南方住宅太陽(yáng)能熱水器的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析

【摘要】： 太陽(yáng)能有著普及、綠色環(huán)保、可持續(xù)利用等優(yōu)越性。太陽(yáng)能利用是各國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容、改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的主要技術(shù)手段。另外,我國(guó)住宅生活熱水用能遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家,農(nóng)村低于城鎮(zhèn);隨著人民生活水平的提高,熱水器日益成為絕大多數(shù)家庭的必需品,同時(shí)熱水需求量將持續(xù)上升。 從節(jié)能、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展角度,必須普及和推廣使用太陽(yáng)能熱水器。與常規(guī)熱水器相比,太陽(yáng)能熱水器是否具有競(jìng)爭(zhēng)力,主要取決于其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。本文針對(duì)三口之家的典型住宅的熱水供應(yīng),對(duì)太陽(yáng)能資源條件相對(duì)較差的南方地區(qū)自然循環(huán)太陽(yáng)能熱水器的熱性能進(jìn)行逐時(shí)模擬,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析。研究成果為優(yōu)化太陽(yáng)能熱水器設(shè)計(jì)、提高節(jié)能收益、普及和推廣使用太陽(yáng)能熱水器、引導(dǎo)熱水器技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)發(fā)展提供參考。研究的具體內(nèi)容包括: (1)以福州典型氣象年逐時(shí)氣象數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),對(duì)平板型太陽(yáng)能熱水器的熱性能進(jìn)行逐時(shí)模擬。分析集熱器面積、集熱器瞬時(shí)效率曲線對(duì)平板型太陽(yáng)能熱水器熱性能和經(jīng)濟(jì)性的影響,對(duì)比分析了平板型太陽(yáng)能熱水器與常規(guī)熱水器的經(jīng)濟(jì)性,以及能源價(jià)格體系對(duì)不同類型熱水器經(jīng)濟(jì)性的影響。結(jié)果表明,在當(dāng)前能源價(jià)格體系下,當(dāng)集熱器面積為4 m2時(shí),系統(tǒng)的綜合能源價(jià)格現(xiàn)值達(dá)到最小,為0.283元/(kW·h),此時(shí)系統(tǒng)的年平均太陽(yáng)能保證率為62.65%。平板型太陽(yáng)能熱水器在福州地區(qū)具有很強(qiáng)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力,其綜合能源價(jià)格現(xiàn)值顯著低于常規(guī)熱水器,經(jīng)濟(jì)效益顯著。隨著能源價(jià)格的提升,太陽(yáng)熱水器的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)更加顯著。 (2)以福州典型氣象年逐時(shí)氣象數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),對(duì)平板型和全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器的熱性能進(jìn)行逐時(shí)模擬。分析集熱器面積對(duì)全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器熱性能和經(jīng)濟(jì)性的影響,并對(duì)比分析平板型和全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。結(jié)果表明,在當(dāng)前能源價(jià)格體系下,對(duì)于全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器,當(dāng)集熱器面積為3 m2時(shí),系統(tǒng)的綜合能源價(jià)格現(xiàn)值達(dá)到最小,為0.330元/(kW·h),此時(shí)系統(tǒng)的年平均太陽(yáng)能保證率為61.81%。相比于全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器,平板型太陽(yáng)能熱水器具有競(jìng)爭(zhēng)力。相比于常規(guī)熱水器,全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器具有良好的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)。 (3)以南方14個(gè)代表城市典型氣象年逐時(shí)氣象數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),對(duì)平板型太陽(yáng)能熱水器的熱性能進(jìn)行逐時(shí)模擬。對(duì)平板型太陽(yáng)能熱水器的熱性能進(jìn)行逐日分析,并對(duì)比分析平板型太陽(yáng)能熱水器在不同城市的熱性能和經(jīng)濟(jì)性。結(jié)果表明,平板型太陽(yáng)能熱水器在我國(guó)南方能獲得良好的熱性能和經(jīng)濟(jì)潛力。在當(dāng)前的能源價(jià)格體系下,當(dāng)集熱器面積為4 m2時(shí),大部分地區(qū)平板型太陽(yáng)能熱水器的年平均太陽(yáng)能保證率超過(guò)50%,同時(shí)綜合能源價(jià)格現(xiàn)值達(dá)到最小。 (4)基于前面分析,以福州為代表,將不同類型熱水器的年度能源消耗量折算成標(biāo)準(zhǔn)煤(一次能源耗量),并對(duì)比分析平板型太陽(yáng)能熱水器與常規(guī)熱水器的節(jié)能效益和環(huán)境效益。結(jié)果表明,太陽(yáng)能熱水器具有明顯的節(jié)能和環(huán)保效益。 【關(guān)鍵詞】：中國(guó)南方 太陽(yáng)能熱水器 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性 集熱器面積 綜合能源價(jià)格
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TK515
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-10
• 第1章 緒論10-28
• 1.1 研究背景10-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能熱水器研究現(xiàn)狀13-23
• 1.3 太陽(yáng)能熱水器的經(jīng)濟(jì)適用性研究23-25
• 1.4 課題研究?jī)?nèi)容25-27
• 1.5 本章小結(jié)27-28
• 第2章 太陽(yáng)能熱水器熱性能預(yù)測(cè)模型及經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)方法28-39
• 2.1 研究對(duì)象28-29
• 2.2 太陽(yáng)能熱水器性能預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型29-37
• 2.3 綜合能源價(jià)格方法37-38
• 2.4 本章小結(jié)38-39
• 第3章 平板型太陽(yáng)能熱水器的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析39-53
• 3.1 模擬的條件及影響系統(tǒng)熱性能和經(jīng)濟(jì)性的幾個(gè)變量39-40
• 3.2 集熱器面積的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析40-43
• 3.3 不同類型熱水器的經(jīng)濟(jì)性對(duì)比43-45
• 3.4 集熱器瞬時(shí)效率曲線的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析45-51
• 3.5 本章小結(jié)51-53
• 第4章 全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析53-59
• 4.1 模擬的條件53-54
• 4.2 集熱器面積的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析54-56
• 4.3 全玻璃真空管與平板型太陽(yáng)能熱水器熱性能和經(jīng)濟(jì)性對(duì)比56-58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 第5章 南方平板型太陽(yáng)能熱水器的熱性能和經(jīng)濟(jì)潛力59-71
• 5.1 模擬的條件59-61
• 5.2 太陽(yáng)能熱水器的逐日分析61-62
• 5.3 太陽(yáng)能熱水器在不同城市的熱性能對(duì)比62-64
• 5.4 太陽(yáng)能熱水器在不同城市的經(jīng)濟(jì)性對(duì)比64-69
• 5.5 本章小結(jié)69-71
• 第6章 太陽(yáng)能熱水器節(jié)能和環(huán)境效益分析71-74
• 6.1 概述71
• 6.2 節(jié)能效益分析71-72
• 6.3 環(huán)境效益分析72-73
• 6.4 太陽(yáng)能熱水器存在問(wèn)題探討73
• 6.5 本章小結(jié)73-74
• 第7章 結(jié)論與展望74-77
• 7.1 研究結(jié)論74-76
• 7.2 工作展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-86
• 符號(hào)說(shuō)明86-88
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文目錄88-89
• 致謝89

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