水加热用能设备能效评价与节能潜力研究

【摘要】：热水器作为家用电器中的耗能大户之一，在注重设备本身节能效果的同时还应该考虑生产和使用过程中的环保效果。各类型热水器的能效标识制度实施之后，我国热水器的节能技术上升了一个台阶，改变了行业混乱的局面，给热水器进入市场规定了最低能效标准，提高了国内厂家以及消费者的节能意识。目前，国内生产热水器的企业以及研究机构对于四种热水器的能效评价没有形成统一的方法，大都在从产品技术本身着手，评价热水器能效时没有联系中国消费者的用水实际，本文针对四种典型的家用热水器，联系中国典型家庭的年用水模式，在满足中国消费者使用热水的条件下提出用统一的计算公式对各类型热水器的年耗电量进行计算，通过年耗电量的大小来评价使用阶段的能效，对各类型热水器的全生命周期能耗、经济性以及对环境带来的影响进行综合的研究，提出用热水器全生命周期绩效来评价在整个使用时间内的能效水平。 中国消费者使用热水习惯与欧美等发达国家存在较大差异，首先在用水量方面远远少于发达国家，很多地方仍然使用冷水进行部分家庭生活活动。我国南北温差较大，而且南北的水资源储存量差别明显，研究发现中国消费者用热水的年耗能量在夏热冬暖地区最少，寒冷地区最多。各地的天然气和电费相差不大，因此，用热水耗能量直接显示了其运行阶段的经济花费。使用各类型热水器供家庭用热水所耗能大小顺序是：电热水器-燃气热水器-空气能热水器-太阳能热水器，太阳能热水器以其使用可再生能源排在节能之首，电热水器在中国消费者家庭中占比较大，也是最好能的加热设备。市场调查数据显示：市面上的销售的电和燃气热水器数量最多，尤其是在北方地区，空气能热水器没有得到大范围推广，太阳能热水器由于安装、技术等原因也一直没在大城市受到重视。 由于热泵热水器的年耗电量计算一直没有得到社会的共同认可，论文中提出了BIN计算方法来计算热泵热水器的年耗电量，计算结果可知电热水器在运时行耗能最多，但是，电热水器作为最好能的加热设备却在消费者心中一直保持着重要的地位，这有一定的原因，但是从节能、环保的角度来考虑，在条件允许的情况下应该合理的控制电热水器的推广，加强太阳能和空气能这两种节能热水器的使用，只有在节能意识提高的前提下才能被消费者所接受，消费者在选择是否购买节能产品时考虑的重要因素之一就是产品的经济效益，因此，对于四种类型的热水器应该在全寿命周期的经济性进行研究，使消费者可以从计算结果看到最直观的节能效果。论文中预测将2011年销售的电热水器换成空气能热水器带来的直接利益是：年节约电量31亿度，折算成标准煤38130万吨。 在严寒和寒冷地区热泵热水器使用没有南方温度较高地区使用效率高，因此在这两个地方燃气热水器有一定的优势，应该得到推广。综合考虑，电热水器因为其耗能较高，应该合理的发展，热泵热水器和太阳能热水器应该在有条件的地区得到鼓励。四种热水器的能效评价方法应该从能源、经济和环保三个方面综合考虑。 【关键词】：用水模式 评价 能耗 环保 节能潜力
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU822
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-12
• 1.1 研究背景与意义8-9
• 1.2 国内外现状9-10
• 1.3 基本概念10-11
• 1.4 研究内容与方法11-12
• 第2章 家用热水设备产品介绍及能效评价方法12-22
• 2.1 产品类型及技术特征12-13
• 2.2 国内外家用热水设备发展及现状13-14
• 2.3 国外能效评价方法及政策14-18
• 2.3.1 能效标准制定方法14-15
• 2.3.2 典型能效评价方法15-16
• 2.3.3 热水器节能激励政策16-18
• 2.4 中国四种热水器能效评价18-21
• 2.4.1 现行热水器能效评价指标及等级划分18-20
• 2.4.2 中国节能认证20
• 2.4.3 中国激励政策20-21
• 2.5 本章小结21-22
• 第3章 中国消费者使用热水模式22-32
• 3.1 中国消费者用热水量计算22-24
• 3.1.1 中国消费者用热水习惯22-23
• 3.1.2 中国消费者对基本生活活动的认识23-24
• 3.2 年耗能量计算模型24-30
• 3.2.1 我国气候特点24-25
• 3.2.2 我国消费者用水量计算模型25-30
• 3.3 本章小结30-32
• 第4章 热水器年耗电量计算方法32-42
• 4.1 热泵热水器年耗电量计算32-37
• 4.1.1 根据平均 COP 计算32-33
• 4.1.2 BIN 方法计算年耗电量33-36
• 4.1.3 热泵热水器年耗电量计算36-37
• 4.2 其它三种热水器耗电量计算37-38
• 4.3 四种热水器年耗电计算统一模型38-40
• 4.4 测试方法40-41
• 4.5 本章小结41-42
• 第5章 家用水加热设备能耗及经济性分析42-54
• 5.1 各类型热水器年耗电量42-43
• 5.2 四种热水器生命周期经济性分析43-49
• 5.2.1 热水器 LCC 介绍43-44
• 5.2.2 生产阶段比较44-46
• 5.2.3 热水器的回收46-47
• 5.2.4 整个生命周期经济性分析47-48
• 5.2.5 家电购买助手48-49
• 5.3 四种热水器分区运行价格预测49-53
• 5.4 本章小结53-54
• 第6章 节能潜力研究54-59
• 6.1 热水器节能环保潜力54-58
• 6.2 本章小结58-59
• 第7章 政策建议59-61
• 7.1 各类型热水器发展路线建议59-60
• 7.2 能效评价方法建议60-61
• 结论61-63
• 附录63-70
• 附录 1 热水制备设备标准建议63-66
• 附录 2 论文中有关资料66-70
• 参考文献70-72
• 致谢72

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