1、太陽能熱水器的效益分析自然地理與資源環境第九組組員:一、太陽能熱水器介紹1.1行業定義1.2組成1.3工作原理二、行業發展狀況三、相關政策分析四、案例分析（以濟南為例）4.1濟南氣候狀況4.2節能效益分析4.3環境效益分析五、小結主要內容太陽能熱水器是將太陽光能轉化為熱能的裝置，將水從低溫加熱到高溫，以滿足人們在生活、生產中的熱水使用。太陽能熱水器按結構形式分為真空管真空管式式太陽能熱水器和平板式平板式太陽能熱水器，主要以真空管式太陽能熱水器為主，占據國內95%的市場份額。1.1太陽能太陽能熱水器行業定義熱水器行業定義1.2太陽能熱水器組成 如圖甲所示：太陽能熱水器主要由兩部分構成：一部分是由

2、許多根玻璃吸熱管組成的集熱器，每根玻璃吸熱管由雙層玻璃管組成，雙層玻璃管之間是真空，它的結構與保溫瓶的玻璃內膽相似，只是在玻璃吸熱管的內表面涂了一層黑色的吸熱材料；另一部分是保溫儲水箱，保溫儲水箱下部與玻璃吸熱管相通1.3太陽能熱水器工作原理 如圖乙所示：當太陽光入射到黑色的吸熱層上時，黑色吸熱層能把太陽能更有效地轉化為內能，將管內的水加熱向光一側的水被加熱后體積增大、密度變小而向上運動；背光一側的水由于溫度較低、密度較大而向下運動，形成冷熱水循環，最終整箱水都升高至一定的溫度玻璃吸熱管具有吸熱保溫作用近年來，“能源危機”、“環境污染”、“燃氣、電熱水器存在不安全隱患”等警報不斷長鳴，使人們不

3、得不思考能否有一種既清潔節能又安全的洗浴設備。太陽能熱水器，因其安全、經濟、經濟、節能、節能、環保環保等優點正在被越來越多的人所青睞。發展速度非常快，每年都保持產值翻番的增長勢頭二、我國二、我國太陽能熱水器行業發展太陽能熱水器行業發展概況概況2012年太陽能熱水器產量約4968萬平米（2484萬臺），實現銷售收入400多億。目前我國已成為世界上最大的太陽能熱水器生產國和太陽能熱水器市場，該產業也成為我國唯一在生產能力和利用規模上處于世界領先水平的可再生能源產業。隨著太陽能熱水器行業的發展，我國出臺了許多政策扶持：三、我國對太陽能熱水器的三、我國對太陽能熱水器的政策政策分析分析財政部、建設部、科

4、技部、商務部、各省市都出臺相應政策，設立專項資金支持太陽能熱利用發展項目。財政部設立可再生能源發展專項資金（可再生能源發展專項資金管理辦法支持包括太陽能等可再生能源的發展項目。根據可再生能源建筑應用城市示范實施方案對納入示范的城市，中央財政將予以專項補助。根據加快推進農村地區可再生能源建筑應用的實施方案，每省選定4個縣不小于30萬m2太陽能熱水器進行補助，太陽能熱利用示范市、示范縣、太陽能集熱示范工程、太陽能熱水器示范村紛紛亮相。2009年商務部財政部還將太陽能熱水器納入家電下鄉范疇，讓農村居民享受13%的財政補貼。據不完全統計，全國已有二十個省市區和八十多座城市紛紛出臺規定，要求新建12層及

5、以下住宅，以及新建、改建和擴建的賓館、酒店、商住樓等有熱水需求的公共建筑，具備條件的應統一設計、安裝太陽能熱水系統。城鎮區域內12層以上新建住宅建筑應用太陽能熱水系統的，必須進行統一設計、安裝。有些省市如山東、北京等對集中安裝太陽能熱水系統還直接給予資金補貼以濟南市為例，結合濟南市人文和地理的實際情況， 對太陽能熱水器的經濟效益、節能效益和環保效益進行評估四、太陽能熱水器效益評估濟南市太陽輻射的年內變化較大，春季、夏季輻射量最多，秋季次之，冬季最少（如下圖所示）。年內高值出現在56 月間，月平均輻射量為622.8656.3 MJ/（月），此時正值雨季前期，空氣干燥，大氣透明度好，日照時數多。年

6、內低值出現在12月，平均為229.9242.4MJ/ （.月）。全市年日照總時數在24912737小時之間，每日平均7.07.5小時，年平均日照百分率為5662%4.1濟南市氣候狀況31.00%32.00%21.00%16.00%春夏秋冬由于市場上的太陽能熱水器根據材質和功能的不同，可分為多個檔次，大致如下表所示。我們以一臺儲水量150升的家用太陽能熱水器為例進行效益分析。4.2太陽能熱水器節能效益分析真空管數真空管數水箱額定容量（水箱額定容量（L）建議洗浴人數建議洗浴人數18管135L2-3人20管150L3-4人24管180L4-5人采光面積：2.2平方米設計壽命：15年年均日產水量：50

7、熱水150千克150L家用太陽能熱水器主要參數： 根據家用太陽能熱水器的熱水利用方式，綜合太陽能熱水器集熱面積及濟南市的氣象參數等條件，計算公式如下lQsave =Ac *JT*cd（1c）l式中：Qsave太陽能熱水器的年節能量（MJ）l Ac直接熱水器的太陽能集熱器面積(m2)l JT太陽能集熱器采光表面上的年平均太陽輻照量（MJ/ ）l cd太陽能集熱器的年平均集熱效率l c管路和水箱的熱損失率太陽能熱水器的年節能量的計算l公式：Qsave =Ac *JT*cd（1c）l熱水器的太陽能集熱器面積Ac取2.2l太陽能集熱器傾斜表面上的年平均太陽輻照量JT以5750 MJ/ 計l扣除陰雨天并

8、考慮到其它影響太陽能熱水器效率的因素，太陽能集熱器的年熱效率cd計45%l管路和水箱的熱損失率c計10%l則每臺每年節約能量為：lQ save=2.2 5750 MJ/ 45%（110%）=5123MJ計算公式： G=Q save /HG太陽能熱水器的年節電量（KWH）H每千瓦時電的熱值（KJ）4.3家用太陽能熱水器的節能費用預評估l因為：每千瓦時電的熱值為3600KJl每臺太陽能熱水器年節能量為5123MJl年節電量為年節電量為1423度度l濟南市的電價為0.54元/度l得出每臺太陽能熱水器每年可節省768元的電費。l如果小區500戶全安裝太陽能，每年可節約的費用為l768元/戶500戶=3

9、8.4萬萬 元太陽能熱水器對其它能源的節約情況： 家用太陽能熱水器的環保效益體現在因節省常規能源而減少了污染物的排放，主要指標為向大氣環境減少排放二氧化碳、二氧化硫和粉塵的數量。4.4太陽能熱水器環境效益分析 每噸標準煤的熱值為29308MJ 每臺家用太陽能熱水器每年可以節約標準煤0.189噸 如果按照本小區500戶計算，這相當于每年節約94.50噸標準煤，每年可向大氣中減少排放68.04噸二氧化碳，1.89噸二氧化硫，18.90噸粉塵。 按照本小區500戶計算，每家用太陽能熱水器在其15年壽命期內可以節約1417.50噸標準煤，可以向大氣中減少排放1020.60噸二氧化碳，28.35噸二氧化硫，283.50噸粉塵太陽能既是一次性能源，又是可再生能源