分析回遷房太陽能熱水系統(tǒng)案例

1、運行費用分析 　　按DB11/891-2012《居住建筑節(jié)能設計標準》中，太陽能熱水系統(tǒng)設計2.8人/戶，熱水量為30L/（人·d）（60℃）。 　　1.1熱水系統(tǒng)設計 　　該項目位于北緯39°48的北京市，當?shù)鼐暥葍A角平均日輻照量為17.00MJ/（m2·d）。單組581830 總集熱面積4.5m2；單組581825總集熱面積4.0m2；單組581812總集熱面積2.0m2；儲熱保溫水箱1個，恒溫供熱水箱1個；空氣源熱泵機組輔助加熱2臺，輸入功率7.8kW/臺；太陽能集熱循環(huán)泵圓臺（員用員備）；熱泵循環(huán)泵員臺；水箱間循環(huán)泵員臺；供熱增壓循環(huán)泵圓臺（員用員備）；全自動控制系統(tǒng)員套；其他配套設備、設施、管道、管材若干。 　　1.2 配置情況 　　根據(jù)GB50364—2005《民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)應用技術規(guī)范》直接式系統(tǒng)太陽集熱器總面積： 　　式中：Ac—直接系統(tǒng)太陽集熱器的采光面積，m2；Qw日均用水量，kg； 　　Cw— 水的定壓比熱容，4.186kJ/（kg·℃）；tend—貯水箱內(nèi)水的終止溫度，60℃； 　　ti—水的初始溫度, 10℃；f —太陽能保證率，最新的國家標準建議取0.3-0.8；JT—太陽輻照量，17.00MJ/m2；—太陽集熱器效率，0.40；—管路及貯水箱熱損失，0.2. 　　1.3 計算說明 　　以3A 戶型A8、A9號樓為例計算：層高9層，3個單元，每層2戶，共計54戶。 　　熱水供應量：Qw=54戶×2.8人/戶×30L/人=4536L/天（60℃） 　　太陽能集熱總面積：Ac=24×4.5+2.0×2=112（m2） 　　太陽能熱水供應滿足量f = 0.61，即年平均太陽能保證率為61%，其余熱水供應有空氣源熱泵輔助加熱。 　　熱泵機組年平均日耗電量：4536×（1-0.61）×50/860×2.8=36.7kW·h 　　其他設備運行情況說明（如表1所示）： 　　1熱泵循環(huán)泵年平均日運行時間：36.7/15.6=2.35h/d；年平均運行365天。 　　2太陽能循環(huán)泵年平均日運行時間為：4小時（含防凍循環(huán)時間）；年平均運行365天。 　　3熱水供水增壓循環(huán)泵年平均日運行時間為：16h/d（滿負荷運行時間）；年平均運行365天。 　　4水箱間循環(huán)泵年平均日運行時間：1h/d；年平均運行365 天。 　　5樓頂太陽能集熱器管道防凍伴熱帶平均日運行時間：4h/d；（冬季2個月間歇運行）年平均運行60天。 　　6主控制系統(tǒng)待機耗電功率：約為0.3kW，全年365天運行。 　　1.4 最差配置情況 　　以3C戶型A-5號樓為例計算：層高11層，每層3個單元，共計132戶。 　　熱水供應量：Qw=132 戶×2.8 人/戶×30L/人=11088L/天（60℃） 　　太陽能集熱總面積：Ac= 16×4.5+14×4.0+18×2.0=164（m2） 　　太陽能熱水供應滿足量f= 0.395，即年平均太陽能保證率為39.5%，其余熱水供應有空氣源熱泵輔助加熱。 　　熱泵機組年平均日耗電量：11088×（1-0.395）×50/860×2.8=139.3kW·h 　　其他設備運行時間說明（如表2所示）： 　　1 熱泵循環(huán)泵年平均日運行時間：139.3/15.6×2=4.46h/d；年平均運行365天。 　　2太陽能循環(huán)泵年平均日運行時間為：4小時（含防凍循環(huán)時間）；年平均運行365天。 　　3熱水供水增壓循環(huán)泵年平均日運行時間為：16h/d（滿負荷運行時間）；年平均運行365天。 　　4 水箱間循環(huán)泵年平均日運行時間：1h/d；年平均運行365天。 　　5 樓頂太陽能集熱器管道防凍伴熱帶平均日運行時間：4h/d；（冬季2個月間歇運行）年平均運行60天。 　　6主控制系統(tǒng)待機耗電功率：約為0.3KW，全年365天運行。 　　1.5建筑群配置計算 　　36棟樓：共計3488戶。熱水供應量：Qw= 3488戶×2.8 人/戶×30L/人=292992lL/d（60℃） 　　太陽能集熱總面積：Ac= 1211×4.5+235×4.0+102×2.0=6638.5（m2） 　　太陽能熱水供應滿足量f= 0.587，即年平均太陽能保證率為58.7%，其余熱水供應有空氣源熱泵輔助加熱。 　　熱泵機組年平均日耗電量：292992×（1-0.587）×50/860×2.8=2512.5kW·h 　　其他設備運行時間說明（如表3所示）： 　　1 熱泵循環(huán)泵年平均日運行時間：2512.5/7.8×92=3.5h/d；年平均運行365天。 　　2 太陽能循環(huán)泵年平均日運行時間為：4小時（含防凍循環(huán)時間）；年平均運行365天。 　　3 熱水供水增壓循環(huán)泵年平均日運行時間為：16h/d（滿負荷運行時間）；年平均運行365天。 　　4 水箱間循環(huán)泵年平均日運行時間：1h/d；年平均運行365 天。 　　5 樓頂太陽能集熱器管道防凍伴熱帶平均日運行時間：4h/d；（冬季2個月間歇運行）年平均運行60天。 　　6 主控制系統(tǒng)待機耗電功率：約為0.3kW，全年365天運行。太陽能+集中空氣能熱泵輔助加熱系統(tǒng)成本計算：電價按0.5元/（kW·h）。 　　每1t熱水計算總燃料成本：12.24×0.5=6.12（元/t） 　　2. 用燃氣壁掛熱水器輔助（如表4所示） 　　A、B、C、D 區(qū)建筑群總計3488戶，總建筑面積為380751m2 　　說明：天燃氣發(fā)熱量按38.46MJ/m3=9157KJ/m3 　　每戶按2.8人，每人每日30L熱水供應（60℃），太陽能保證率為58.7%，其中41.3%熱水由燃氣熱水器提供。 　　每戶每年平均消耗燃氣量為：2.8×30×0.413×50×365/9157×0.85=81m3/戶·a。 　　該小區(qū)年平均消耗燃氣：3488 戶×81m3/戶·a = 282528m3天熱氣。 　　該小區(qū)全年平均每1t熱水燃氣消耗量折合為： 　　282528/106942.08=2.64m3/t熱水 　　太陽能+戶用燃氣熱水器熱水成本計算：電價按0.5 元/kW·h，天熱氣按2.3元/m3。 　　每1t熱水計算總燃料成本：3.36×0.5+2.64×2.3=7.7元/t熱水各種輔熱的太陽能發(fā)熱系統(tǒng)產(chǎn)熱水的成本熱水價格核算表：冷水暫時按4.5元/噸計算。 　　1. 太陽能+空氣源熱泵系統(tǒng) 　　成本構成：冷水費+燃料費（電費）+運行維護費用+人員管理費用 　　4.5元+7元+3.3元+1元=15.8元 　　2.太陽能+燃氣熱水器系統(tǒng)（燃氣費用由用戶購買，無需二次計量收費） 　　成本構成：冷水費+燃料費（電費）+運行維護費用+人員管理費用 　　4.5元+2元+3.3元+1元=10.8元/t 　　3.戶用電熱水器 　　成本構成：冷水費+燃料費（電費） 　　4.5元+30元=34.5元/t 　　4.系統(tǒng)運行維護及人員管理分攤到物業(yè)費中，不計入熱水費用：總折合109m2/戶。 　　折合：0.1~0.15元/m2·月