分析太陽(yáng)能區(qū)域中央熱水系統(tǒng)

云南東投新能源科技有限公司/楊永貴

　　0前言

　　太陽(yáng)能區(qū)域中央熱水系統(tǒng)是一種專為解決高層住宅太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)運(yùn)用難題而創(chuàng)新的一種新型高效節(jié)能技術(shù)。

　　1項(xiàng)目概述

　　太陽(yáng)能區(qū)域中央熱水系統(tǒng)是一種專為解決高層住宅太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)運(yùn)用難題而創(chuàng)新一種新型高效節(jié)能技術(shù)。該系統(tǒng)是目前使用最舒適、運(yùn)行成本最低的高層住宅太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。

　　1.1技術(shù)特點(diǎn)

　　1.1.1全面解決高層住宅使用太陽(yáng)能熱水難題高層住宅因屋頂面積小、住戶數(shù)量多，太陽(yáng)能光熱系統(tǒng)戶均熱水供應(yīng)量不足；樓層高、管道長(zhǎng)導(dǎo)致熱水從熱水箱到用水點(diǎn)需要走過(guò)較長(zhǎng)的管程，出熱水的速度和熱水品質(zhì)不易得到保證等許多問(wèn)題，一直沒(méi)有一種較好的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)安裝方案?，F(xiàn)在市場(chǎng)推行的集分系統(tǒng)和陽(yáng)臺(tái)壁掛式熱水器也存在多方面缺點(diǎn)。因缺少較理想的系統(tǒng)解決方案，使得高層住宅大多數(shù)都沒(méi)有安裝使用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。

這項(xiàng)創(chuàng)新型的高層住宅太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)是完全針對(duì)高層住宅固有特點(diǎn)開(kāi)發(fā)的，全面解決了高層住宅使用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的難題，使得高層住宅安裝使用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)成為了可能。

　　1.1.2承壓供應(yīng)，舒適性高

　　本技術(shù)供應(yīng)的熱水每日僅需10~30分鐘的加熱時(shí)間（加熱時(shí)間視供應(yīng)熱水量的多少而變化），其余時(shí)間可隨時(shí)保證熱水供應(yīng)，并具有承壓運(yùn)行、即開(kāi)即熱的特點(diǎn)，具有較高的舒適性。

　　1.1.3智能分配熱水，使用效率高

　　本熱水系統(tǒng)引入了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，具備了智能分配熱水的功能，即可以實(shí)時(shí)智能識(shí)別用戶的熱水用量，根據(jù)用戶的實(shí)際使用熱水量為用戶供應(yīng)熱水，而不是平均分配熱水。

　　1.1.4運(yùn)行成本極低

　　本系統(tǒng)從集熱到供應(yīng)每一個(gè)環(huán)節(jié)都充分體現(xiàn)節(jié)能特點(diǎn)，凡可以取消的用電設(shè)備一律取消，使整個(gè)系統(tǒng)只有監(jiān)控和系統(tǒng)冷水一次性提升二個(gè)環(huán)節(jié)用電，所以獲得了良好的節(jié)能特性，從加熱到供應(yīng)環(huán)節(jié)每立方熱水耗電量＜1kW·h，能耗極低，按民用電價(jià)計(jì)算不超過(guò)0.5元。

　　1.1.5熱水系統(tǒng)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)

　　本熱水系統(tǒng)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)運(yùn)行，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障，為用戶提供及時(shí)優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，可以準(zhǔn)確掌握熱水系統(tǒng)的節(jié)能減排數(shù)據(jù)。

　　1.2主要性能指標(biāo)（按云南省玉溪市的氣象條件及示范項(xiàng)目數(shù)據(jù)）

　　1.太陽(yáng)能系統(tǒng)全年可供熱水天數(shù)：大于320天；

　　2.每天可以自由使用熱水的時(shí)間：23.5小時(shí)；

　　3.戶均供應(yīng)水量：130~320L/日；

　　4.熱水供水溫度：50℃~70℃；

　　5.熱水供應(yīng)壓力：0.2~0.3Mpa（同自來(lái)水）；

　　6.自動(dòng)運(yùn)行，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)（可擴(kuò)展為遠(yuǎn)程控制）；

　　7.輔助加熱設(shè)備可選擇電熱、空氣能、燃?xì)猓?/p>

　　8.輔助加熱設(shè)備全年供水天數(shù)：小于40日；

　　9.每噸熱水使用成本：小于0.5元（未含自來(lái)水價(jià)格）。

　　2適用范圍及應(yīng)用條件

　　本項(xiàng)目廣泛適用于100m以下的高層、小高層有生活熱水需求的建筑，公租房、廉租房等戶內(nèi)面積較小的居住類建筑，以及前期采用太陽(yáng)能集中供熱系統(tǒng)供應(yīng)熱水，針對(duì)效果不理想的高層、小高層居住類建筑可進(jìn)行后期改造。

　　3已應(yīng)用情況

　　以玉溪“玉水金岸”小區(qū)熱水系統(tǒng)項(xiàng)目為例（如圖），系統(tǒng)已正常運(yùn)行一年。此期間，由于小區(qū)入住率不高，通過(guò)修改系統(tǒng)軟件，把供應(yīng)水量從設(shè)計(jì)時(shí)的每天150L/戶提高到450L/戶，實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)、可變水量供應(yīng)，進(jìn)一步提升了系統(tǒng)的舒適性。同時(shí)對(duì)熱水系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行了遠(yuǎn)程監(jiān)控。

　　據(jù)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：2014年，由太陽(yáng)能系統(tǒng)供應(yīng)熱水的天數(shù)超過(guò)320天，陰天溫度不夠，需用戶啟動(dòng)輔助加熱系統(tǒng)的天數(shù)小于40日。

　　此期間，我們?cè)俅螌?duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)進(jìn)行了優(yōu)化，使這個(gè)系統(tǒng)在供水的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和舒適性等方面都得到提升和改善，目前已具備大面積推廣的條件。

　　4效益分析

　　4.1經(jīng)濟(jì)效益

　　本項(xiàng)目系統(tǒng)建設(shè)投資成本每戶3000~8000元（根據(jù)不同的戶型設(shè)計(jì)、不同配置產(chǎn)生的差異），按照建筑面積分析，增量成本約為5~50元/m2。

　　由于本項(xiàng)目應(yīng)用技術(shù)，具有一定的專業(yè)特性，具備類似供水、供電、供氣、通信等服務(wù)業(yè)的共同特征；并且熱水系統(tǒng)運(yùn)行成本極低，有條件成為又一個(gè)新的服務(wù)項(xiàng)目，給運(yùn)營(yíng)企業(yè)帶來(lái)長(zhǎng)期經(jīng)營(yíng)收益。

　　4.2社會(huì)效益

　　由于土地成本的升高，城市住宅的建筑類型大多為高層、小高層建筑，而太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)并沒(méi)有得到及時(shí)發(fā)展，導(dǎo)致近年來(lái)許多新建的高層、小高層住宅無(wú)法使用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。部分建筑雖安裝了太陽(yáng)能系統(tǒng)，但因?yàn)椴捎玫氖莻鹘y(tǒng)技術(shù)，沒(méi)能針對(duì)高層住宅的使用特點(diǎn)，以至于使用效果不好，有的甚至遭到住戶的抵制，不能正常運(yùn)營(yíng)。

　　而本項(xiàng)目技術(shù)的推廣，讓廣大用戶重新認(rèn)識(shí)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，太陽(yáng)能熱水的品質(zhì)普遍提升，通過(guò)覆蓋高層、小高層住宅市場(chǎng)，可以迅速擴(kuò)大城市住宅太陽(yáng)能光熱利用市場(chǎng)，提振整個(gè)行業(yè)的發(fā)展，并推動(dòng)家用太陽(yáng)能熱水器市場(chǎng)產(chǎn)品升級(jí)、健康發(fā)展。

　　4.3環(huán)境效益

　　如按2014年商品房銷售面積120649萬(wàn)平方米的50%的推廣使用本項(xiàng)目熱水系統(tǒng)，按人均住房面積40平方米、人均每日消耗的熱水量為50L計(jì)算，則2014年新增商品房每日消耗的熱水量為754060立方米，320天消耗熱水241299200立方米，如采用電熱方式加熱，需耗電120.65億kW·h（相當(dāng)于三峽電站年發(fā)電量的13%或小灣電站的全年發(fā)電量），即如果按此熱水項(xiàng)目推廣到全國(guó)的話，全國(guó)太陽(yáng)能系統(tǒng)每年節(jié)約的電量為120億kW·h。

　　減排二氧化碳996萬(wàn)噸；減排二氧化硫12萬(wàn)噸；減排粉塵4.08萬(wàn)噸。在系統(tǒng)設(shè)備正常使用期內(nèi)，節(jié)電量將超過(guò)1800億kW·h，相當(dāng)于兩座三峽電站的全年發(fā)電量；所獲得的環(huán)境效益更加可觀。