萬合華庭住宅小區安裝太陽能工程設計方案(21頁).doc
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2024-01-08
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1、萬合華庭住宅小區安裝太陽能工程 太陽能工程技術方案及說明第一章 設計依據1、客戶需求(1)安裝建筑物情況小區位于濰坊市勝利西街2900號。小區為磚混結構5、6層住宅樓,混凝土斜屋面共8棟樓,即太陽能312臺。(2)用戶要求(1)能滿足住戶140升左右日常的熱水供應要求,真空管長度1.8米,14支管;(2)提供的熱水器必須技術先進,熱效率高,且具有相當水平的科技含量;(3)操作必須簡單易行,安全可靠; 2、 當地氣象資料(1)全年太陽輻照情況根據國家氣象中心提供的2001年全國各地日均及年總輻射數據(單位MJ/m2),與(北緯36度,東經119度,海拔高度724.9米)太陽輻照量情況如下:月份輻2、照量1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月日均5.297.1013.7715.4920.1316.5815.3715.3511.589.788.245.86年總4407.37(2) 3月份太陽輻照量(春分所在月)單位:KJ/ m2:日期1號2號3號4號5號6號7號8號9號10號日均輻照量1369098801228014270119101102015300155701611014410日期11號12號13號14號15號16號17號18號19號20號日均輻照量912015970111101344016010367015090145201628016170日期21號22號23號24號3、25號26號27號28號29號30號日均輻照量1574017620153201203019290712019000165001847017890日期31號日均輻照量19120(3)濰坊地區其他氣象數據最冷月月平均最低溫度:-7.4 最熱月月平均最高溫度:32極端最低溫度:-17.2 極端最高溫度:36.9降水總量:331.6 雷暴日數:26最大積雪厚度:11cm 日照總時數:24780相對濕度月平均最大值:0.77 總蒸發量:1858.83、太陽能熱水器相關標準 (1)依據太陽能熱水系統與建筑一體化設計與應用(L07SJ906)(2)GB/T18713-2002太陽能熱水系統設計、安裝及工程驗4、收技術規范(3)GBJ15-88 建筑給排水設計規范(97修訂版)(4)GB/T 17581-1998真空管太陽集熱器(5)GBJ17-88 鋼結構設計規范(6)GBJ9-87 建筑載荷規范(7)NY/T343-1998家用太陽熱水器技術條件(8)GB4272-92設備及管道保溫技術通則(9)GB4706.1-1998家用和類似用途電器的安全通用要求(10)GB/T12936-1991太陽能熱利用術語(11)GB/T18708-2002家用太陽熱水系統熱性能試驗方法(15)GB50057-94建筑物防雷設計規范19.58構,頂層帶躍層山東省東營市東城區, 第二章 工程方案設計我們根據客戶要求,5、結合客戶的實際用水情況,經我公司專家組研究評審后,確定采用中心控制閥、溫控儀(包括傳感器)、自動上水閥、電加熱等主要配件,來完成貴方需求的各項功能。其運行原理如下:1、系統原理圖(根據需要調整)(1)若選用自動上水閥,則不需要安裝溢流管。其運行說明如下:A、中心控制閥打開至冷水與熱水管聯通,通過自動上水閥實現對熱水器上水,水滿自動上水閥自動關閉。B、通過中心控制閥調節混水到合適溫度,進行取水。(2)若不選用自動上水閥,則需要通過溢流管進行人工控制水滿,其運行說明如下:A、上水方式,水滿時,溢流管中有水流出,需人工關閉中心控制閥,停止上水。這種方式需要專人看管。2、系統配置選擇(1)主機的確定A6、水量的確定: 34人用水的要求,根據建筑給水排水設計手冊熱水用水定額的規定,淋浴定額為50的熱水,則按照每人45L設計,3人用水為135L。 B、安裝尺寸的確定:根據樓頂建筑圖紙。結合我公司的產品型號,能夠同時滿足這兩個條件的熱水器是中科浴普工程機系列14支1.8米真空管太陽熱水器,其技術參數如下: 熱水器型號ZK/581.8-14真空管長度1800真空管外徑58熱水器傾角45集熱面積1.62容水量140L管間距70保溫層厚度555水箱外徑470水箱內徑320內膽材料SUS304-2B食品級不銹鋼保溫層聚氨脂(2)主機各部件的確定:(主機圖片如圖1)集熱器部分:集熱器是太陽熱水器的核心部件,7、采用中科浴普獨有專利技術的“三高管”。 水箱部分:主要包括保溫層、內膽、外桶皮及端蓋等。A、保溫層:為整體聚氨酯發泡,厚度555mm,采用高壓、定量、恒溫發泡工藝,并進行熟化處理。 B、內膽:SUS304-2B食品級不銹鋼內膽,厚度0.5,高頻滾壓自動化焊接,防腐性強。C、外桶皮及端蓋:均為進口鋅彩板制作,機械強度高;表面進行噴塑處理,耐腐蝕性和抗氧化能力強;不會對周圍環境造成光污染。支架:采用鋅彩板,基材是進口角鋼熱鍍鋅板,表面再配以先進的靜電噴涂防腐工藝制造而成的鋅彩板,耐腐蝕能力強,設計壽命達15年。(3)主要輔件的確定:自動上水閥:采用自動上水閥進行上水,水滿就自動停止上水,可以實現無8、人值守,全自動運行。輔助能源:采用電作為輔助能源,每臺太陽熱水器內置1套1.5KW高鉻高鎳英格萊電熱管,保證用戶在陰雨天照常用熱水。中心控制閥:主要是解決非承壓太陽熱水器調溫難的問題。控制系統:每戶選用1臺水溫水位測控儀。可以實現對太陽熱水器的水位、水溫以及輔助電加熱的顯示和控制,獨有的全自動上水和溫控補水功能,提高了太陽熱水器的自動化程度。管道保溫:每臺太陽能均有管道保溫配件,以保證冬天太陽能管道正常使用。每戶衛生間均設有淋浴噴頭,廚房設熱水借口屋面安裝太陽能支架所需槽鋼以上配件均采用標準銅件 圖1 ZK工程機主機第三章 斜屋面太陽能安裝方案及預留基座尺寸一、 斜屋面太陽能安裝說明及預留基座9、尺寸:(1) 三號樓三個單元共三十六戶,斜屋脊總長度49.9米.每臺太陽能所需1.45米. 斜屋脊安裝30臺太陽能,每單元樓梯口平臺安裝2臺,三個單元樓梯口共安裝6臺,共計36臺太陽能.(2) 四號樓四個單元共四十八戶, 斜屋脊總長度58.9米.每臺太陽能所需1.45米. 斜屋脊安裝40臺太陽能,每單元樓梯口平臺安裝2臺,四個單元樓梯口共安裝8臺,共計48臺太陽能.(3) 五號樓四個單元共四十八戶, 斜屋脊總長度58.9米.每臺太陽能所需1.45米. 斜屋脊安裝40臺太陽能,每單元樓梯口平臺安裝2臺,四個單元樓梯口共安裝8臺,共計48臺太陽能.(4) 六號樓三個單元共三十六戶,斜屋脊總長度4510、.6米.每臺太陽能所需1.45米. 斜屋脊安裝30臺太陽能,每單元樓梯口平臺安裝2臺,三個單元樓梯口共安裝6臺,共計36臺太陽能.(5) 七號樓兩個單元共二十四戶,斜屋脊總長度30.4米.每臺太陽能所需1.45米. 斜屋脊安裝20臺太陽能,每單元樓梯口平臺安裝2臺,兩個單元樓梯口共安裝4臺,共計24臺太陽能.(6) 十號和十一號樓各三個單元每棟樓三十六戶,合計七十二戶.一單元斜屋脊10.2米. 每臺太陽能所需1.45米. 斜屋脊安裝8臺太陽能,單元樓梯口平臺安裝4臺,合計12臺太陽能; 二單元斜屋脊11.6米. 每臺太陽能所需1.45米. 斜屋脊安裝8臺太陽能,單元樓梯口平臺安裝4臺,合計1211、臺太陽能; 三單元斜屋脊15.8米. 每臺太陽能所需1.45米. 斜屋脊安裝10臺太陽能,單元樓梯口平臺安裝2臺,合計12臺太陽能; 十號和十一號樓共計七十二戶.(7) 十二號樓四個單元合計四十八戶. 一單元斜屋脊10.2米. 每臺太陽能所需1.45米. 斜屋脊安裝8臺太陽能,單元樓梯口平臺安裝4臺,合計12臺太陽能; 二單元斜屋脊12.7米. 每臺太陽能所需1.45米. 斜屋脊安裝8臺太陽能,單元樓梯口平臺安裝4臺,合計12臺太陽能; 三單元斜屋脊15.8米. 每臺太陽能所需1.45米. 斜屋脊安裝10臺太陽能,單元樓梯口平臺安裝2臺, 共計36臺太陽能.第四章 重要項校核計算及說明1、 熱12、水器傾角與采光面積校核計算(1)采光面積的確定 式中:Ac直接系統集熱器采光面積,;Qw日用水量,此處為150kg; tend儲水箱內水的終止溫度,此處為50; Cw水的比熱,4.18KJ/;ti水的初始溫度,此處為17;JT當地春分或秋分所在月集熱器受熱面上日均輻照量(此處按正常晴天計算,此處取3月30號輻照量為17890),KJ/;f太陽能保證率(從濰坊三月份日太陽輻照數據分析,此系統設計太陽保證率為1,即正常晴天情況下,太陽能足以產生150升熱水,不需要電加熱)cd集熱器全日集熱效率,國標經驗值取0.400.55;根據我公司的試驗數據取值為0.56。管路及儲水箱熱損失率,無量綱;國標經驗13、值取0.20.25,我公司的保溫水箱保溫性能優越,此處取0.1。經計算需要集熱面積為: AC =2.06因所選用的熱水器集熱面積為2.11 AC,故符合要求。(2)太陽高度角及方位角的計算,確定熱水器的傾角: (1)式中: =太陽天頂角 =緯度 =太陽赤緯角 =時角(度) (2)式中:真太陽時(小時),用24小時的時鐘 (3)式中:當地標準時間(時和分)時差(分) n=1106 n=107166 n=167246 n=247365當地時區的標準子午線經度(度)當地經度太陽高度角=90經過計算得知:(1)冬至日(12月21日)的太陽高度角為28.25;(2)春分日(3月21日)的太陽高度角為5114、.3。為了最大限度的利用太陽熱水器,按照冬季進行設計(即冬天好用則全年好用)。根據冬至日的太陽高度角,熱水器的傾角應為61.7,結合客戶需要,故選用最貼近的傾角為45的產品。2、螺栓強度荷載計算熱水器的固定是通過四個M10的地腳螺栓固定,對其所能承受的荷載需進行校核計算。熱水器所能承受的荷載是無水時,最危險。所以按照無水時進行設計。(1)熱水器各部件自重水箱重量:16kg9.8N/kg=196N;14支真空管的重量:1.35kg149.8N/kg=185.22N;支架重量:789.8=764.4N熱水器各支架總重G=196+185.22+764.4=1145.62N (2)強度校核濰坊地區基本15、風壓選取:根據GB50009-2001建結構荷載規范,濰坊地區的基本風壓進行計算,其根據建筑荷載常規選擇方法,按50年一遇標準設計,查表得基本風壓為0.6KN/.太陽熱水器最大受風面積:1.5960.52+1.4181.55=3.028 熱水器所受風力為: 600N/3.028sin50=1284.67N 由于熱水器背面受到的風力比正面大,故以背面受力為主計算。螺栓的截面面積為:A=(10/2) 2 =78.52忽略熱水器所受摩擦力,則四個螺栓受剪切力等于風力,則剪切強度:= F風/4A =1284.67/4(10/2)24.09MPa查五金手冊知螺栓的許用剪切應力: 180MPa /290M16、Pa安全系數為:S/90MPa/4.09MPa22通過校核計算得知,選用的螺栓抗剪切能力滿足50年一遇的風荷載標準。3、保溫層厚度計算:(1)水箱保溫層效果計算水箱內膽采用SUS304不銹鋼板焊接,外殼采用鋅彩板,保溫層采用聚氨酯整體發泡而成,厚度為555mm,經過實際抽樣檢測,發泡后的實際聚氨酯泡沫的導熱系數為0.019W/(mC)。為簡化計算,進行以下的假設:a、水箱內的水靜止不動,內膽的厚度不計,聚氨酯保溫層內表面的溫度和保溫水箱內水溫相同為t1,外殼的厚度不計,保溫層外壁的溫度和環境溫度相同為t2;b、水箱為標準的圓柱狀;c、水箱水溫恒定;保溫水箱的熱損主要包括兩個部分,桶壁和上下端蓋17、,設桶壁的熱流密度為q1,上下端蓋的熱流密度為q2,聚氨酯保溫材料的導熱系數為,保溫材料厚度為,桶壁高度l,桶壁保溫層的內半徑為r1,外半徑為r2,端蓋的面積分別為A,則根據相關的傳熱學公式,有q1(t1t2)/ q2 2(t1t2)/ ln(r2/r1)則水箱的熱損為:Q2q1Aq2l當t1t240C時,140L的容水量,中科浴普公司生產的水箱的熱損Q及24小時內溫降為:水箱外徑 (mm)水箱長度(mm)/2/ (lnr2/r1)Q(W)24小時溫降(C)47014460.410.57537.583.51由上述數據可知,當水箱內熱水和環境溫差為40C時,盛滿水的水箱24小時損失的熱量僅可導致18、140L熱水降溫3C(若水箱水溫和環境溫差小于40C,則24小時內的溫降就會小于3)。(2)管道保溫層厚度的校核計算 保溫層厚度的計算公式 =3.41dW1.21.35t1.75/q1.5 (式1) 保溫層厚度(mm); dw管道的外徑(mm); 保溫層的導熱系數(KJ/(hmC)); t未保溫的管道的外表面的溫度(C); q保溫后的允許熱損失(KJ/(mh) )。 允許熱損根據建設部2003年頒布的全國民用建筑工程設計技術措施給水排水中的規定,當管道中的流體的溫度為60C時,允許的熱損如表3:內徑公稱尺寸(mm)202532405070允許熱損(KJ/mh) 63.883.7100.510419、.7121.4150.7 參數確定及計算結果(1)管道的外徑dw:選擇常用的20計算,根據上表允許熱損為=63.8 KJ/mh(2)保溫層的導熱系數:保溫層的材料選擇聚乙烯塑料泡沫。其導熱系數一般在0.0350.056W/(m),根據GB50176-93民用建筑熱工設計規范中的規定,聚乙烯塑料泡沫料的導熱系數0.047W/(m)。計算中取=0.047W/(m)0.1692KJ/(hm)(3)為了取得更好的保溫效果,按照濰坊地區最冷季節計算。未保溫的管道外表面的溫度t取 48,把數值代入計算得所需的保溫層厚度為19.3。我們選用的保溫層厚度為55遠大于計算值19.3,符合要求。第五章 產品優勢簡20、介1、中科浴普工程系列太陽熱水器集熱器工程系列太陽熱水器的集熱器為三高太陽芯全玻璃真空集熱管,普通熱水器的集熱器均為普通管(雖然個別廠家也宣稱其真空管三強或三元超吸收,但是他們的生產工藝和吸收原理與普通管一模一樣,即與普通管無本質區別)。與普通管相比,三高太陽芯全玻璃真空集熱管具備以下優點: 長度管徑采光面積吸收比與發射比得熱量真空度膜層結構其他三高真空管1.8m58mm0.149m2三高管高吸收,低發射,吸收比是普通管的1.07倍,是國標的1.16 倍;發射比是國標的2/3是普通管的1.51倍5104Pa 干涉膜,膜層從內到外分為金屬反射層、干涉吸收型選擇性吸收層、減反層三層耐高溫、抗高寒、21、不老化,使用壽命長普通管1.8m58mm0.096m2假定為15102Pa 漸變膜層的反射曲線不陡峭,發射比隨溫度升高而顯著增大從而降低集熱效率由于長期空曬而造成的膜層老化、變色、性能衰減 2、中科系列太陽熱水器整機熱性能技術支持點緊跟行業發展,以為用戶服務為宗旨,引入新國標概念“日有用得熱量”和“平均熱損因數”。 2002年新版國標家用太陽熱水器/系統技術條件中規定:日有用得熱量7.5MJ/,平均熱損因數19W/( m3K)。(1)日有用得熱量: 一定日太陽輻照量下,貯熱水箱內的水溫不低于規定值時,單位輪廓采光面積貯熱水箱內水的日得熱量。(2)平均熱損因數: 在無太陽輻照條件下的一段時間內,22、單位時間內、單位水體積太陽熱水器/系統貯水溫度與環境溫度之間單位溫差的平均熱量損失。(3)中科浴普系列熱水器日有用得熱量高,平均熱損因數低,絕對滿足新國家標準的要求:全國能源標準化檢測咨詢中心實驗報告(2002送檢字 第007號)顯示如下:系統得熱量方程Qs=0.935H+0.032(tad-tb)-0.022以新國標試驗條件:日平均環溫tad=25,水箱初始溫度tb=20,8小時輻照量最小值H17 MJ/為例,得出系統得熱量為16.033MJ,實驗樣機的采光面積為1.931,容量為100升,可得出該熱水器日有用得熱量為8.3 MJ/,相當于該熱水器以上天氣條件下,每天可以為用戶節約4.5度電23、能。該熱水器平均熱損因數為15 W/( m3K),滿足新國家標準的要求。(4)目前其它太陽能熱水器生產廠家仍然在宣傳原標準GB/T12915-91所給出的熱性能概念熱水器的平均日效率和平均熱損系數,該性能參數不能體現為用戶服務的理念和適應更高層次的市場需求。3、UFOC鏡面聚光柵與普通的聚光柵對比分析如下:外形安裝其他聚光柵流線弧凹面設計,聚光更加集中支支獨立、小巧輕便,安裝、拆卸、清洗方便1、聚光柵反射光線至真空管,減少光漏失2、表面UFOC處理,反射率高,鏡面耐大氣腐蝕。普通反光板整體的平面鋁板,靠粗糙平面的漫反射反光,不聚光整體安裝鉚接在支架上,更換拆卸麻煩,造成很大浪費無4、太陽能熱水24、器水箱內膽的選材、一次滾壓成型、焊接(1)選材水箱材料應具備足夠的強度及使用耐久性,諸如抗氧化能力以及常年在溫水環境下運行的抗腐蝕能力。此外,金屬材料要具備優良的焊接性,使水箱易于制造。不銹鋼是近代各國太陽能熱水器水箱普遍采用的材料。我公司非承壓式水箱內膽采用SUS304不銹鋼制作,其他廠家選用430不銹鋼,比較如下:型號類別牌號主要化學成分性能304奧氏體0Cr18Ni9C0.15 Si1.00 Mn2.00 P0.035 S0.030 Ni 810 Cr 1719較好的力學性能,強度、塑性優良,便于進行機械加工、沖壓、焊接。在氧化環境中具有優良耐腐蝕性和良好的耐熱性能。430鐵素體1 Cr25、17C0.12 Si0.75 Mn1.00 P0.035 S0.030 Cr 1719材質較脆,焊接工藝性較差,可能導致焊接接頭的塑性、韌性降低,容易產生晶間腐蝕。(2)一次滾壓成型、焊接我公司采取一次滾壓成型、窄焊縫自動氬弧焊,焊接過程縮短敏化溫度區(450-850)滯留時間;采用循環水冷措施,強制焊接區快速冷卻,防止不銹鋼焊接產生晶間腐蝕。我們有優良的材料,經驗豐富的焊接員工,先進的自動化焊接設備,這使得水箱內膽焊接質量始終保持較高的行業水平。我們力爭用精良的做工、優質的產品來打動消費者。5、支架簡介采用鋅彩板,基材是進口角鋼熱鍍鋅板,表面再配以先進的靜電噴涂防腐工藝制造而成的鋅彩板,耐腐26、蝕能力強,設計壽命達15年。6、保溫層發泡工藝(1)保溫層的發展歷程太陽熱水器保溫材料隨著太陽熱水器生產工藝的發展,保溫材料主要經歷了以下的幾次變革: 礦渣棉、玻璃絲棉(巖棉)- 膨脹蛭石-珍珠巖-聚苯乙烯泡沫塑料- 聚氨酯。玻璃棉強度低,耐水性差,珍珠巖成型性差,聚苯乙烯耐溫性差,這些材料現已淘汰,因聚氨酯保溫材料導熱系數較低且具有良好耐溫、耐水、易成型、強度好等特點,我公司選用聚氨酯硬質泡沫塑料作為水箱保溫材料。(2)聚氨酯構成聚氨酯由異氰酸酯與組合聚醚反應制得。異氰酸酯俗稱黑料,組合聚醚(也稱為聚醚多元醇)俗稱白料,二者反應生成聚合物俗稱發泡料,即外觀為乳黃色的閉孔型泡沫。(3)聚氨酯的27、生產設備聚氨酯發泡設備就是把A、B兩種化學原料經過濾和計量按照一定的比例經過高壓混合進行模具灌注的設備。目前我公司使用的設備是新加坡潤英集團生產的進口高壓數控發泡機組,是目前太陽能行業內最為理想的生產設備,此設備我們主要選用了GMAH40和GMAH100兩個機型,能同時設定29組灌注程序,可對水箱進行一次性灌注、發泡,設備具有溫控系統和攪拌系統,故障自動報警系統,能最大程度地保證發泡質量,增強水箱的整體保溫性能。高壓數控發泡機組的構成: GMAH40和GMAH100型發泡機主要組成部分為儲料系統、過濾系統、溫控系統、攪拌系統、計量系統、液壓控制系統、高低壓換向閥、設備控制系統、安全保護系統、高28、壓管道和高壓混合頭部分。另外配套單元還有信號傳感系統、故障報警系統、液壓站、冷水機、壓力與溫度設置與顯示系統、電控系統和氣動部分。 第六章 投資效益分析1、經濟效益分析(1)其他能源有關參數能源當量熱值類別單位當量熱值(KJ)折算熱值Kg標準煤電能蒸汽(低壓)KwhKg3599.52687.72762.40.4070.136石油制品汽油柴油煤油重油渣油燃料油Kg431164604043111 4185537670413101.6191.7291.6191.5711.4141.551煉制品焦炭城市燃氣焦爐氣Kg2841616742179981.1431.1000.723煉廠氣液化石油氣m3m3429、3948502261.6501.886注:標準煤的當量熱值為29298KJ/Kg。其他輔助能源效率及能源費用類別燃氣熱水器電熱水器效率80左右90以上能源費用城市燃氣:2元/m30.55元/KWh(2)與燃氣熱水器、電熱水器進行對比分析 借助F-Chart軟件進行太陽集熱系統的設計分析,分別與燃氣熱水器、電熱水器進行對比,以經濟分析周期為變量進行最佳經濟效益分析,確定出在太陽壽命周期內能夠為客戶節省的資金。選擇濰坊地區的輻照量進行計算。A、與電熱水器進行對比:(1) 系統設置系統設置備注(中文翻譯)Active Domestic Hot Water System主動式熱水循環系統Locatio30、n地點Water volume/ collector area水箱容量與集熱面積比值Fuel輔助燃料Efficiency of fuel usage輔助燃料利用效率Daily hot water usage系統日用水量Water set temperature設置溫度Environmental temperature環境溫度UA of auxiliary storage tank貯水箱熱損失系數Pipe heate loss管道損失圖1 表1(2) 集熱器參數表集熱器參數備注(中文翻譯)Number of collector panels集熱器數量Collector panel area集熱器31、集熱面積FR*UL (Test slope)集熱器瞬時效率斜率FR*TAU*ALPHA (Test intercept)集熱器瞬時效率截距Collector slope集熱器傾斜角Collector azimuth (South=0)集熱器方位角Receiver orientation集熱器采光方向Incidence angle modifier(Perpendicular)集熱器入射角修正因子(垂直的)Incidence angle modifier (Parallel)集熱器入射角修正因子(水平的)Collector flowrate/area單位面積上集熱器傳熱介質流速Collector32、 fluid specific heat集熱器傳熱介質比熱Modify test values 修正值圖2 表2經濟參數表備注(中文翻譯)Cost per unit area 每平方米集熱器價格Area independent cost 集熱器總價格Price of electricity 電價格Annual % increase in electricity 每年電增長率Price of natural gas天然氣價格Annual % increase in natural gas 每年天然氣增長率Price of fuel oil燃油價格Annual % increase in fuel33、 oil每年燃油增長率Price of other fuel其它燃料價格Annual % increase in other fuel每年其它燃料增長率Period of economic analysis經濟分析周期% Down payment預付定金Annual mortgage interest rate每年的抵押利率Term of mortgage 抵押期限Annual market discount rate 每年的市場貼現率% Extra insur. and maint. in year 1一年額外的保險及維修費用Eff Fed.+State income tax rate國家所34、得稅率(3)經濟參數表(按各地實際計算)圖3 表3經過F-Chart軟件分析,與電熱水器對比,太陽熱水器的在壽命周期內經濟效益分析如圖4、圖5所示:圖4 圖5從圖4、圖5中不難看出,投資2800元買一臺太陽熱水器,第一年內可以為用戶節省1030元;從投資開始到壽命周期10年內,共可以節省9817元。B、與燃氣熱水器進行對比(1) 系統設置圖5(2) 集熱器參數表(見圖2)(3) 經濟參數表圖6經過F-Chart軟件分析,與燃氣熱水器對比,太陽熱水器的在壽命周期內經濟效益分析如圖7、圖8所示:圖7 圖8從圖7、圖8中不難看出,投資2800元買一臺太陽熱水器,第一年內可以節省748元,從投資開始到35、壽命周期10年內,共可以節省6980元。2、社會效益分析(1)目前能源形勢能源枯竭,大氣污染;森林縮小,物種滅絕;植被退化,水土流失;臭氧減少,溫室效應人類無節制的開發使地球母親不堪重負。前不久,由國際能源署(IEA)和國家發改委能源研究所共同完成的一份研究報告2004世界能源展望,在描述2030年以前全球能源體系的發展趨勢時指出:如果各國政府繼續奉行2004年中的政策,世界2030年的能源需求將比目前上升近60,中國的一次能源需求占全球一次能源需求的比例將從12增加到16。該報告認為,能源安全將在短期內有更大的風險。1997年,中國能源消費總量為14.40億噸標準煤。到2003年,我國能源消36、費總量為16.8億噸標準煤。 目前,我國面臨著常規能源資源約束、過分依賴煤炭污染嚴重、能源利用效率低等問題,其中:污染嚴重由于大多數煤炭是通過直接燃燒方式來利用的,對大氣環境造成污染。據統計,中國大部分城市的煙塵和二氧化硫含量都超過國家標準,大氣中90%的SO2,70%的煙塵,85%的CO2和87%的氮氧化物都來自煤炭的直接燃燒。利用率低,浪費大我國工業鍋爐和窯爐用煤量約占煤炭消耗量的45%,利用率在2565%之間不等;發電及供熱用煤占25%,系統效率在35%左右;城鄉居民炊事用煤占17%,轉換效率1835%;生產原料用煤僅占13%。據測算,這種以煤為主體的能源系統的整體效率同國際先進水平相比37、約低30%。運輸壓力重我國的煤炭產地有70%集中在西北部,而煤炭的消費地區又主要集中在東北、華東、華中和華南,北煤南運,西煤東調,運量大、距離長,增加了鐵路運輸的困難。農村地區常規能源短缺,特別是邊遠農村、牧區、海島居住分散,電網難以覆蓋我國鋼鐵每多耗煤1000萬噸,就會生15萬頓SO2,10萬噸煙塵;火力發電,每多消耗1000萬噸標準煤,就會多產生18萬噸SO2,300萬噸煙塵。全球電力行業排放的二氧化碳占全部二氧化碳排放總量的37 ,中國碳排放量居于世界第二位,其中85%左右是燃燒煤炭造成的。能源污染使中國每年損失一千多億,經濟損失高達國內生產總值的2% ;酸雨影響了中國三分之一以上的土地38、;研究人員認為煙塵可能使中國農業減產5%30%。如果中國產糧地區的煙塵得到治理,中國可能就不需要進口糧食了。(2)系統減少污染的排放量以燃用礦物燃料形成的CO2為主體的溫室氣體排放是造成氣候變化的主要根源。這一結論已經成為國際社會的共識。減少溫室氣體的排放,關鍵在于減少礦物能源的使用。在現有技術條件下,無非是提高能源效率和尋求替代能源,而最終解決問題的根本出路在于替代能源,太陽能的開發利用是替代能源中至關重要的選擇。太陽熱水器就是利用可再生清潔能源太陽能的熱水加熱設備。以中科浴普20支熱水器為例,我們每推廣一臺此種規格的太陽熱水器,就相當于種植5棵樹;就可節約200方天然氣;就可節約300Kg油;就可節約500Kg煤。中科浴普太陽能有限公司近幾年來每年推廣太陽能100多萬平米,而且推廣量還在以每年20%以上的速度遞增。創業十年以來,中科浴普太陽能有限公司推廣應用的產品為國家節約標準煤及其附加值(對這些煤污染的二次治理)已累計達1000多萬噸的價值,可相當于我國一個特大型煤礦一年之內的產值總和。中科浴普太陽能產品可減少相應煤污染的排放量500多萬噸。