱内水的终止温度，60℃； 　　ti—水的初始温度, 10℃；f —太阳能保证率，最新的国家标准建议取0.3-0.8；JT—太阳辐照量，17.00MJ/m2；—太阳集热器效率，0.40；—管路及贮水箱热损失，0.2. 　　1.3 计算说明 　　以3A 户型A8、A9号楼为例计算：层高9层，3个单元，每层2户，共计54户。 　　热水供应量：Qw=54户×2.8人/户×30L/人=4536L/天（60℃） 　　太阳能集热总面积：Ac=24×4.5+2.0×2=112（m2） 　　太阳能热水供应满足量f = 0.61，即年平均太阳能保证率为61%，其余热水供应有空气源热泵辅助加热。 　　热泵机组年平均日耗电量：4536×（1-0.61）×50/860×2.8=36.7kW·h 　　其他设备运行情况说明（如表1所示）： 　　1热泵循环泵年平均日运行时间：36.7/15.6=2.35h/d；年平均运行365天。 　　2太阳能循环泵年平均日运行时间为：4小时（含防冻循环时间）；年平均运行365天。 　　3热水供水增压循环泵年平均日运行时间为：16h/d（满负荷运行时间）；年平均运行365天。 　　4水箱间循环泵年平均日运行时间：1h/d；年平均运行365 天。 　　5楼顶太阳能集热器管道防冻伴热带平均日运行时间：4h/d；（冬季2个月间歇运行）年平均运行60天。 　　6主控制系统待机耗电功率：约为0.3kW，全年365天运行。 　　1.4 最差配置情况 　　以3C户型A-5号楼为例计算：层高11层，每层3个单元，共计132户。 　　热水供应量：Qw=132 户×2.8 人/户×30L/人=11088L/天（60℃） 　　太阳能集热总面积：Ac= 16×4.5+14×4.0+18×2.0=164（m2） 　　太阳能热水供应满足量f= 0.395，即年平均太阳能保证率为39.5%，其余热水供应有空气源热泵辅助加热。 　　热泵机组年平均日耗电量：11088×（1-0.395）×50/860×2.8=139.3kW·h 　　其他设备运行时间说明（如表2所示）： 　　1 热泵循环泵年平均日运行时间：139.3/15.6×2=4.46h/d；年平均运行365天。 　　2太阳能循环泵年平均日运行时间为：4小时（含防冻循环时间）；年平均运行365天。 　　3热水供水增压循环泵年平均日运行时间为：16h/d（满负荷运行时间）；年平均运行365天。 　　4 水箱间循环泵年平均日运行时间：1h/d；年平均运行365天。 　　5 楼顶太阳能集热器管道防冻伴热带平均日运行时间：4h/d；（冬季2个月间歇运行）年平均运行60天。 　　6主控制系统待机耗电功率：约为0.3KW，全年365天运行。 　　1.5建筑群配置计算 　　36栋楼：共计3488户。热水供应量：Qw= 3488户×2.8 人/户×30L/人=292992lL/d（60℃） 　　太阳能集热总面积：Ac= 1211×4.5+235×4.0+102×2.0=6638.5（m2） 　　太阳能热水供应满足量f= 0.587，即年平均太阳能保证率为58.7%，其余热水供应有空气源热泵辅助加热。 　　热泵机组年平均日耗电量：292992×（1-0.587）×50/860×2.8=2512.5kW·h 　　其他设备运行时间说明（如表3所示）： 　　1 热泵循环泵年平均日运行时间：2512.5/7.8×92=3.5h/d；年平均运行365天。 　　2 太阳能循环泵年平均日运行时间为：4小时（含防冻循环时间）；年平均运行365天。 　　3 热水供水增压循环泵年平均日运行时间为：16h/d（满负荷运行时间）；年平均运行365天。 　　4 水箱间循环泵年平均日运行时间：1h/d；年平均运行365 天。 　　5 楼顶太阳能集热器管道防冻伴热带平均日运行时间：4h/d；（冬季2个月间歇运行）年平均运行60天。 　　6 主控制系统待机耗电功率：约为0.3kW，全年365天运行。太阳能+集中空气能热泵辅助加热系统成本计算：电价按0.5元/（kW·h）。 　　每1t热水计算总燃料成本：12.24×0.5=6.12（元/t） 　　2. 用燃气壁挂热水器辅助（如表4所示） 　　A、B、C、D 区建筑群总计3488户，总建筑面积为380751m2 　　说明：天燃气发热量按38.46MJ/m3=9157KJ/m3 　　每户按2.8人，每人每日30L热水供应（60℃），太阳能保证率为58.7%，其中41.3%热水由燃气热水器提供。 　　每户每年平均消耗燃气量为：2.8×30×0.413×50×365/9157×0.85=81m3/户·a。 　　该小区年平均消耗燃气：3488 户×81m3/户·a = 282528m3天热气。 　　该小区全年平均每1t热水燃气消耗量折合为： 　　282528/106942.08=2.64m3/t热水 　　太阳能+户用燃气热水器热水成本计算：电价按0.5 元/kW·h，天热气按2.3元/m3。 　　每1t热水计算总燃料成本：3.36×0.5+2.64×2.3=7.7元/t热水各种辅热的太阳能发热系统产热水的成本热水价格核算表：冷水暂时按4.5元/吨计算。 　　1. 太阳能+空气源热泵系统 　　成本构成：冷水费+燃料费（电费）+运行维护费用+人员管理费用 　　4.5元+7元+3.3元+1元=15.8元 　　2.太阳能+燃气热水器系统（燃气费用由用户购买，无需二次计量收费） 　　成本构成：冷水费+燃料费（电费）+运行维护费用+人员管理费用 　　4.5元+2元+3.3元+1元=10.8元/t 　　3.户用电热水器 　　成本构成：冷水费+燃料费（电费） 　　4.5元+30元=34.5元/t 　　4.系统运行维护及人员管理分摊到物业费中，不计入热水费用：总折合109m2/户。 　　折合：0.1~0.15元/m2·月